CH655873A5

CH655873A5 - TOOL FOR MAKING PUNCH HOLES OR PASS-HOLES IN A SHEET ON A PUNCHING MACHINE.

Info

Publication number: CH655873A5
Application number: CH255982A
Authority: CH
Inventors: Ferdinand Dietz
Original assignee: Rohde & Schwarz
Priority date: 1981-04-28
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1986-05-30
Also published as: DE3116765C1; EP0064263A3; EP0064263A2; EP0064263B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug laut Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1. The invention relates to a tool according to the preamble of independent claim 1.

Es ist bekannt, Senklöcher in einem Blech dadurch herzustellen, dass in dem Blech zunächst ein Loch ausgestanzt wird, dessen Innendurchmesser etwas grösser ist als der gewünschte Innendurchmesser des mit der Senkung versehenen Loches, wobei dann mit einem der Form des gewünschten Senkloches entsprechenden Prägestempel in diesem Stanzloch durch Materialverdränaung das gewünschte Senkloch geprägt wird (DE-PS 447 353, DE-AS 26 17 231, DE-OS 27 06 849 und FR-PS 998 229). Es ist bei einem Werkzeug zum Ausführen eines solchen Verfahrens auch bekannt, den Prägestempel zum Ausformen des Senkloches mit dem beispielsweise konischen Formabschnitt zum Ausformen der Senkung unmittelbar an der Stirnseite eines Stempelhalters von grösserem Aussendurchmesser anzubringen, wobei dieser Stempelhalter wie bei Stanzwerkzeugen üblich in einer entsprechenden Bohrung einer Niederhalterplatte geführt ist, die über Federelemente federnd an dem mit dem Pressenstössel zusammenwirkenden Ende des Stempelhalters angebracht ist (FR-PS 998 229). Bei dem bekannten Werkzeug besteht die Gefahr, dass sich das Blechmaterial beim Eindringen des Prägestempels nach oben in den Raum aufwirft, der durch den Ringspalt gebildet ist, der unterhalb der Ring-fläche verbleibt, die zwischen dem Aussenrand des konischen Formabschnittes des Prägestempels und dem Aussendurchmesser des zylindrischen im Durchmesser grösser gewählten Stempelhalters entsteht. Durch das abschliessende Absenken des Stempelhalters bis unmittelbar auf die Oberfläche des Werkstückes könnte eine solche Aufwölbung zwar wieder plattgedrückt werden, das Material kann dann aber nicht mehr ohne weiteres nach unten verdrängt werden, es verbleibt immer eine gewisse Unebenheit am Rand des Senkloches in Form einer mehr oder weniger plattgedrückten Aufwulstung oder Aufstauchung, zumindest ist die Blechoberfläche unmittelbar am Rand der Ansenkung verformt. Ein Werkzeug dieser Art wäre deshalb vor allem nicht für moderne NC-Stanzmaschinen geeignet, bei denen nach dem bekannten Verfahren gleichzeitig beliebige Stanzungen und Prägungen von Senklöchern eng nebeneinander ausgeführt werden sollen. It is known to produce countersunk holes in a sheet metal by first punching a hole in the sheet metal, the inside diameter of which is somewhat larger than the desired inside diameter of the hole provided with the countersink, then using an embossing die corresponding to the shape of the desired countersunk hole in the latter Punch hole is stamped by material displacement, the desired countersunk hole (DE-PS 447 353, DE-AS 26 17 231, DE-OS 27 06 849 and FR-PS 998 229). It is also known in the case of a tool for executing such a method to mount the stamping die for shaping the countersunk hole, for example with the conical shaped section for shaping the countersink, directly on the end face of a punch holder of larger outside diameter, this punch holder, as is customary with punching tools, in a corresponding bore a hold-down plate is guided, which is resiliently attached via spring elements to the end of the punch holder which interacts with the press ram (FR-PS 998 229). In the known tool, there is a risk that the sheet metal material, upon penetration of the embossing die, will rise upwards into the space which is formed by the annular gap which remains below the annular surface, which is between the outer edge of the conical shaped section of the embossing die and the outer diameter of the cylindrical punch holder chosen with a larger diameter. By finally lowering the punch holder directly to the surface of the workpiece, such a bulge could be flattened again, but the material can no longer be easily pushed down, there is always a certain unevenness in the shape of a counterbore or less flattened bulge or upsetting, at least the sheet surface is deformed immediately at the edge of the countersink. A tool of this type would therefore above all not be suitable for modern NC punching machines in which any punching and embossing of countersunk holes are to be carried out closely next to one another using the known method.

