EP1457275A1

EP1457275A1 - Progressive die for punching press

Info

Publication number: EP1457275A1
Application number: EP03015765A
Authority: EP
Inventors: Kolb Rudi
Original assignee: Unimet GmbH
Current assignee: Unimet GmbH
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-07-10
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2023-07-10
Also published as: DE50304208D1; EP1457275B1; DE10311174A1; ATE332770T1

Abstract

The die unit (1) with an upper part (6) and a lower part (7) produces structured metal foil (3) with at least two overlapping structures. It has at least three spatially separate working regions: a stamping region to remove foil material from certain positions of the foil (4), a primary shaping region (5) to apply the primary corrugated structure, and a secondary one to impose the secondary structure on the first structure.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Folgeverbundwerkzeug zur Herstellung einer strukturierten Metallfolie mit mindestens zwei Strukturen, wobei eine der beiden Strukturen die andere Struktur zumindest teilweise überlagert, wobei das Folgeverbundwerkzeug aus einem Werkzeugoberteil und einem Werkzeugunterteil besteht. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Metallfolie, die insbesondere als Katalysator-Trägerkörper dient.The present invention relates to a progressive tool for Production of a structured metal foil with at least two structures, one of the two structures at least partially the other structure superimposed, the progressive tool from one Tool upper part and a lower tool part. Furthermore concerns the present invention a method for producing a structured metal foil, in particular as a catalyst carrier body serves.

Solche strukturierten Metallfolien werden zu langen Bändern gefaltet und zu Katalysatorwabenkörpern mit spezieller Geometrie gewickelt. Die Wabenkörper weisen dabei eine Vielzahl von Wabenzellen auf, an deren Wandung der katalytische Prozess an einer katalytisch aktiven Beschichtung abläuft. Auf diese Weise aufgebaute Katalysatoren werden in erster Linie bei Verbrennungsmotoren eingesetzt, um die durch zunehmende Mobilität verursachte Schadstoffbelastung der Umwelt zu reduzieren.Such structured metal foils are folded into long ribbons and wound into catalyst honeycomb bodies with a special geometry. The Honeycomb bodies have a large number of honeycomb cells, on their Wall of the catalytic process on a catalytically active Coating expires. In this way, catalysts are built primarily used in internal combustion engines to get through increasing mobility causes pollution of the environment to reduce.

Metall ist dabei, neben Keramik, aufgrund seiner vorteilhaften physikalisch-technischen Eigenschaften wie hohe mechanische und thermische Stabilität, ein idealer Trägerwerkstoff für die katalytisch aktive Beschichtung.In addition to ceramics, metal is there because of its advantageous physical-technical properties such as high mechanical and thermal stability, an ideal carrier material for the catalytically active Coating.

Diese hohe Stabilität erlaubt extrem dünne Wandstärken der Wabenzellen, sodass in einem geringen Bauvolumen eine Vielzahl von Wabenzellen realisierbar sind, die zusätzlich noch eine geringe Gesamtmasse aufweisen. Die Vielzahl der Wabenzellen ermöglicht eine hohe Konversionsrate, die aufgrund der geringen Masse des Wabenkörpers bereits nach kurzer Aufwärmzeit erreicht wird. This high stability allows extremely thin walls Honeycomb cells, so that a large number of Honeycomb cells can be realized, which are also small Have total mass. The large number of honeycomb cells enables one high conversion rate due to the low mass of the Honeycomb body is reached after a short warm-up time.

Dazu wurden in der Vergangenheit Metallbänder mit Wellenstruktur eingesetzt. Ein Verfahren zur Herstellung eines Wellenbleches wird in der DE 199 57 585 A1 beschrieben. Dabei wird ein Blech zwischen zwei kämmenden Wellwalzen hindurchgeführt, sodass durch Biege- und Ziehvorgänge zwischen den ein Profilsegment bildenden ineinandergreifenden Wellen, eine Wellstruktur auf dem Blech entsteht.In the past, metal strips with a wave structure were used for this purpose used. A method for producing a corrugated sheet is described in US Pat DE 199 57 585 A1. A sheet is between two intermeshing corrugated rollers, so that through bending and Drawing operations between those forming a profile segment interlocking waves, a corrugated structure is created on the sheet.

Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass es bei Verwendung von kämmenden Walzen bei zunehmend geringeren Materialstärken des Metallbleches und zunehmend geringeren Profiltiefen der Wellenstruktur zu Gratbildung bei Einbringung der Sekundärstruktur kommt, die sich sehr störend auf die galvanische Abscheidung der katalytisch aktiven Beschichtung auswirkt, so dass die Konversionsfähigkeit des Katalysators herabgesetzt, anstatt erhöht wird.A disadvantage of this prior art is that when using intermeshing rollers with increasingly smaller material thicknesses of Sheet metal and increasingly smaller profile depths of the wave structure comes to formation of burrs when introducing the secondary structure, which is very disruptive to the galvanic deposition of the catalytically active Coating affects, so that the conversion ability of the catalyst reduced rather than increased.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, dass die Herstellung sehr dünner, strukturierter Metallfolien mit großer Oberfläche unter Einhaltung hoher Qualitätsstandards erlaubt.The object of the present invention is therefore a device and a Processes to indicate that the manufacture is very thin, structured Metal foils with a large surface while observing high ones Quality standards allowed.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Folgeverbundwerkzeug mindestens drei, insbesondere räumlich getrennte, Arbeitsbereiche aufweist, nämlich einen Stanzbereich zur Entfernung von Folienmaterial an bestimmten Positionen der Metallfolie, einen primären Formgebungsbereich zur Einbringung der, vorzugsweise gewellten, Primärstruktur in der Metallfolie und einen sekundären Formgebungsbereich zur Einbringung der, vorzugsweise gewellten, Sekundärstruktur in die Metallfolie, vorzugsweise in die Primärstruktur der Metallfolie.This object is achieved in that the progressive tool at least three, in particular spatially separate, work areas has, namely a punching area for removing film material at certain positions on the metal foil, a primary one Shaping area for the introduction of the, preferably corrugated, Primary structure in the metal foil and a secondary Shaping area for the introduction of the, preferably corrugated, Secondary structure in the metal foil, preferably in the primary structure of the Metal foil.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Folgeverbundwerkzeuges ist es möglich, extrem dünne, strukturierte Metallbänder in einem Bearbeitungsschritt mit einem einzigen Werkzeug, bei gleichzeitiger Einhaltung geringster Fertigungstoleranzen, herzustellen. Die Fertigung der Metallbänder erfolgt wirtschaftlicher, als mit der im Stand der Technik beschriebenen Vorrichtung, da die Metallfolie an einer Maschine mit einem Werkzeug bearbeitet wird, da Folgeverbundwerkzeuge mit einem Bearbeitungsschritt stanzen und umformen können. Durch den Einsatz eines Folgeverbundwerkzeuges verringert sich die Bildung von Graten an den Werkstücken, sodass eine vollständige katalytisch wirksame Oberfläche auf dem Metallträger abgeschieden werden kann.With the aid of the progressive composite tool according to the invention, it is possible to extremely thin, structured metal strips in one processing step a single tool, while maintaining the lowest Manufacturing tolerances. The metal strips are manufactured more economical than with that described in the prior art Device because the metal foil on a machine with a tool is processed because progressive dies with one machining step can punch and shape. By using a Progressive tool reduces the formation of burrs on the Workpieces so that a complete catalytically effective surface can be deposited on the metal carrier.

Das Entfernen von Folienmaterial an bestimmten Positionen im Stanzbereich stellt sicher, dass ein aus dem Material hergestellter Katalysator eine deutlich höhere Standzeit im Alltagsbetrieb aufweist, da durch die Materialentfernung Spannungen innerhalb der Metallfolie abgebaut, und Kerbwirkungen an den Übergangsbereichen zwischen primärer und sekundärer Struktur vermieden werden. Dabei ist es manchmal wünschenswert, dass Metallfolie an jedem Übergangsbereich zwischen Primär- und Sekundärstruktur entfernt wird. Es gibt auch Anwendungsbereiche, bei denen das Folienmaterial nur an ausgewählten Stellen, beispielsweise an ausgesuchten Übergängen zwischen Primärund Sekundärstruktur, entfernt wird.The removal of foil material at certain positions in the Punching area ensures that a made from the material Catalyst has a significantly longer service life in everyday use because due to the removal of material tensions within the metal foil degraded, and notch effects at the transition areas between primary and secondary structure can be avoided. It is sometimes desirable that metal foil at each transition area between the primary and secondary structure is removed. There are also Areas of application in which the film material only on selected Places, for example at selected transitions between primary and Secondary structure is removed.

