Verfahren zum Prägen und Einschneiden von Werkstücken und Prägewerkzeug Method for embossing and cutting workpieces and embossing tool
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prägen und Einschneiden von Werkstücken, umfassend die nachfolgenden Verfahrensschritte: The invention relates to a method for embossing and cutting workpieces, comprising the following method steps:
- Bereitstellen eines flächigen Werkstücks, Providing a flat workpiece,
- Einlegen des flächigen Werkstücks zwischen einem Stempel und einer - Inserting the flat workpiece between a stamp and a
Schneidmatrize, wobei der Stempel eine Kerbe aufweist, welche einer Schneide gegenüberliegt, Cutting die, wherein the punch has a notch, which lies opposite a cutting edge,
- Verpressen des Werkstücks zwischen Stempel und Schneidmatrize, wobei ein Einschneiden der Schneide in das Werkstück und ein Ziehen des Werkstoffs erfolgen, aus dem das Werkstück gefertigt ist. - Pressing the workpiece between the punch and cutting die, wherein a cutting of the cutting edge into the workpiece and a pulling of the material take place, from which the workpiece is made.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Präge Werkzeug zur Durchführung eines Verfahrens der zuvor beschriebenen Art, umfassend einen Stempel, in welchem eine Kerbe zur Aufnahme eines Werkstoffes eines Werkstücks ausgebildet ist, und eine dem Stempel gegenüber liegende Schneidmatrize, welche eine Schneide aufweist, welche in den Werkstoff des Werkstücks derart einschneiden kann, dass der The invention further relates to a stamping tool for carrying out a method of the type described above, comprising a punch, in which a notch for receiving a material of a workpiece is formed, and a cutting die opposite the punch, which has a cutting edge, which in the Material of the workpiece can cut such that the
Werkstoff in die der Schneide gegenüberliegende Kerbe gezwungen wird, wobei der Stempel und die Schneidmatrize relativ zueinander bewegbar sind. Material is forced into the cutting edge opposite notch, wherein the punch and the cutting die are movable relative to each other.
Aus der DE 10 201 1 121 664 A1 ist es bekannt, in Werkstücken Flanschausbrüche zur Kabelführung vorzuprägen. Auf einem Werkstück, welches später in einem Verteilerschrank oder Schaltschrank verwendet werden kann, ist mittels eines Formmessers eine Flanschform vorprägbar.
Das Formmesser schneidet hierbei bis zu einer definierten Tiefe in den Werkstoff des Werkstücks ein. Dabei wird der Werkstoff verdichtet und seitlich verdrängt. Dies hängt damit zusammen, dass die Presskraft, die für ein Einschneiden erforderlich ist, relativ hoch ist. Sie ist bedeutend höher als eine Kraft, die für ein Stanzen des Werkstücks erforderlich wäre. From DE 10 201 1 121 664 A1 it is known to pre-impress in workpieces Flanschausbrüche for cable management. On a workpiece which can later be used in a distribution cabinet or control cabinet, a flange shape can be pre-imprinted by means of a forming knife. The forming knife cuts into the material of the workpiece up to a defined depth. The material is compressed and displaced laterally. This is because the pressing force required for cutting is relatively high. It is significantly higher than a force that would be required for punching the workpiece.
Durch das Einschneiden in ein Werkstück kann ein Verzug in dessen Werkstoff auftreten. Insbesondere beim Einschneiden in Blechteilen oder Stahlblechteilen kann in diesen ein Verzug entstehen. Der Verzug schränkt die weitere Verarbeitbarkeit des eingeschnittenen Werkstücks erheblich ein. By cutting into a workpiece, distortion can occur in its material. In particular, when cutting into sheet metal parts or sheet steel parts can be created in this delay. The delay considerably restricts the further processability of the cut workpiece.