Ensprechendes gilt für ein anderes bekanntes Werkzeug, bei dem zwar der die Ansenkung ausformende konische Formabschnitt mit gleichem Durchmesser in einen entsprechenden zylindrischen Abschnitt eines Prägestempels übergeht, bei dem jedoch dieser Prägestempel nicht mit engem Spiel in dem Blechniederhalter geführt ist (DE-AS 26 17 231). Abgesehen davon, dass bei diesem bekannten Werkzeug unterhalb des konischen Formabschnittes kein das eigentliche zylindrische Loch ausformender Prägeabschnitt vorgesehen ist und das Loch der Matrize wesentlich weiter gewählt ist als die Stirnfläche dieses konischen Abschnittes, besteht auch bei diesem bekannten Werkzeug der Nachteil, dass das Material beim Absenken des Prägestempels in den relativ breiten Spalt zwischen Prägestempel und Niederhalter nach oben verdrängt wird und ausserdem auch noch in die relativ grosse Matrizenöffnung nach unten verdrängt wird, also die Blechoberfläche und in diesem Fall sogar auch die Blechunterfläche in unmittelbarer Umgebung des Senkloches stark verformt wird und nicht planparallel bleibt. The same applies to another known tool, in which the countersinking conical shaped section with the same diameter merges into a corresponding cylindrical section of an embossing die, but in which this embossing die is not guided with tight play in the sheet metal hold-down device (DE-AS 26 17 231 ). Apart from the fact that in this known tool below the conical shaped section no actual embossing section forming the actual cylindrical hole is provided and the hole of the die is chosen much wider than the end face of this conical section, there is also the disadvantage with this known tool that the material when Lowering the die into the relatively wide gap between the die and the holding-down device is pushed upwards and is also also pushed down into the relatively large die opening, i.e. the sheet metal surface and in this case even the sheet metal undersurface in the immediate vicinity of the countersunk hole is strongly deformed and does not remain plane-parallel.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeug aufzuzeigen, mit dem nach dem bekannten Verfahren Senklöcher und auch Passlöcher in einem Blech durch Prägen auf einer Stanzmaschine hergestellt werden können, ohne dass dabei eine Verformung des Bleches in unmittelbarer Umgebung des gewünschten Senkloches oder Passloches zu befürchten ist. It is an object of the invention to provide a tool with which countersunk holes and also pass holes can be produced in a sheet by embossing on a punching machine by the known method, without fear of deformation of the sheet in the immediate vicinity of the desired countersunk hole or pass hole .

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Werkzeug laut Oberbegriff des unabhängigen Anspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. This object is achieved on the basis of a tool according to the preamble of the independent claim by its characterizing features. Advantageous further developments result from the dependent claims.

Durch den zusätzlichen Schaftabschnitt zwischen dem eigentlichen Prägestempel und dem Stempelhalter ist die auf dem Werkstück aufliegende Niederhalter-Fläche bis unmittelbar an den Rand der gewünschten Ansenkung bzw. den Due to the additional shaft section between the actual embossing stamp and the stamp holder, the hold-down surface resting on the workpiece is up to the edge of the desired countersink or

2 2nd

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Rand des gewünschten Passloches geführt und drückt also von Anfang an auch schon vor dem Eindringen des Prägestempels in das Werkstück unmittelbar anschliessend an diesen Rand auf die Werkstückoberfläche und verhindert so beim anschliessenden Materialverformen während des Eindringens des Prägestempels, dass Material des Werkstückes nach oben über den Rand der Ansenkung bzw. des Passloches hinausgedrängt wird. Dadurch wird eine Aufwulstung oder Aufstauchung am Rande der Senkung bzw. des Passloches von Anfang an vermieden, die Blechoberfläche bleibt in diesem Bereich unbeeinflusst von irgendwelchen Materialverformungen und bleibt deshalb auch völlig eben und gleichförmig. Ein erfindungsgemässes Werkzeug ermöglicht es daher erstmals, solche Senklöcher oder Passlöcher nach dem bekannten Materialverdrängungsverfahren durch Prägen auf einer NC-Stanzmaschine gleichzeitig mit dem Ausstanzen beliebiger Löcher aus einem Blech herzustellen, da das erfindungsgemässe Werkzeug genauso leicht wie die Stanzwerkzeuge an dem Drehteller der NC-Stanzmaschine angebracht und ausgewechselt werden können und durch die Erfindung eine Beeinträchtigung der Blechoberfläche unmittelbar in Umgebung der gewünschten Senklöcher oder Passlöcher mit Sicherheit vermieden ist, also auch eventuelle Beeinflussungen von unmittelbar benachbarten Löchern in dem Blech vermieden werden. Edge of the desired pass hole and therefore presses from the beginning even before the stamp into the workpiece immediately afterwards onto this edge on the workpiece surface and thus prevents the material of the workpiece from moving upwards over the edge during the subsequent material deformation during the penetration of the stamp the countersink or pass hole is pushed out. This prevents bulging or swelling at the edge of the countersink or fitting hole from the start, the sheet surface remains unaffected by any material deformation in this area and therefore remains completely flat and uniform. A tool according to the invention therefore makes it possible for the first time to produce such countersunk holes or fitting holes by stamping on an NC punching machine at the same time as punching out any holes from a sheet metal, since the tool according to the invention is as light as the punching tools on the turntable of the NC punching machine can be attached and exchanged and the invention avoids damage to the sheet metal surface immediately in the vicinity of the desired countersunk holes or pass holes, thus also avoiding possible influences on immediately adjacent holes in the sheet metal.