Es ist notwendig, für das Folgeverbundwerkzeug einen Antrieb vorzusehen. Hierzu bietet sich beispielsweise eine Presse, bestehend aus einem Pressenbett und einem durch eine Exzenterscheibe angetriebenen beweglichen Bären an, wobei der Bär mit dem Werkzeugoberteil in Eingriff steht. Es muss jedoch nicht notwendigerweise ein Exzenterantrieb vorgesehen werden. Beispielsweise ist der Betrieb des Folgeverbundwerkzeuges mit einem hydraulischen Antrieb möglich. It is necessary to have a drive for the progressive die provided. For example, a press consisting of a press bed and one driven by an eccentric disc movable bear, with the bear engaging the tool top stands. However, it does not necessarily have to be an eccentric drive be provided. For example, the operation of the Progressive tool with a hydraulic drive possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stanzbereich in Einzugsrichtung der Metallfolie vor dem primären und dem sekundären Formgebungsbereich angeordnet ist. Diese nicht notwendige, aber vorteilhafte Anordnung des Stanzbereichs führt dazu, dass das zu entfernende Folienmaterial aus der noch glatten Metallfolie herausgestanzt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Stanzbereichs können wesentlich geringere Fertigungstoleranzen eingehalten werden, als wenn der Stanzbereich beispielsweise den Formgebungsbereichen nachgeschaltet wäre.According to an advantageous embodiment of the invention, that the punching area in the feed direction of the metal foil before the primary and the secondary shaping area is arranged. Not this one necessary but advantageous arrangement of the punching area leads to that the foil material to be removed from the still smooth metal foil can be punched out. Through the arrangement according to the invention of the stamping area can be significantly lower manufacturing tolerances are observed as if the punching area, for example the Shaping areas would be downstream.

In bestimmten Anwendungsfällen kann es zweckmäßig sein, dass zusätzlich weitere Arbeitsbereiche zur Einbringung weiterer Strukturen in die Metallfolie vorgesehen sind. Diese müssen nicht zwangsläufig vom primären und/oder sekundären Formgebungsbereich räumlich getrennt sein. Jedoch bietet sich eine räumliche Trennung häufig an. Durch das Vorsehen zusätzlicher Arbeitsbereiche wird erreicht, dass eine Vielzahl von Strukturen auf der Metallfolie überlagert werden können, so dass die wirksame Oberfläche der Metallfolie erheblich vergrößert wird.In certain applications, it may be useful that additional work areas for the introduction of additional structures in the metal foil are provided. These do not necessarily have to be dated primary and / or secondary shaping area spatially separated his. However, spatial separation is often an option. By the Providing additional work areas will achieve a variety can be overlaid by structures on the metal foil, so that the effective surface of the metal foil is significantly increased.

Es kann in bestimmten Anwendungsfällen von Vorteil sein, dass zusätzlich weitere Arbeitsbereiche zur Einbringung von Übergangsbereichen zwischen zwei oder mehr Strukturen vorgesehen sind. In diesen Arbeitsbereichen wird ein fließender Übergang zwischen den verschiedenen Strukturen hergestellt.In certain use cases, it can be advantageous that additional further work areas for the introduction of transition areas are provided between two or more structures. In these Working areas will be a smooth transition between the different structures.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im sekundären Formgebungsbereich Prägestempel zur Einbringung der Sekundärstruktur, sowie Mittel zur Zentrierung der Metallfolie vorgesehen sind. Die Mittel zur Zentrierung der Metallfolie gewährleisten eine exakte Positionierung der Metallfolie im Folgeverbundwerkzeug. Mittels der Prägestempel wird die Sekundärstruktur in die Primärstruktur eingebracht. In an advantageous embodiment of the invention it is provided that in secondary shaping area embossing stamp for the introduction of the Secondary structure and means for centering the metal foil are provided are. The means for centering the metal foil ensure an exact Position the metal foil in the progressive die. By means of the The secondary structure is embossed into the primary structure.

Dabei sind vorteilhafterweise Prägestempel im Werkzeugoberteil und im Werkzeugunterteil vorgesehen. Mittels der Prägestempel im Werkzeugoberteil wird die Sekundärstruktur in die Wellenberge der Primärstruktur eingebracht. Die Prägestempel im Werkzeugunterteil dienen zur Einbringung der Sekundärstruktur in die Wellentäler der Primärstruktur. Dabei weisen die Wellen der Sekundärstruktur vorzugsweise eine höhere Frequenz und eine geringere Amplitude als die Wellen der Primärstruktur auf.Embossing stamps are advantageously in the upper part of the tool and Lower part of the tool provided. Using the embossing stamp in the Tool upper part is the secondary structure in the wave crests of the Primary structure introduced. The dies in the lower part of the tool serve to introduce the secondary structure into the troughs of the Primary structure. The waves of the secondary structure preferably a higher frequency and a lower amplitude than that Waves of the primary structure.

Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Mittel zur Zentrierung der Metallfolie als gefederte Klemmmittel, insbesondere bestehend aus einer gefederten Führungsplatte mit Führungseinsatz und einem Federboden, ausgebildet sind, wobei die Oberflächen des Führungseinsatzes und/oder des Federbodens zumindest teilweise wie die Primärstruktur der Metallfolie ausgeformt sind. Die spezielle Ausformung der Oberflächen dient dazu, die mit einer Primärstruktur versehene Metallfolie in einem ersten Arbeitsschritt mittels der gefederten Klemmmittel halten zu können.It is advantageously provided that the means for centering the Metal foil as spring-loaded clamping means, in particular consisting of a spring-loaded guide plate with guide insert and a spring base, are formed, the surfaces of the guide insert and / or of the spring base at least partially like the primary structure of the Metal foil are molded. The special shape of the surfaces serves the metal foil provided with a primary structure in one to be able to hold the first work step by means of the spring-loaded clamping means.

Es ist besonders zweckmäßig, dass im primären Formgebungsbereich mindestens ein, mit einer gefederten Führungsplatte zusammenwirkender, Stempel, zur Einbringung der Primärstruktur in die Metallfolie, vorgesehen ist. Dabei wird die Primärstruktur nicht über die gesamte Länge der Metallfolie, sondern etappenweise, eingebracht. Es ist notwendig, die Größe des Stempels so zu bemessen, dass gewährleistet ist, dass ein Nachfließen von Folienmaterial beim Umformen gewährleistet wird, da die sehr dünne Metallfolie ansonsten reißen kann. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die unteren Stempel starr sind und die oberen Stempel beispielsweise über Kniehebel bewegbar sind.It is particularly useful that in the primary shaping area at least one interacting with a sprung guide plate Stamp provided for the introduction of the primary structure into the metal foil is. The primary structure is not over the entire length of the Metal foil, but introduced in stages. It is necessary that Size of the stamp so that it is guaranteed that a The flow of foil material during forming is guaranteed because the otherwise very thin metal foil can tear. Another beneficial one The design provides that the lower stamps are rigid and the upper stamp can be moved, for example, via the toggle lever.

Als konstruktiv von Vorteil hat sich herausgestellt, wenn sich die gefederte Führungsplatte mit Führungseinsatz des sekundären Formgebungsbereich im primären Formgebungsbereich fortsetzt. Die gefederte Führungsplatte mit Führungseinsatz hat somit eine Doppelfunktion. Im sekundären Formgebungsbereich dient sie als ein Teil des Klemmmittels zur Zentrierung der Metallfolie, während sie im primären Formgebungsbereich zur Formgebung der Metallfolie dient und mit einem Stempel zusammenwirkt.It has proven to be constructively advantageous if the sprung Guide plate with guide insert of the secondary Shaping area continues in the primary shaping area. The spring-loaded guide plate with guide insert therefore has a Dual function. In the secondary molding area, it serves as a part of the clamping means for centering the metal foil while it is in the primary Shaping area for shaping the metal foil is used and with a Stamp cooperates.

Es ist besonders zweckmäßig, dass die Oberfläche des Stempels und die des gefederten Führungseinsatzes so ausgestaltet sind, dass die Primärstruktur der Metallfolie die Form einer, vorzugsweise fortlaufenden, Welle ergibt. In diese primäre Welle wird dann die Sekundärstruktur, wiederum in Form einer Welle, im sekundären Formgebungsbereich eingebracht.It is particularly useful that the surface of the stamp and the of the sprung guide insert are designed so that the Primary structure of the metal foil in the form of a, preferably continuous, Wave results. The secondary structure is then in this primary wave, again in the form of a wave, in the secondary shaping area brought in.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere, vorzugsweise mindestens zwei, Stempel in Einzugsrichtung der Metallfolie räumlich hintereinander angeordnet und nacheinander, insbesondere entgegen der Einzugsrichtung der Metallfolie, betätigbar sind. Dabei weist die Oberfläche eines jeden Stempels einen Teilausschnitt der Primärstruktur zur Einbringung in die Metallfolie auf. Dadurch, dass mehrere Stempel mit kurzer Längenausdehnung in Einzugsrichtung hintereinander zum Einsatz kommen, wird gewährleistet, dass beim jeweiligen Stempelvorgang genügend Folienmaterial nachfließen kann, um ein Reißen der Metallfolie mit Vorteil zu vermeiden.In a development of the invention it is provided that several preferably at least two stamps in the feed direction of the metal foil spatially arranged one behind the other and one after the other, in particular against the direction of the metal foil, can be actuated. It points the surface of each stamp is a partial section of the Primary structure for insertion into the metal foil. As a result of that several stamps with a short length in the feed direction are used in succession, it is guaranteed that the enough foil material can flow in each stamping process, to advantageously avoid tearing the metal foil.

