Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von exakten Schnittflächen an einem Werkstück durch Stanzen bzw. Schneiden, insbesondere durch Feinschneiden, wobei zuerst ein Ausstanzen bzw. Ausschneiden einer Kontur in einem Abstand von der eigentlichen Kontur des Werkstückes und anschliessend ein Nachschaben bis zur Kontur des Werkstückes erfolgt.
Obwohl im vorliegenden Fall die Beschreibung im wesentlichen auf das sogenannte Feinschneiden bezogen ist, soll von der Erfindung auch ein normaler Stanzvorgang umfasst sein, bei dem das erfindungsgemässe Verfahren zur Anwendung kommen kann.
Durch Feinschneiden lassen sich im Gegensatz zum Normalstanzen Teile mit einer fast 100%igen Glattschnittfläche erzeugen. Verfahrensbedingt tritt auch beim Feinschneiden ein Kanteneinzug an der der Schneidplatte zugewandten Teileschnittfläche und ein dem Kanteneinzug gegenüberliegender Grat auf. Dieser Kanteneinzug bzw. Grat ist in der Hauptsache von der geometrischen Teileform, daneben aber auch von Werkstoff und Teiledicke abhängig. Bei einer vorspringenden Ecke ist dieser wesentlich grösser als bei einer einspringenden Ecke. Der grösste Vorteil des im Feinschneidverfahren hergestellten Teils besteht neben der Glattschnittfläche darin, dass die Oberfläche der Teileschnittfläche aufgehärtet wird.
Bei Funktionsformen an Feinschnitteilen wird immer wieder die Forderung nach geringem oder kleinem Kanteneinzug erhoben. Insbesondere die vorspringenden, spitzwinkligen Formen der feingeschnittenen Teile haben einen grossen Einzug, so z.B. Klinkenzähne oder Zahnräder. Das Abtragen eines an der Schittfläche eines feingeschnittenen Teiles entstandenen Kanteneinzuges und eines dem Kanteneinzug gegenüberliegenden Grates wird durch Nachschneiden ausgeführt. Dadurch erhöht sich der Traganteil der Funktionsfläche; dies schliesst ein, dass das Bauteil höher belastet werden kann oder bei vorgeschriebener Traghöhe auf dünnere Blechdicken übergegangen werden kann.
In der CH 665 367 A2 ist beispielsweise ein Nachschneidverfahren beschrieben, bei dem das Nachschneiden in Schnittrichtung oder entgegengesetzt der Schnittrichtung der Vorstufe des Feinschneidvorgangs erfolgt. D.h., in mehreren Stufen erfolgt eine Annäherung an die eigentliche gewünschte Kontur des herzustellenden Werkstückes. Dabei hat sich als wesentlicher Nachteil herausgestellt, dass durch das Nachschneiden Späne entstehen, die in dem Werkzeug bzw. in der Presse verbleiben und im Laufe der Zeit zu erheblichen Störungen führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art zu entwickeln, bei dem der Nachteil der in dem Werkzeug verbleibenden Späne nicht auftritt.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass in zumindest einer Stufe das Nachschaben nur bis zu einem Teil der Dicke des Werkstückes erfolgt und in einer letzten Stufe die Kontur des Werkstückes durch ein Nachschaben in entgegengesetzter Richtung zum Stanzen bzw. Schneiden erreicht wird.
Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens ist, dass der Span mit Sicherheit am Werkstoffstreifen verbleibt und mit diesem Werkstoffstreifen, sprich Stanzgitter, aus dem Werkzeug bzw. der Presse ausgetragen wird. Es kommt nicht zu einem Lösen des Spans von dem Stanzgitter, das bedeutet, dass kein loser Span in dem Werkzeug verbleibt.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, dass zum einen der durch das Feinschneiden entstandene Einzug wieder in der letzten Stufe des Nachschabens, die entgegengesetzt der Richtung des Feinschneidens erfolgt, aufgefüllt wird und gleichzeitig gegenüber dem durch das Feinschneiden entstandenen Einzug nur ein kleiner Einzug durch das Nachschaben entsteht. Ebenfalls wird der Grat vollständig entfernt.
Im Unterschied zum Feinschneiden, welches durch das ganze Stanzgitter erfolgt, wird beim Nachschaben, das nur an einer bereits bestehenden Fläche erfolgt, eine geringere Kraft gebraucht. Durch die kleinere Kraft ist es auch möglich, bei gleicher Werkstoffbelastung wie beim Feinschneiden kleinere Eckenrundungen auszuführen.
Bevorzugt erfolgt die erste Stufe des Nachschabens bis über die Hälfte der Dicke des Werkstückes. Hierdurch erfolgt eine günstige Kraftverteilung, da bei der zweiten Stufe des Nachschabens bereits die Hälfte des nachzuschabenden Materials in einen Span umgewandelt ist.
Ferner sollte auch die erste Stufe des Nachschabens um zumindest die Hälfte des Abstandes zwischen einem Zahnes erfolgen. In der zweiten Stufe wird dann der gesamte Abstand entfernt.