Mit dem erfmdungsgemässen Werkzeug können nicht nur nach dem bekannten Verfahren Senklöcher durch Prägen hergestellt werden sondern auch Passlöcher, wenn ein entsprechender Prägestempel vorgesehen wird und nicht wie beim Ausbilden der Senklöcher das vorgestanzte Loch einen grösseren Innendurchmesser als das spätere Senkloch aufweist sondern im Gegenteil der Innendurchmesser dieses vorgestanzten Loches etwas kleiner als der gewünschte Innendurchmesser des Passloches gewählt wird. Damit können dann mit einem solchen Werkzeug erstmals auch durch Prägen sehr genau Passlöcher in einem Blech ausgeformt werden, und zwar wiederum zusammen mit Senklöchern oder einfachen Stanzlöchem auf ein und derselben NC-Stanzma-schine. Solche Passlöcher können mit den vorgeschriebenen engen Toleranzen für den Durchmesser und die Lage auf dem Blech nicht einfach ausgestanzt werden, beim Stanzen reisst das Material im unteren Bereich des Loches mehr oder weniger stark aus. Mit einem erfmdungsgemässen Werkzeug können dagegen erstmals auch solche Passlöcher mit einem vorbestimmten genauen Passquerschnitt über die gesamte Blechdicke hergestellt werden, was bisher nur mit Reibahlen oder Bohrmaschinen möglich war. Durch den Prägevorgang wird die Innenwand des Passloches ausserdem extrem glatt und verdichtet. Mit einem erfmdungsgemässen Werkzeug könnten auch Passlöcher hergestellt werden, die einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt besitzen, beispielsweise einen ovalen oder eckigen Querschnitt. Auch beim Ausformen dieser Passlöcher wird durch das erfindungsgemässe Werkzeug die Blechoberfläche in unmittelbarer Umgebung des Passlochrandes nicht verformt, das Blech bleibt hier vielmehr völlig planparallel und solche Passlöcher können deshalb auch unmittelbar neben anderen Ausstanzungen ausgeformt werden. With the tool according to the invention, not only can countersink holes be produced by embossing using the known method, but also pass holes if a corresponding embossing stamp is provided and not, as when the countersunk holes are formed, the prepunched hole has a larger inner diameter than the subsequent countersunk hole, but on the contrary the inside diameter thereof pre-punched hole is chosen slightly smaller than the desired inner diameter of the fitting hole. This means that for the first time, such a tool can also be used to form pass holes in a sheet metal very precisely, in turn together with countersunk holes or simple punch holes on one and the same NC punching machine. Such pass holes cannot be simply punched out with the prescribed narrow tolerances for the diameter and the position on the sheet metal; when punching, the material in the lower region of the hole tears out to a greater or lesser extent. With a tool according to the invention, however, it is also possible for the first time to produce pass holes of this type with a predetermined exact cross section over the entire sheet thickness, which was previously only possible with reamers or drilling machines. The embossing process also makes the inner wall of the pass hole extremely smooth and compact. With a tool according to the invention, pass holes could also be produced which have a cross-section deviating from the circular shape, for example an oval or angular cross-section. Even when these pass holes are formed, the sheet metal surface in the immediate vicinity of the pass hole edge is not deformed by the tool according to the invention, the sheet here rather remains completely plane-parallel and such pass holes can therefore also be formed directly next to other punchings.

Der Durchmesser des mit engem Spiel in der Niederhalteröffnung geführten Schaftabschnittes richtet sich nach dem grössten Aussendurchmesser des Formabschnittes des eigentlichen Prägestempels, beim Senkwerkzeug also nach dem Aussendurchmesser beispielsweise des konischen Formabschnittes, der den äusseren Rand der Ansenkung im Blech bestimmt. Beim Passloch-Werkzeug geht der meist zylindrische Passloch-Prägestempel unmittelbar über in den im Durchmesser gleichen geführten Schaftabschnitt. In beiden Fällen muss der Schaftabschnitt nicht unbedingt kreisrun655 873 The diameter of the shaft section guided with tight play in the hold-down opening depends on the largest outside diameter of the shaped section of the actual die, in the case of the countersinking tool, therefore, on the outside diameter of, for example, the conical shaped section, which determines the outer edge of the countersink in the sheet metal. In the pass hole tool, the mostly cylindrical pass hole embossing die merges directly into the shank section with the same diameter. In both cases, the shaft section does not necessarily have to be circular 655 873

den Querschnitt besitzen, auch der Querschnitt richtet sich nach der Form des jeweiligen Formabschnittes zum Ausbilden des Senkloches bzw. des Passloches. Da mit einem erfmdungsgemässen Werkzeug auch von der Kreisform abweichende Senkungen, beispielsweise eckige Ansenkungen, als auch von der Kreisform im Querschnitt abweichende Passlöcher ausgeformt werden können, könnte auch der geführte Schaftabschnitt entsprechend von der Kreisform abweichenden Querschnitt besitzen, die diesen Schaftabschnitt führende Niederhalteröffnung würde dann entsprechenden von der Kreisform abweichenden Querschnitt besitzen. Wichtig ist, dass er mit engem Spiel geführt ist, so dass die auf der Blechoberseite aufliegende Stirnfläche des Niederhalters bis unmittelbar an den Rand der im Blech auszuprägenden Senkung heranreicht und dadurch eine Materialverdrängung nach oben ausgeschlossen ist. have the cross-section, the cross-section also depends on the shape of the respective shaped section for forming the countersunk hole or the fitting hole. Since countersinks deviating from the circular shape, for example angular countersinks, as well as fitting holes deviating from the circular shape in cross section can also be formed with a tool according to the invention, the guided shaft section could also have a cross section deviating from the circular shape, which would then correspond to the hold-down opening guiding this shaft section cross-section deviating from the circular shape. It is important that it is guided with a tight play so that the end face of the hold-down device resting on the upper side of the sheet metal reaches right up to the edge of the depression to be formed in the sheet metal, thereby precluding material displacement.