Ein mit Verzug behaftetes Werkstück kann beispielsweise nur unter erheblichen Problemen in Schweißprozessen weiter verwendet werden. For example, a warped workpiece may continue to be used only in severe welding process problems.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein The invention is therefore based on the object, a method and a
Prägewerkzeug zum Prägen und Einschneiden von Werkstücken, insbesondere von Werkstücken aus Stahlblech, anzugeben, mit welchen ein Verzug im Werkstück minimiert werden kann. Embossing tool for embossing and cutting of workpieces, in particular of workpieces made of sheet steel, specify with which a delay in the workpiece can be minimized.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch ein Verfahren zum Prägen und Einschneiden von Werkstücken mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. According to the invention the above object is achieved by a method for embossing and cutting of workpieces with the features of claim 1.
Danach ist das eingangs genannte Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Werkstücks beim Einschneiden und Ziehen zumindest bereichsweise gebremst und sein Materialfluss gelenkt wird. Thereafter, the method mentioned above is characterized in that the material of the workpiece when cutting and pulling at least partially braked and its material flow is directed.
Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass beim Eindringen einer Schneide in einen Werkstoff wie Stahlblech Materialfluss und/ oder Materialstauchungen entstehen. Darauf ist erkannt worden, dass durch den Materialfluss und/ oder die Materialstauchungen erhebliche Spannungen in das Werkstück eingetragen werden. In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass diese Spannungen zwar nicht verhindert, aber kontrolliert werden können. Konkret ist erkannt worden, dass durch eine Kombination der Verfahrensschritte Einschneiden, Ziehen und Bremsen des
Werkstoffs der Materialfluss gelenkt und der Verzug minimiert werden kann. Insoweit ist ein Verfahren zum Prägen und Einschneiden von Werkstücken, insbesondere von Werkstücken aus Stahlblech, angegeben, mit welchem ein Verzug im Werkstück minimiert werden kann. According to the invention, it has first been recognized that the penetration of a cutting edge into a material such as steel sheet results in material flow and / or material compression. It has been recognized that significant stresses are introduced into the workpiece by the material flow and / or the material compressions. In accordance with the invention, it has been recognized that while these voltages are not prevented, they can be controlled. Specifically, it has been recognized that by a combination of the process steps cutting, pulling and braking of the Material of the material flow steered and the delay can be minimized. In that regard, a method for embossing and cutting of workpieces, in particular of workpieces made of sheet steel, specified, with which a delay in the workpiece can be minimized.
Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst. Consequently, the object mentioned above is achieved.
Vorteilhaft wird der Werkstoff beim Einschneiden von den Schneiden weg und gezielt in Reservoirs gelenkt. Der beim Einschneiden gestauchte Werkstoff wird gezielt von der Schneide weg und in geeignete Reservoirs gelenkt. Dies wird durch eine spezielle Geometrie in einem Stempel und in einer Schneidmatrize möglich. Die hierbei erforderliche Presskraft ist etwa 20% geringer als die Kraft, die bei einem Flanschprägen gemäß Stand der Technik erforderlich wäre. Durch die spezielle Geometrie in Stempel und Schneidmatrize wird eine unerwünschte Sichelbildung an Werkstücken vermieden und wird deren Ebenheit optimiert. The material is advantageous when cutting away from the cutting and directed specifically in reservoirs. The material, which is compressed during cutting, is directed away from the cutting edge and directed into suitable reservoirs. This is made possible by a special geometry in a punch and in a cutting die. The required pressing force is about 20% less than the force that would be required in a flange embossing according to the prior art. The special geometry in the punch and cutting die prevents unwanted sickling of workpieces and optimizes their flatness.
Als Werkstück wird vorteilhaft ein flächiges Stahlblech verwendet. Ein solches Werkstück kann nach einer Behandlung durch das hier beschriebene Verfahren in Schaltschränken oder Verteilerschränken eingesetzt werden, da in diesem leicht Flanschausbrüche erzeugbar sind. As a workpiece advantageously a sheet steel is used. After being treated by the method described here, such a workpiece can be used in control cabinets or distribution cabinets, since flanges can easily be produced in the latter.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe auch durch ein Prägewerkzeug zum Prägen und Einschneiden von Werkstücken mit den Merkmalen des According to the invention, the above object is achieved by an embossing tool for embossing and cutting of workpieces with the features of
nebengeordneten Patentanspruchs gelöst. solved sibling claim.