Da bei den Stempelvorgängen besonders hohe Kräfte auf die Metallfolie über die Stempel wirken müssen, ist mit Vorteil vorgesehen, dass jedem Stempel oder einer Gruppe von benachbarten Stempeln, ein Kniehebelwerk zugeordnet ist, über welches der Stempel beziehungsweise die Gruppe von Stempeln betätigbar ist. Über das Kniehebelwerk können hohe Kräfte übertragen werden. Because particularly high forces are exerted on the metal foil during the stamping processes over which stamps have to act, it is advantageously provided that everyone Stamp or a group of adjacent stamps Knee lever mechanism is assigned, via which the stamp or the group of stamps can be actuated. About the High forces can be transmitted through the toggle mechanism.

Es ist von besonderem Vorteil, dass jedes Kniehebelwerk aus einem Mittelteil besteht, welches über mindestens zwei Kniehebel mit dem Stempel und über mindestens zwei weitere Kniehebel mit einer Grundplatte gelenkig verbunden ist, wobei das Mittelteil mit den Kniehebeln so angeordnet ist, dass der Stempel durch eine Seitwärtsbewegung des Mittelteils betätigbar ist. Als Seitwärtsbewegung ist hier die Schwenkbewegung des Mittelteils bezeichnet.It is particularly advantageous that every toggle lever mechanism consists of one Middle section exists, which with at least two toggle levers Stamp and over at least two other toggle levers with one Base plate is hinged, the middle part with the Toggle levers is arranged so that the stamp by a Sideways movement of the middle part is actuated. As a sideways movement the pivoting movement of the middle part is designated here.

Mit Vorteil ist jedem Kniehebelwerk oder jeder Gruppe von Kniehebelwerken ein Antrieb, zur Umwandlung einer Senkrechtbewegung des Werkzeugoberteils oder des Werkzeugunterteils in eine Seitwärtsbewegung des Mittelteils des Kniehebelwerks zugeordnet.Each toggle mechanism or group of is advantageous A toggle mechanism is a drive for converting a vertical movement the upper part of the tool or the lower part of the tool into one Sideways movement of the middle part of the toggle mechanism assigned.

Um die Abfolge der Stempelvorgänge der einzelnen Stempel im primären Formgebungsbereich zeitlich zu steuern, ist mit Vorteil vorgesehen, dass jedem Antrieb ein mit dem Werkzeugoberteil oder Werkzeugunterteil in Wirkverbindung stehender, vorzugsweise gefederter, Bolzen zugeordnet ist, wobei die Bolzen der einzelnen Antriebe eine unterschiedliche Länge aufweisen. Hierdurch soll erreicht werden, dass zuerst der dem sekundären Formgebungsbereich nächstgelegene Stempel beziehungsweise die nächstgelegenste Stempelgruppe betätigt wird und dann die weiteren Stempel beziehungsweise Stempelgruppen in Reihenfolge entgegen der Einzugsrichtung der Metallfolie betätigt werden.The order of the stamping operations of the individual stamps in the primary Timing the shaping area is advantageously provided for each drive one with the upper or lower tool part in Operationally connected standing, preferably spring-loaded, bolts is, the bolts of the individual drives are of different lengths exhibit. This is to ensure that the first secondary shaping area nearest stamp or the closest stamp group is activated and then the further stamps or stamp groups in Sequence to be operated against the feed direction of the metal foil.

Weiterhin war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, dass die Herstellung sehr dünner, strukturierter Metallfolie mit großer Oberfläche unter Einhaltung hoher Qualitätsstandards erlaubt.It was also an object of the present invention to provide a method indicate that the manufacture of very thin, structured metal foil with large surface allowed while maintaining high quality standards.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Metallfolie in einem Folgeverbundwerkzeug in einem Bearbeitungsvorgang mit einer ersten und wenigstens einer zweiten Struktur versehen wird, wobei die sekundäre Struktur die primäre Struktur überlagert, und bei dem in allen oder ausgewählten Übergangsbereichen zwischen erster und wenigstens zweiter Struktur Metallfolienmaterial entfernt wird.This object is achieved in that a metal foil in one Progressive tool in a machining process with a first and at least one second structure is provided, the secondary structure superimposed on the primary structure, and in which in all or selected transition areas between the first and at least second structure metal foil material is removed.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren erlaubt mit Vorteil die Herstellung extrem dünner, strukturierter Metallbänder in einem Bearbeitungsschritt in einem einzigen Werkzeug bei gleichzeitiger Einhaltung geringster Fertigungstoleranzen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist wirtschaftlicher als das im Stand der Technik beschriebene, da es an einer Maschine mit einem Werkzeug durchgeführt werden kann, da Folgeverbundwerkzeuge mit einem Bearbeitungsschritt Stanzen, und Umformen können. Das erfindungsgemäße Verfahren verringert die Bildung von Graten an den Werkstücken, so dass eine vollständige katalytisch wirksame Oberfläche auf dem Metallträger abgeschieden werden kann. Der erfindungsgemäß vorgesehene Arbeitsschritt der Materialentfernung stellt gleichzeitig sicher, dass ein aus dem Material hergestellter Katalysator eine deutlich höhere Standzeit im Alltagsbetrieb aufweist, die durch die Materialentfernung Spannungen innerhalb der Metallfolie abgebaut, und Kerbwirkung an den Übergangsbereichen zwischen erster und zweiter Struktur vermieden werden.This method according to the invention advantageously allows production extremely thin, structured metal strips in one machining step a single tool while maintaining the lowest Manufacturing tolerances. The method according to the invention is more economical than that described in the prior art, since it is on a Machine can be done with a tool because Progressive dies with a punching machining step, and Can reshape. The inventive method reduces the Formation of burrs on the work pieces so that a complete catalytically active surface deposited on the metal support can be. The work step of the invention Material removal also ensures that one is out of the material manufactured catalyst has a significantly longer service life in everyday use has the stresses within the Metal foil degraded, and notch effect at the transition areas between the first and second structure can be avoided.