Mit einem erfmdungsgemässen Werkzeug können schon in Bleche ab 0,5 mm entsprechende Senklöcher oder Passlöcher ausgeprägt werden, es können nicht nur normgerechte Spitz- oder Flachsenkungen hergestellt werden sondern auch beliebig geformte Sondersenkungen, bei Bedarf auch von beiden Seiten des Bleches aus. In letzterem Falle ist auch auf der Unterseite anstelle der Matrize ein entsprechendes Gegenwerkzeug vorgesehen, beispielsweise mit einem feststehenden Prägestempel, dem ein federnd nachgiebiger Abstreifer zugeordnet ist, in dessen Öffnung der Prägestempel wieder über einen entsprechenden Schaftabschnitt mit engem Spiel geführt ist. In diesem Fall wirkt dann der obere durch die Presse betätigte Stempel bzw. nur der Niederhalter eines oberen Werkzeuges als Matrize. With a tool according to the invention, corresponding countersunk holes or pass holes can be made in sheets from 0.5 mm, not only standard or pointed countersinks can be produced, but also any shaped special countersinks, if necessary also from both sides of the sheet. In the latter case, a corresponding counter-tool is also provided on the underside instead of the die, for example with a fixed stamp, to which a resilient wiper is assigned, in the opening of which the stamp is again guided over a corresponding shaft section with tight play. In this case, the upper punch actuated by the press or only the hold-down device of an upper tool acts as a die.

Von besonderem Vorteil ist beim zu beschreibenden Werkzeug noch eine Einstellschraube am Stempelhalter, durch welche die Absenktiefe beim Prägevorgang genau eingestellt werden kann, ohne dass das Werkzeug beispielsweise aus der NC-Stanzmaschine ausgebaut werden muss. Die Absenktiefe kann somit unmittelbar an der Maschine genau eingestellt werden. Auch kann von besonderem Vorteil die vorgesehene Schmierung des mit engem Spiel geführten Schaftabschnittes sein, wodurch ein Absetzen von Blechmaterial am Prägestempel durch Kaltverschweissen vermieden wird. Of particular advantage in the tool to be described is an adjusting screw on the punch holder, through which the lowering depth can be set precisely during the stamping process without the tool having to be removed from the NC punching machine, for example. The lowering depth can thus be precisely set directly on the machine. The provided lubrication of the shaft section guided with tight play can also be of particular advantage, as a result of which sheet material is prevented from settling on the embossing die by cold welding.

Ein erfindungsgemässes Prägewerkzeug kann in seiner äusseren Gestaltung wie ein übliches Stanzwerkzeug hergestellt werden und kann damit genauso wie ein Stanzwerkzeug in NC-Stanzmaschinen neben solchen eingesetzt werden. The shape of an embossing tool according to the invention can be produced in the same way as a conventional punching tool and can therefore be used in addition to those in the same way as a punching tool in NC punching machines.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is explained below with reference to schematic drawings of exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch ein Prägewerkzeug, wie es zum Ausführen einer Prägung auf einer üblichen NC-Stanzmaschine geeignet ist, und zwar mit zurückgezogenem Prägestempel und zum Herstellen eines Senkloches. Fig. 1 shows the cross section through an embossing tool, as it is suitable for performing embossing on a conventional NC punching machine, with the embossing stamp withdrawn and for producing a countersunk hole.

Fig. 2 zeigt das gleiche Werkzeug nach Fig. 1 jedoch mit abgesenktem Prägestempel am Ende des Prägevorganges. FIG. 2 shows the same tool according to FIG. 1 but with the stamping die lowered at the end of the stamping process.

Fig. 3 zeigt ein Werkzeug gleicher Art jedoch mit einem Prägestempel für eine Flachsenkung. Fig. 3 shows a tool of the same type but with an embossing stamp for a flat countersink.

Fig. 4 zeigt ein Werkzeug für ein Passloch. Fig. 4 shows a tool for a fitting hole.

Das dargestellte Prägewerkzeug ist ähnlich wie ein bei NC-Stanzmaschinen verwendetes Stanzwerkzeug aufgebaut, es besteht aus einem Stempelhalter 2, der verschiebbar in einem hülsenförmigen Niederhalter 5 gleitend geführt ist. Zwischen dem Niederhalter 5 und dem oberen mit dem Stössel 10 der Stanzmaschine zusammenwirkenden Ende des Stempelhalters 2 ist über Druckplatten 4 eine Druckfeder 3 angeordnet. Der Stempelhalter 2 ist mit der oberen Druckplatte 4 verschraubt und in der unteren Druckplatte 4 gleitend verschiebbar. Das Werkzeug ist über den Niederhalter 5 in bekannter Weise an einem oberen Werkzeugträger 8 der Ma- The embossing tool shown is constructed similarly to a punching tool used in NC punching machines; it consists of a punch holder 2 which is slidably guided in a sleeve-shaped hold-down device 5. A compression spring 3 is arranged between the hold-down device 5 and the upper end of the punch holder 2, which cooperates with the plunger 10 of the punching machine, via pressure plates 4. The stamp holder 2 is screwed to the upper pressure plate 4 and slidably slidable in the lower pressure plate 4. The tool is held in a known manner via the hold-down device 5 on an upper tool carrier 8 of the dimensions.