Danach ist das eingangs genannte Prägewerkzeug dadurch gekennzeichnet, dass Bremsmittel vorgesehen sind, welche den Werkstoff zumindest bereichsweise zurückhalten. Thereafter, the embossing tool mentioned above is characterized in that braking means are provided which retain the material at least partially.
Um Wiederholungen in Bezug auf die erfinderische Tätigkeit zu vermeiden, sei auf die diesbezüglichen Ausführungen zum Verfahren verwiesen.
Vorteilhaft sind die Bremsmittel an einem Niederhalter angeordnet, welcher den Stempel umgibt. Durch den Niederhalter wird das Werkstück daran gehindert, nach oben auszuweichen, wenn die Schneide in dieses eindringt. In order to avoid repetition of the inventive step, reference should be made to the relevant comments on the procedure. The braking means are advantageously arranged on a hold-down, which surrounds the stamp. The hold-down prevents the workpiece from dodging up when the cutting edge penetrates into it.
Weiter vorteilhaft ist die Schneidmatrize von einer Ziehmatrize umgeben. Die Further advantageously, the cutting die is surrounded by a drawing die. The
Ziehmatrize deformiert das Werkstück und bringt in dieses geneigte Flächen ein. Drawing die deforms the workpiece and inserts inclined surfaces into it.
In der Zeichnung zeigen In the drawing show
Fig. 1 ausschnittsweise ein Prägewerkzeug zum Prägen und Einschneiden von Fig. 1 detail a stamping tool for embossing and cutting of
Werkstücken, umfassend einen Stempel und eine Schneidmatrize zum Durchführen eines Verfahrens zum Prägen und Einschneiden von Werkstücken, wobei der Stempel und die Schneidmatrize Workpieces comprising a punch and a cutting die for carrying out a method for embossing and cutting workpieces, wherein the punch and the cutting die
zusammengefahren sind, und have moved together, and
Fig. 2 ausschnittsweise das Präge Werkzeug gemäß Fig. 1 , wobei die Pfeile die Fig. 2 shows a detail of the embossing tool of FIG. 1, wherein the arrows
Richtung des gelenkten Materialflusses anzeigen. Display the direction of the controlled material flow.
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise ein Prägewerkzeug 1 zur Durchführung eines Verfahrens der nachfolgend beschriebenen Art, umfassend einen Stempel 2, in welchem eine Kerbe 3 zur Aufnahme eines Werkstoffes eines Werkstücks 4 ausgebildet ist, und eine dem Stempel 2 gegenüber liegende Schneidmatrize 5, welche eine Schneide 6 aufweist, welche in den Werkstoff des Werkstücks 4 derart einschneidet, dass der Werkstoff in die der Schneide 6 gegenüberliegende Kerbe 3 gezwungen wird, wobei der Stempel 2 und die Schneidmatrize 5 relativ zueinander bewegbar sind. Fig. 1 shows a detail of an embossing tool 1 for performing a method of the type described below, comprising a punch 2, in which a notch 3 for receiving a material of a workpiece 4 is formed, and a die 2 opposite the cutting die 5, which is a cutting edge 6, which cuts into the material of the workpiece 4 in such a way that the material is forced into the groove 6 opposite the notch 3, wherein the punch 2 and the cutting die 5 are movable relative to each other.
Fig. 1 zeigt das zusammengefahrene Prägewerkzeug 1 . Zwischen dem Stempel 2 und der Schneidmatrize 5 ist das Werkstück 4 sandwichartig aufgenommen. Das Werkstück 4 ist aus Stahlblech gefertigt. Fig. 1 shows the merged embossing tool. 1 Between the punch 2 and the cutting die 5, the workpiece 4 is sandwiched. The workpiece 4 is made of sheet steel.
Es sind Bremsmittel 7 vorgesehen, welche den Werkstoff zumindest bereichsweise zurückhalten. Die Bremsmittel 7 sind als abgerundeter, im Querschnitt halbkreisförmiger Wulst ausgebildet.