Vorteilhafterweise sieht das Verfahren vor, dass Arbeitsschritte des Bearbeitungsvorganges zeitlich versetzt erfolgen oder einzelne Arbeitsschritte des Bearbeitungsvorganges zeitlich und räumlich versetzt erfolgen. Der zeitliche Versatz der Arbeitsschritte ermöglicht ein Nachfließen des Materials während der aufeinanderfolgenden Formungsvorgänge, so dass Mikrorisse oder Strukturbrüche vermieden werden. In Abhängigkeit von dem zu verformenden Material kann auch eine räumliche Variation der Arbeitsschritte innerhalb des Folgeverbundwerkzeuges erfolgen, so dass auch besonders empfindliche Metallfolien mit sehr gutem Ergebnis verarbeitet werden können. The method advantageously provides that work steps of the Processing process take place at different times or individual Working steps of the machining process are offset in time and space respectively. The time offset of the work steps enables one Refill of the material during the successive Forming processes so that micro cracks or structural breaks are avoided become. Depending on the material to be deformed, too a spatial variation of the work steps within the Progressive tool, so that even particularly sensitive Metal foils can be processed with very good results.

Dadurch, dass das Folgeverbundwerkzeug die primäre und sekundäre Struktur vorzugsweise als Wellenstruktur in die Metallfolie einbringt, wird die wirksame Oberfläche ohne für die Galvanisierung nachteiligen Ecken und Kanten deutlich vergrößert. Ecken und Kanten führen zusätzlich zur Bildung von Totvolumina, die die Konversionsrate des Katalysators herabsetzen und müssen daher vermieden werden. Die Ausbildung der Struktur als Wellenstruktur hat weiterhin den besonderen Vorteil, dass zwar die wirksame Oberfläche, nicht jedoch der Strömungswiderstand über die Maßen vergrößert wird.Because the progressive die is the primary and secondary Structure is preferably introduced as a wave structure in the metal foil the effective surface without corners that are disadvantageous for the galvanization and edges significantly enlarged. Corners and edges also lead to Formation of dead volumes, which is the conversion rate of the catalyst reduce and must therefore be avoided. Training the Structure as a wave structure also has the particular advantage that the effective surface, but not the flow resistance is enlarged beyond measure.

Zur Oberflächenvergrößerung ist vorgesehen, dass die sekundäre Struktur in die Wellenkämme und/oder in die Wellentäler der primären Struktur eingebracht wird und wobei die Wellen der sekundären Struktur vorzugsweise eine höhere Frequenz und eine geringere Amplitude als die Wellen der ersten Struktur aufweisen. Mit besonderem Vorteil führt dieser Bearbeitungsschritt zu einer optimalen Vergrößerung der Oberfläche.To increase the surface area it is provided that the secondary structure in the crests and / or in the troughs of the primary structure is introduced and the waves of the secondary structure preferably a higher frequency and a lower amplitude than that Have waves of the first structure. This leads with particular advantage Processing step for an optimal enlargement of the surface.