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schine angebracht, an einem unteren Träger 9 der Maschine ist eine Matrize 7 angebracht. Am oberen Ende des Stempelhalters 2 ist eine Tiefeneinstellschraube 1 vorgesehen, die über einen Nonius von Hand fein einstellbar ist. Mit ihr ist es möglich, die Senktiefe entsprechend der Blechdicke genau einzustellen. Am unteren Ende des Stempelhalters 2 ist der eigentliche Prägestempel 6 angebracht, der mit seinem zylindrischen Schaftabschnitt 28 mit enger Passung in der Öffnung 12 des Niederhalters 5 geführt ist. Das Ende des Prägestempels 6 ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zum Ausformen eines Loches mit Spitzsenkung ausgebildet, d.h. anschliessend an den Schaftabschnitt 28 des Prägestempels 6 schliesst sich ein konischer Formabschnitt 13 an, der entsprechend der gewünschten Spitzsenkung geformt ist. Dieser konische Formabschnitt 13 geht über in einen zylindrischen Formabschnitt 14, dessen Durchmesser dem Lochdurchmesser des gewünschten Senkloches entspricht. Die Öffnung 15 der Matrize 7 ist im Querschnitt und im Durchmesser so gewählt, dass in sie der Formabschnitt 14 mit leichtem Spiel passt. attached to a lower support 9 of the machine, a die 7 is attached. At the upper end of the punch holder 2, a depth adjustment screw 1 is provided, which can be finely adjusted by hand using a vernier. With it, it is possible to set the countersink depth exactly according to the sheet thickness. At the lower end of the stamp holder 2, the actual stamp 6 is attached, which is guided with its cylindrical shaft section 28 with a close fit in the opening 12 of the hold-down 5. The end of the die 6 is formed in the embodiment according to Fig. 1 for forming a hole with a countersink, i.e. adjoining the shaft section 28 of the embossing die 6 is followed by a conical shaped section 13 which is shaped in accordance with the desired countersink. This conical shaped section 13 merges into a cylindrical shaped section 14, the diameter of which corresponds to the hole diameter of the desired countersunk hole. The opening 15 of the die 7 is selected in cross section and in diameter in such a way that the shaped section 14 fits into it with a slight play.

Zum Herstellen eines Senkloches in einem Blech 11 wird in diesem zunächst an der gewünschten Stelle durch einen vorhergehenden Stanzvorgang auf der NC-Stanzmaschine ein zylindrisches Loch 16 ausgestanzt, dessen Innendurchmesser etwas grösser gewählt ist als der durch den Formabschnitt 14 bestimmte Innendurchmesser des Loches des herzustellenden Senkloches. In der Praxis wird der Durchmesser dieses zylindrischen vorgestanzten Loches 16 etwa 10 bis 40% grösser gewählt als der Durchmesser des gewünschten Senkloches. Das Übermass dieses Loches 16 hängt natürlich von der Art der Senkung, dem verwendeten Blechmaterial, der Blechdicke usw. ab, es kann jedoch für jeden Fall sehr einfach vom Fachmann möglicherweise durch Versuche bestimmt werden. Nach dem Ausstanzen des zylindrischen Loches 16 wird dann in der NC-Stanzmaschine das Prägewerkzeug nach Fig. 1 zur Wirkung gebracht und über den Stössel 10 der Stempelhalter 2 mit dem Prägestempel 6 zusammen mit dem Niederhalter 5 nach unten in Richtung auf das Blech 11 abgesenkt, bis der Niederhalter 5 mit seiner Stirnfläche an der Blechoberseite zur Anlage kommt. To produce a countersunk hole in a sheet metal 11, a cylindrical hole 16 is first punched out at the desired location by a previous punching process on the NC punching machine, the inside diameter of which is selected to be somewhat larger than the inside diameter of the hole of the countersunk hole to be produced, which is determined by the shaped section 14 . In practice, the diameter of this cylindrical pre-punched hole 16 is chosen to be approximately 10 to 40% larger than the diameter of the desired countersunk hole. The excess of this hole 16 depends, of course, on the type of countersink, the sheet material used, the sheet thickness, etc., but it can, in any case, be determined very easily by the skilled person by experiments. After the cylindrical hole 16 has been punched out, the embossing tool according to FIG. 1 is brought into effect in the NC punching machine and the ram holder 2 with the embossing punch 6 together with the hold-down punch 5 is lowered via the plunger 10 downward in the direction of the sheet metal 11. until the holding-down device 5 comes to rest with its end face on the upper side of the sheet metal.