Die Bremsmittel 7 sind an einem Niederhalter 8 angeordnet, welcher den Stempel 2 von außen umgibt. Der Stempel 2 verläuft ausgehend von den Bremsmitteln 7, bzw. dem Wulst, nach innen bereichsweise konisch. Die Mitte und Symmetrieachse des Prägewerkzeugs 1 wird durch die gestrichelte Linie dargestellt. There are provided braking means 7, which retain the material at least partially. The braking means 7 are formed as a rounded, semicircular in cross-section bead. The brake means 7 are arranged on a hold-down 8, which surrounds the punch 2 from the outside. The stamp 2 extends starting from the braking means 7, or the bead, in regions conically. The center and symmetry axis of the embossing tool 1 is represented by the dashed line.
Die Schneidmatrize 5 ist von einer Ziehmatrize 9 umgeben. Die Ziehmatrize 9 ist komplementär zum konischen Verlauf des Stempels 2 ausgebildet. So kann ein ehemals ebenes flächiges Werkstück 4 durch Umformung mit geneigten Ebenen oder Flanken versehen werden. The cutting die 5 is surrounded by a drawing die 9. The drawing die 9 is designed to be complementary to the conical shape of the punch 2. Thus, a former flat planar workpiece 4 can be provided by forming with inclined planes or flanks.
Mit dem zuvor beschriebenen Präge Werkzeug 1 kann ein Verfahren zum Prägen und Einschneiden von Werkstücken 4 durchgeführt werden, welches die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst: With the embossing tool 1 described above, a method for embossing and cutting in workpieces 4 can be carried out, which comprises the following method steps:
- Bereitstellen eines flächigen Werkstücks 4, Providing a flat workpiece 4,
- Einlegen des flächigen Werkstücks 4 zwischen einem Stempel 2 und einer Schneidmatrize 5, wobei der Stempel 2 eine Kerbe 3 aufweist, welche einer Schneide 6 gegenüberliegt, Inserting the flat workpiece 4 between a punch 2 and a cutting die 5, wherein the punch 2 has a notch 3, which lies opposite a cutting edge 6,
- Verpressen des Werkstücks 4 zwischen Stempel 2 und Schneidmatrize 5, wobei ein Einschneiden der Schneide 6 in das Werkstück 4 und ein Ziehen des Werkstoffs erfolgen, aus dem das Werkstück 4 gefertigt ist. - Pressing of the workpiece 4 between the punch 2 and cutting die 5, wherein a cutting of the cutting edge 6 in the workpiece 4 and a pulling of the material take place, from which the workpiece 4 is made.
Der Werkstoff des Werkstücks 4 wird beim Einschneiden und Ziehen zumindest bereichsweise gebremst und sein Materialfluss gelenkt. Der Materialfluss ist in Fig. 2 durch Pfeile dargestellt. The material of the workpiece 4 is at least partially braked during cutting and pulling and its material flow directed. The material flow is shown in Fig. 2 by arrows.
Der Werkstoff wird beim Einschneiden von der Schneide 6 weg und gezielt in Reservoirs 10 gelenkt. Als Werkstück 4 wird ein flächiges Stahlblech verwendet. The material is when cutting away from the cutting edge 6 and directed specifically into reservoir 10. As a workpiece 4, a sheet steel is used.
Werkstoff, der sich lateral außerhalb der Bremsmittel 7, also im Bereich der Material that laterally outside the braking means 7, ie in the field of
Niederhalter 8 befindet, wird durch die Bremsmittel 7 bzw. den Wulst gebremst und kann nicht fließen.
Bezuqszeichenliste Hold-down 8 is braked by the braking means 7 and the bead and can not flow. LIST OF REFERENCES
1 Prägewerkzeug1 embossing tool
2 Stempel2 stamps
3 Kerbe 3 notch
4 Werkstück 4 workpiece
5 Schneidmatrize5 cutting die
6 Schneide6 cutting edge
7 Bremsmittel7 brake fluid
8 Niederhalter8 hold-downs
9 Ziehmatrize9 drawing die
10 Reservoir
10 reservoir