Im Rahmen der Erfindung soll auch liegen, dass das Nachschaben in mehreren Stufen in oder entgegengesetzt der Schneid- bzw. Stanzrichtung erfolgt. Dies hängt vor allem von dem Werkstoff ab, der für das Werkstück verwendet wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
In Figur 1 ist eine feingeschnittene Klinke 1 dargestellt, deren Zahn 2 zusätzlich nachgeschnitten bzw. nachgeschabt wurde. Das Nachschaben einer bereits geschnittenen Form bezieht sich auch auf Innenformen und Aussenformen einer in sich geschlossenen Schnittlinienkontur und beschränkt sich nicht nur auf Zahnpartien wie in Figur 1 dargestellt.
Die Zahnkonturen sind mit scharfen Kanten 3 versehen, wobei Zahnschnittflächen 4.1 und 4.2 rechtwinklig, kanteneinzugsfrei und gratarm sind.
Der Feinschneidvorgang ist schematisch in den Figuren 2 bis 5 dargestellt. Vor dem eigentlichen Feinschneidvorgang wird in einen Werkstoffstreifen 5 ausserhalb einer Schnittlinie 6 mittels einer Ringzacke 7 eine Kerbe 8 eingepresst. Die Ringzacke 7 kann entweder einer Führungsplatte 9 oder einer Schneidplatte 10 oder sowohl einer Führungsplatte 9 als auch einer Schneidplatte 10 (nicht dargestellt) des Feinschneidwerkzeuges angeformt sein.
Wie aus den Figuren 3 und 5 ersichtlich ist, wird durch das Anbringen der Ringzacke 7.1 bzw. 7.2 der Kanteneinzug an der Schnittfläche des feingeschnittenen Teiles 1 verringert. Insbesondere wird der Kanteneinzug durch die letztgenannte Massnahme, d.h., das Anbringen der Ringzacke 7.1 und 7.2 sowohl an der Führungsplatte 9 als auch an der Schneidplatte 10 wesentlich verringert; diese Massnahme ist aber aus Herstellungs- und Wartungsgründen aufwendig. Die in den Figuren 3 und 5 entnehmbare Einzugsbreite ist mit c und die Einzugstiefe des Kanteneinzuges 11.1 mit d bezeichnet.
In den Figuren 6 und 7 ist schematisch der Nachschabevorgang an der Schnittfläche 4.1 bzw. 4.2 des feingeschnittenen Klinkenzahnes 2 dargestellt. Hierzu wird in einem ersten Arbeitsschritt in den Werkstoffstreifen 5 ein Klinkenzahnloch 12 eingeformt, welches von einer strichpunktiert angedeuteten Kontur 13 des Klinkenzahnes 2 einen Abstand a einhält. Dabei ist in Figur 7 der Kanteneinzug 11 und ein dem Kanteneinzug 11 gegenüberliegender Grat 14 erkennbar. Das Ausschneiden des Klinkenzahnloches 12 erfolgt in Schnittrichtung x.
In der nächsten Stufe erfolgt nun ein Nachschaben im Bereich des Abstandes a zwischen der Kontur 13 des Klinkenzahns 2 und der ersten Innenkontur 15 des Klinkenzahnloches 12. Dabei erfolgt ein Nachschaben etwa um die Hälfte des Abstandes a und etwa bis in die Hälfte der Dicke d des Zahnes 2. Hierbei entsteht ein Span 16, der aber an dem Zahn 2 verbleibt.
In einem letzten Arbeitsschritt erfolgt ein Nachschaben entgegen der Schnittrichtung x um das gesamte Mass des Abstandes a, so dass nunmehr sowohl der Kanteneinzug 11 als auch der Grat 14 beseitigt ist und eine exakte Schnittfläche 4 an dem Zahn 2 entsteht. Der Span 16.1 verbleibt jedoch am Werkzeugstreifen 5 und wird mit diesem Werkstoffstreifen 5 aus dem entsprechenden Werkzeug ausgetragen.
In den Figuren 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Nachschabeverfahren gezeigt. Im ersten Teil der Figuren wird ein Zahn 2.1 aus einem Werkstoffstreifen 5.1 ausgestanzt, wobei die erste Innenkontur 15.1 den Abstand a von einer gewünschten, endgültigen Kontur 13.1 einhält. Die Stanzrichtung ist durch den Pfeil in Figur 9 angedeutet.
In einer zweiten Stufe erfolgt ein erstes Nachschaben und zwar entgegengesetzt der Stanzrichtigung, so daß der Kanteneinzug 11 ausgeglichen wird und sich dort nachgeschabtes Material als Span 16.2 ansammelt
In einem zweiten Nachschabvorgang erfolgt wiederum ein Nachschaben entgegensetzt der Stanzrichtung um einen weiteren Teil des Abstandes a und in einer letzten Stufe erfolgt nochmals ein Nachschaben entgegengesetzt der Stanzrichtigung, wobei gleichzeitig der fertige Zahn 2.2 nach unten ausgestossen wird. Der Span 16.3 bleibt am Werkstoffstreifen 5.1 bzw. dem Stanzgitter hängen.