Beim weiteren Absenken des Stössels 10 wird dann anschliessend nur noch der Stempelhalter 2 weiter abgesenkt und die Feder 2 zusammengedrückt, der Federdruck bestimmt damit auch den Anpressdruck des Niederhalters 5 auf die Blechoberfläche. Schliesslich wird die in Fig. 2 gezeigte und durch die Einstellung der Tiefeneinstellschraube 1 bestimmte Prägetiefe erreicht, der Prägestempel hat die Ränder des Loches 16 entsprechend der Umrissform seiner Formabschnitte 13 und 14 verformt und das Blechmaterial ist im Sinne der in Fig. 2 eingezeichneten Pfeile 17 so verdrängt worden, dass schliesslich ein in Fig. 2 dargestelltes Senkloch 18 entsteht. Da bei diesem Materialverdrängungsvorgang auch eine gewisse Verdrängung ins Blech selbst hinein stattfindet, empfiehlt es sich, diesen Prägevorgang vor anderen Stanzarbeiten am Werkstück durchzuführen, um nachträgliche Verformungen der anderen Stanzarbeiten durch den Prägevorgang zu vermeiden. Nach dem Zurückziehen des Prägestempels 6 durch Entspannen der Feder 3 und schliesslich auch dem Zurückziehen des Niederhalters 5 entsteht auf diese Weise ein Senkloch 18, das im Idealfall ein dem Durchmesser des Formabschnittes 14 entsprechenden zylindrischen Lochabschnitt und einen sich daran anschliessenden und der Form des Formabschnittes 13 entsprechenden konischen Senkabschnitt aufweist. In manchen Fällen ist es nicht unbedingt nötig, ein bis zur Blechrückseite durchgehend zylindrisches Loch auszubilden, es genügt beispielsweise, ein Senkloch 19 auszuformen, das auf der Rückseite ebenfalls etwas konisch sich erweitert. In diesem Fall findet kein vollständiger Materialverdrängungsvorgang statt, das Material wird im Bereich des unteren Randes des vorgestanzten Loches 16 nur teilweise verdrängt. Ein solches Senkloch 19 mit der geringeren Materialverformung besitzt den Vorteil, dass es in geringerem Abstand von anderen Ausstanzungen ausgeformt werden kann. In solche Senklöcher 19 eingesetzte Senkkopfschrauben liegen im übrigen nur am Senkkopf an und nicht an der Lochwand. Für Nietsenkungen oder Sondersenkungen wird man jedoch eine vollständige Verformung und Herstellung eines dem Prägestempel entsprechenden Loches 18 vorziehen. Während des Prägevorganges ist das Blech 11 zwischen der Stirnseite des Niederhalters 5 und der Oberseite der Matrize 7 fest eingespannt, und zwar wird der Spanndruck durch die Feder 3 bestimmt. Nachdem der Prägestempel 6 mit sehr engem Spiel von beispielsweise nur Vi oo mm in der zugehörigen Öffnung des Niederhalters geführt ist, kann beim Prägevorgang das Material auch nicht nach oben über die Blechoberseite hinaus abgedrängt werden, es wird dadurch also eine Aufwulstung oder Aufstauchung am Rande der Senkung 18 bzw. 19 vermieden. Ebenso wird auf der Rückseite des Bleches 11 ein Aufstauchen durch das relativ enge Spiel zwischen Matrizenöffnung 15 und Formabschnitt 14 vermieden, dieses Spiel beträgt beispielsweise etwa Yioo mm. Ausserdem sind die Ränder der Öffnungen 12 und 15 sehr scharfkantig ausgebildet. Zur Erhaltung der Parallelität der Ober- und Unterseite des Bleches auch im Bereich der Prägung wird die Matrize 7 vorzugsweise etwas nach oben gewölbt ausgebildet, beispielsweise etwa bis zu 0,5° in Richtung des Bleches gewölbt. When the ram 10 is further lowered, only the punch holder 2 is then lowered further and the spring 2 is compressed, the spring pressure thus also determining the contact pressure of the hold-down device 5 on the sheet metal surface. Finally, the embossing depth shown in FIG. 2 and determined by the setting of the depth adjustment screw 1 is reached, the embossing die has deformed the edges of the hole 16 in accordance with the outline shape of its shaped sections 13 and 14, and the sheet metal material is in the sense of the arrows 17 drawn in FIG. 2 has been displaced so that finally a countersunk hole 18 shown in FIG. 2 is formed. Since this material displacement process also involves a certain displacement into the sheet itself, it is advisable to carry out this stamping process prior to other stamping work on the workpiece in order to avoid subsequent deformation of the other stamping work by the stamping process. After the embossing die 6 has been pulled back by releasing the spring 3 and finally also the holding-down device 5 has been pulled back, a countersunk hole 18 is formed in this way, which ideally has a cylindrical hole section corresponding to the diameter of the shaped section 14 and a subsequent and the shape of the shaped section 13 has corresponding conical countersunk section. In some cases, it is not absolutely necessary to form a hole which is cylindrical all the way to the rear of the sheet metal; for example, it is sufficient to form a countersunk hole 19 which also widens somewhat conically on the back. In this case there is no complete material displacement process, the material is only partially displaced in the area of the lower edge of the pre-punched hole 16. Such a countersunk hole 19 with the lower material deformation has the advantage that it can be formed at a closer distance from other punched holes. Countersunk screws inserted into such countersunk holes 19 are only in contact with the countersunk head and not against the hole wall. For rivet countersinks or special countersinks, however, complete deformation and production of a hole 18 corresponding to the embossing stamp will be preferred. During the embossing process, the sheet 11 is firmly clamped between the end face of the hold-down 5 and the top of the die 7, namely the clamping pressure is determined by the spring 3. After the embossing die 6 is guided with very tight play of, for example, only Vi oo mm in the associated opening of the hold-down device, the material cannot be pushed upwards beyond the top of the sheet metal during the embossing process, so that there is a bulge or swelling on the edge of the Reduction 18 or 19 avoided. Likewise, upsetting on the back of the sheet metal 11 is avoided by the relatively tight play between the die opening 15 and the shaped section 14, this play amounts to approximately Yioo mm, for example. In addition, the edges of the openings 12 and 15 are very sharp-edged. In order to maintain the parallelism of the top and bottom of the sheet, also in the area of the embossing, the die 7 is preferably curved slightly upward, for example curved up to about 0.5 ° in the direction of the sheet.

Fig. 3 zeigt eine andere Form für den Formabschnitt des Prägestempels 6, dieser ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel so geformt, dass eine Flachsenkung 20 entsteht. Der Prägevorgang einschliesslich der vorbereiteten Ausstanzung eines grösseren Loches 16 ist wie im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschrieben, das Material fliesst hier nicht wie bei der Spitzsenkung nach Fig. 1 und 2 schräg nach aussen sondern vor allem nach unten und wird bei der Herstellung dieser Flachsenkung 20 fast ausschliesslich im unteren Bereich verdichtet, wie dies in Fig. 3 wiederum durch die Pfeile 17 angedeutet ist. 3 shows another shape for the shaped section of the stamping die 6, which is shaped in the exemplary embodiment shown in such a way that a flat countersink 20 is produced. The embossing process, including the prepared punching out of a larger hole 16, is as described in connection with FIGS. 1 and 2, the material here does not flow obliquely outwards, as in the pointed countersink according to FIGS. 1 and 2, but above all downwards and is used in the manufacture this flat depression 20 compresses almost exclusively in the lower region, as is again indicated in FIG. 3 by the arrows 17.