Weiterhin ist vorgesehen, dass Folienmaterial durch Ausstanzen, vorzugsweise in Langlochform, im Übergangsbereich zwischen erster und zweiter Struktur entfernt wird. Die Stanze in Form eines Langloches ist besonders vorteilhaft und einfach zu realisieren, die Erfindung umfasst jedoch auch andere Formen wie Knochen-, Kreis- oder Doppellochform.It is further provided that foil material by punching out, preferably in the form of an elongated hole, in the transition area between the first and second structure is removed. The punch is in the form of an elongated hole particularly advantageous and easy to implement, the invention comprises but also other shapes such as bone, circular or double-hole shape.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass Metallfolie mit einer Dicke von 0,02 bis 0,12 mm, vorzugsweise mit einer Dicke von 0,05 mm, und mit einer Folienbreite von 50 bis 210 mm verarbeitet wird.According to an embodiment of the invention, it is provided that metal foil with a thickness of 0.02 to 0.12 mm, preferably with a thickness of 0.05 mm, and is processed with a film width of 50 to 210 mm.

Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Metallfolie durch mindestens eine Einzugsvorrichtung durch das Folgeverbundwerkzeug geführt wird. Die Verwendung von mindestens einer Einzugsvorrichtung, vorzugsweise zwei Einzugsvorrichtungen zu Beginn und am Ende des Folgeverbundwerkzeuges ermöglicht einen optimalen Verarbeitungsablauf.It is also advantageously provided that the metal foil by at least a feed device is guided through the progressive tool. The use of at least one feed device, preferably two feeders at the beginning and end of the Progressive tool enables an optimal Processing flow.

Gemäß einer besonders effektiven Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Metallfolie in einem ersten Arbeitsteilschritt zwischen einem Folgeverbundwerkzeugoberteil und einem Folgeverbundwerkzeugunterteil im sekundären Formgebungsbereich geklemmt und damit zentriert wird, woraufhin die Sekundärstruktur in bestimmte Wellentäler der Primärstruktur innerhalb des sekundären Formgebungsbereichs eingebracht wird, woraufhin die Primärstruktur mittels mindestens eines Stempels in die Metallfolie eingebracht wird, wodurch Folienmaterial in Einzugsrichtung nachgezogen wird, davor, währenddessen oder daraufhin im Stanzbereich Metallfolienmaterial durch Schneidstempel herausgestanzt wird und im gleichen oder danach oder zuvor gelagerten Arbeitsschritt die Sekundärstruktur in bestimmte Wellenberge der Primärstruktur eingebracht wird.According to a particularly effective embodiment of the invention The method provides that the metal foil in a first Working part step between a progressive tool upper part and a progressive tool lower part in the secondary Forming area is clamped and thus centered, whereupon the Secondary structure in certain troughs of the primary structure within of the secondary shaping area is introduced, whereupon the Primary structure in the metal foil by means of at least one stamp is introduced, whereby film material is pulled in the feed direction before, during or afterwards in the punching area Metal foil material is punched out by cutting stamp and in same or after or previously stored work step Secondary structure in certain wave crests of the primary structure is introduced.

Im Folgenden werden anhand der Figuren der Zeichnung weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung erläutert. Im einzelnen stellen dabei die

Fig. 1:: ein erfindungsgemäßes Folgeverbundwerkzeug,
Fig. 2:: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß erzeugten gewellten Metallfolie,
Fig. 3:: einen Querschnitt durch diese Metallfolie,
Fig. 4:: eine perspektivische Ansicht einer gewellten Metallfolie ohne Ausstanzungen,
Fig. 5:: eine Prinzipdarstellung eines Ausschnitts des erfindungsgemäßen Folgeverbundwerkzeugs,
Fig. 6:: einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 5,
Fig. 7:: eine Prinzipdarstellung des Folgeverbundwerkzeugs beim letzten Arbeitsteilschritt, und
Fig. 8:: eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts von Fig. 7,
Fig. 9:: ein Ablaufschema eines Bearbeitungsvorgangs,
Fig. 10:: eine Prinzipskizze eines Folgeverbundwerkzeugs,

dar.Further details and advantages of the invention are explained below with reference to the figures of the drawing. In detail, the

Fig. 1:: a progressive tool according to the invention,
Fig. 2:: 2 shows a perspective view of a corrugated metal foil produced according to the invention,
Fig. 3:: a cross section through this metal foil,
Fig. 4:: a perspective view of a corrugated metal foil without punching,
Fig. 5:: 2 shows a basic illustration of a section of the progressive composite tool according to the invention,
Fig. 6:: 5 shows an enlarged detail from FIG. 5,
Fig. 7:: a schematic diagram of the progressive tool in the last sub-step, and
Fig. 8:: 7 shows an enlarged illustration of a detail from FIG. 7,
Fig. 9:: a flow chart of a machining process,
Fig. 10:: a schematic diagram of a progressive tool,

represents.