Sollen auf beiden Seiten des Bleches entsprechende Senkungen ausgeformt werden, so ist statt der Matrize 7 ein Gegenwerkzeug mit festehendem Prägestempel vorgesehen, so dass beim Absenken des oberen Werkzeuges und Beginn des Prägevorganges über den Prägestempel 6 automatisch auf beiden Seiten die gewünschten Senkungen ausgeformt werden. Der obere und untere Prägestempel sind in diesem Fall aneinander angepasst. Der Prägestempel 6 muss nicht unbedingt Kreisquerschnitt besitzen, der Schaftabschnitt 28 könnte gegebenenfalls auch eckigen Querschnitt besitzen, beispielsweise dann, wenn auch die Senkung eckig sein soll. Es genügt, wie bei Stanzwerkzeugen bekannt, die Öffnung 12 des Niederhalters an diesen Schaftquerschnitt anzupassen, gegebenenfalls auch die Öffnung 15 der Matrize, wenn auch das eigentliche Loch einen vom Kreis abweichenden Querschnitt besitzen soll und der Formabschnitt 14 entsprechenden Querschnitt besitzt. Auch exzentrische Senkungen gegenüber dem Loch können auf diese Weise hergestellt werden. If corresponding countersinks are to be formed on both sides of the sheet metal, a counter-tool with a fixed die is provided instead of the die 7, so that the desired countersinks are automatically formed on both sides when the upper die is lowered and the embossing process begins via the die 6. In this case, the upper and lower dies are matched to one another. The stamping die 6 does not necessarily have to have a circular cross section, the shaft section 28 could possibly also have an angular cross section, for example if the depression should also be angular. It is sufficient, as is known in the case of punching tools, to adapt the opening 12 of the hold-down device to this cross-section of the shaft, and possibly also the opening 15 of the die, if the actual hole is also to have a cross-section deviating from the circle and the shaped section 14 has a corresponding cross-section. Eccentric countersinks in relation to the hole can also be produced in this way.

Fig. 4 zeigt ein Werkzeug mit einem Prägestempel 23 zum Herstellen eines Passloches 22. Der Prägestempel 23 geht unmittelbar in den Schaftabschnitt 28 über und ist in diesem Fall bis zum Ende zylindrisch, nur seine Ränder sind vorzugsweise etwas abgerundet. Er ist wieder in der Öffnung 12 des Niederhalters 5 mit engem Spiel geführt. Die Öffnung 15 der Matrize 7 ist diesem Stempelquerschnitt angepasst. FIG. 4 shows a tool with an embossing stamp 23 for making a fitting hole 22. The embossing stamp 23 merges directly into the shaft section 28 and in this case is cylindrical to the end, only its edges are preferably somewhat rounded. He is again in the opening 12 of the hold-down 5 with tight play. The opening 15 of the die 7 is adapted to this stamp cross section.

Zur Herstellung des Passloches 22 wird zunächst wieder in dem Blech 11 ein Loch 21 ausgestanzt, in diesem Fall je5 To produce the fitting hole 22, a hole 21 is first punched out of the sheet 11, in this case 5 each

10 10th

15 15

20 20th

2: 2:

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

655 873 655 873

doch mit einem etwas kleineren Durchmesser als das gewünschte spätere Passloch 22. Beim Ausstanzen dieses Loches 21 reisst meist im unteren Drittel das Material etwas aus, das Stanzloch ist also nicht durchgehend zylindrisch sondern, wie in Fig. 4 übertrieben dargestellt ist, unten etwas konisch erweitert. Das Untermass des Stanzloches 21 gegenüber dem Endmass des Passloches 22 richtet sich natürlich wiederum nach der Dicke des Bleches, dem Blechmaterial und der Grösse des Loches, der Fachmann kann jedoch dieses Untermass wieder leicht bestimmen. Das vorgestanzte Loch 21 wird dann durch das Absenken des Prägestempels 23 in einem anschliessenden Prägevorgang ausgeformt, der Prägevorgang läuft genauso ab wie im Zusammenhang mit dem Senkloch nach Figuren 1 bis 3 beschrieben. Beim Eindringen des Prägestempels 23 in das vorgestanzte Loch 21 wird Material wieder seitlich und nach unten verdrängt, hierdurch wird das Material an der Wand des Loches stark verdichtet. Es wird so ein Passloch 22 hoher Güte und Genauigkeit erreicht. Auch hier wird während des Prägevorganges das Blech 11 wieder zwischen Niederhalter 5 und Matrize 7 gehalten und dadurch werden Aufwölbungen auf der Blechoberseite im Randbereich des Loches 22 vermieden. but with a somewhat smaller diameter than the desired later fitting hole 22. When this hole 21 is punched out, the material tends to tear out in the lower third, the punching hole is therefore not continuously cylindrical but, as exaggeratedly shown in FIG. 4, is somewhat flared at the bottom . The undersize of the punched hole 21 compared to the final dimension of the fitting hole 22 naturally depends on the thickness of the sheet, the sheet material and the size of the hole, but the person skilled in the art can easily determine this undersize again. The pre-punched hole 21 is then formed by lowering the stamp 23 in a subsequent stamping process, the stamping process proceeds in exactly the same way as described in connection with the countersunk hole according to FIGS. 1 to 3. When the die 23 penetrates into the pre-punched hole 21, material is again pushed sideways and downwards, as a result of which the material on the wall of the hole is strongly compressed. A pass hole 22 of high quality and accuracy is achieved in this way. Here, too, the sheet 11 is again held between the holding-down device 5 and the die 7 during the stamping process, and bulges on the upper side of the sheet in the edge region of the hole 22 are thereby avoided.

Um beim Prägevorgang eine Materialablagerung am Prägestempel 6 bzw. 23 und damit einen vorzeitigen Ver-schleiss des Werkzeuges zu vermeiden, wird während des Prägevorganges vorzugsweise ständig ein geeignetes In order to avoid material being deposited on the embossing die 6 or 23 during the embossing process and thus premature wear of the tool, a suitable one is preferably used continuously during the embossing process

Schmiermittel zugeführt, wie dies an sich bei Stanzwerkzeugen ähnlicher Art bekannt ist. Zu diesem Zweck ist im Stempelhalter 2 eine von seiner Stirnseite bis in den Raum 27 im Niederhalter 5 führende Bohrung 24 ausgebildet die im ein-5 gesetzten Zustand mit einem entsprechenden Zuflusskanal 26 im Stössel 10 der Stanzmaschine fluchtet. Im Niederhalter 5 sind ausserdem entsprechende Kanäle 25 ausgebildet, die in der Wand der Öffnung des Niederhalters münden. Über den Kanal 26, die Bohrung 24, den Raum 27 und den Kanal io 25 kann so Schmiermittel dem Prägestempel 6 zugeführt werden, wie dies Fig. 1 zeigt. In gleicher Weise kann natürlich auch dem Prägestempel nach Fig. 4 Schmiermittel zugeführt werden. Bei NC-Stanzmaschinen ist es üblich, zu anderen Zwecken ein Öl-Luft-Gemisch zuzuführen, wie dies bei-15 spielsweise in dem Patent 26 37 085 beschrieben ist. Das gleiche Öl-Luft-Gemisch kann gemäss der Erfindung über den Kanal 26 zum Schmieren und Kühlen des Prägestempels 6 bzw. 23 zugeführt werden. Lubricant supplied, as is known per se in punching tools of a similar type. For this purpose, a bore 24 leading from its end face into the space 27 in the holding-down device 5 is formed in the punch holder 2 and, when inserted, is aligned with a corresponding inflow channel 26 in the plunger 10 of the punching machine. Corresponding channels 25 are also formed in the holding-down device 5, which open into the wall of the opening of the holding-down device. Lubricant can thus be supplied to the stamping die 6 via the channel 26, the bore 24, the space 27 and the channel 10, as shown in FIG. 1. In the same way, lubricant can of course also be supplied to the embossing stamp according to FIG. 4. In the case of NC punching machines, it is customary to supply an oil-air mixture for other purposes, as is described, for example, in patent 26 37 085. The same oil-air mixture can be supplied according to the invention via the channel 26 for lubricating and cooling the die 6 or 23.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen von 20 Pass- oder Senklöchern kann natürlich auch bei anderen automatisch arbeitenden Maschinen angewendet werden, beispielsweise bei Exzenterpressen, Druckluftpressen oder Hydraulikpressen. Ein Einbau in sogenannte Folgeschnittwerkzeuge ist ebenfalls möglich. Ein Umbau der Maschinen ist 25 nicht nötig, da das Werkzeug nach der Erfindung wie ein übliches Stanzwerkzeug verwendet wird. The method according to the invention for producing 20 fitting or countersunk holes can of course also be used in other automatically operating machines, for example in eccentric presses, compressed air presses or hydraulic presses. Installation in so-called follow-up cutting tools is also possible. A conversion of the machines is not necessary, since the tool according to the invention is used like a conventional punching tool.

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

S S

4 Blatt Zeichnungen 4 sheets of drawings

Claims

655 873 PATENT CLAIMS

1. Tool for producing countersunk or pass holes in a metal sheet on a punching machine, with a hold-down device in which a stamp holder is guided, at the end of which a stamping die shaped in accordance with the desired countersunk or pass hole is attached, characterized in that that the embossing stamp is attached to the stamp holder (2) via a shaft section (28), the diameter of which is only as large as the largest outside diameter of its formative shaped section (13, 14 or 23), and via this shaft section (28) in the Opening (12) of the hold-down device (5) is guided with tight play.

2. Tool according to claim 1, characterized in that the edge of the hold-down opening (12) is formed with sharp edges.

3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the lowering depth of the punch holder (2) is adjustable.

4. Tool according to claim 1, characterized in that an adjusting screw (1) is attached to the end of the punch holder (2) which cooperates with the press ram (10) of the punching machine and is assigned an adjusting scale.

5. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that in the stamp holder (2) and / or hold-down device (5) a channel (24, 25) is formed for supplying lubricating oil to the stamping die (6, 23).

6. Tool according to claim 5, characterized in that the channel (24) in the punch holder (2) opens into the space (27) between the shank section (28) of the stamping die (6, 23) and the die holder (2) leading hold-down device (5) is formed.

7. Tool according to claim 6, characterized in that from the space (27) between the shaft portion (28) of the die (6, 23) and the hold-down device (5) there is at least one channel (25) in the wall of the hold-down device opening (12) opens.

8. Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the punch holder (2) is guided axially displaceably as in the case of a punching tool in a sleeve-shaped hold-down device (5), in whose flat end face lying on the sheet metal surface the shaft section (28) is also included tight play leading opening (12) is formed.

9. Tool according to claim 8, characterized in that a spring element (3) is arranged between the hold-down device (5) and punch holder (2) and the hold-down device (5) during the stamping process with a force determined by this spring element (3) on the upper side of the sheet is kept pressed.

10. Tool according to one of the preceding claims for producing pass holes, characterized in that the shaped section (23) with the same cross section merges into the shank section (28) and the edge of the shaped section (23) is rounded.