In Figur 1 ist ein Folgeverbundwerkzeug 1 dargestellt. Dieses Folgeverbundwerkzeug 1 kann vorzugsweise in Pressen mit einem Pressenbär oder einer einfach wirkenden Presse eingesetzt werden. Der sekundäre Formgebungsbereich 2 ist in Einzugsrichtung 3 der Metallfolie 4 hinter dem primären Formgebungsbereich 5 angeordnet. Der Stanzbereich ist in Figur 1 nicht dargestellt. Er ist jedoch in Einzugsrichtung der Metallfolie vor dem primären Formgebungsbereich 5 angeordnet. Das Folgeverbundwerkzeug 1 besteht aus einem oberen Werkzeugteil 6, welches mit einem nicht dargestellten Pressbären in Eingriff steht, und einem unteren, fixierten Werkzeugteil 7. Das obere Werkzeugteil 6 besteht aus einer oberen Druckplatte 8 und einer unteren Druckplatte 9. Die obere Druckplatte 8 ist in eine Kopfplatte 10, die unmittelbar mit dem Pressbären zusammenwirkt, eingelassen.A progressive tool 1 is shown in FIG. This Progressive tool 1 can preferably in presses with a Press bear or a single-acting press can be used. The secondary shaping area 2 is in the feed direction 3 of the metal foil 4 arranged behind the primary shaping area 5. The Stamping area is not shown in Figure 1. However, he is in Feed direction of the metal foil in front of the primary shaping area 5 arranged. The progressive tool 1 consists of an upper one Tool part 6, which with a press bear, not shown in Engagement is available, and a lower, fixed tool part 7. The upper Tool part 6 consists of an upper pressure plate 8 and a lower one Pressure plate 9. The upper pressure plate 8 is in a head plate 10, the interacts directly with the press bear, let in.

Unterhalb der unteren Druckplatte 9 ist eine Stempelhalteplatte 11 angeordnet. In dieser Stempelhalteplatte 11 sind die oberen Prägestempel 12 (in Fig. 5 zu sehen) zur Einbringung der Sekundärstruktur im sekundären Formgebungsbereich fixiert. Weiterhin sind in der Stempelhalteplatte die Schneidstempel des Stanzbereichs zur Entfernung von Folienmaterial gehaltert.A stamp holding plate 11 is located below the lower pressure plate 9 arranged. In this stamp holding plate 11 are the upper stamps 12 (seen in Fig. 5) for the introduction of the secondary structure in secondary shaping area fixed. Furthermore, in the Stamp holding plate the cutting stamp of the punching area for removal supported by foil material.

In der oberen Druckplatte 8 und unteren Druckplatte 9 sind mehrere Bolzen 13 geführt. Die Bolzen 13 sind zwischen beiden Platten 8, 9 mittels Federn 14 gefedert. Die gefederten Bolzen 13 wirken auf eine Führungsplatte 15. Die Führungsplatte 15 erstreckt sich über den sekundären 2 und primären Formgebungsbereich 5. In Figur 1 ist lediglich zu erkennen, dass sich die Führungsplatte 15 mit dem Führungseinsatz 16 über den sekundären Formgebungsbereich 2 erstreckt. Dies war aus Übersichtlichkeitsgründen notwendig. Die Führungsplatte 15 setzt sich im primären wie im sekundären Formgebungsbereich nach unten in einen Führungseinsatz 16 fort. Die Oberfläche des Führungseinsatzes 16 ist in Form der Primärstruktur der Metallfolie ausgestaltet.There are several in the upper pressure plate 8 and lower pressure plate 9 Bolt 13 out. The bolts 13 are between the two plates 8, 9 by means of Springs 14 sprung. The spring-loaded bolts 13 act on a Guide plate 15. The guide plate 15 extends over the secondary 2 and primary shaping area 5. In Figure 1 is only to recognize that the guide plate 15 with the guide insert 16 extends over the secondary shaping region 2. This was over Clarity necessary. The guide plate 15 sits in primary as in the secondary shaping area down into one Leadership 16 continued. The surface of the guide insert 16 is in Shape of the primary structure of the metal foil.

Im sekundären Formgebungsbereich 2 ist unterhalb des gefederten Führungseinsatzes 16 ein Federboden 17 vorgesehen, der mittels Federn 18 gegenüber einer Grundplatte gefedert ist (siehe Fig. 5).In the secondary shaping area 2 is below the sprung Guide insert 16 a spring base 17 is provided which by means of springs 18 is sprung against a base plate (see Fig. 5).

Innerhalb des Federbodens 17 sind nicht dargestellte Aussparungen vorgesehen, in denen untere, starre Prägestempel 19 zur Einbringung der Sekundärstruktur in die Metallfolie vorgesehen sind.Notches are shown within the spring base 17 provided in which lower, rigid dies 19 for introducing the Secondary structure are provided in the metal foil.

Der primäre Formgebungsbereich 5 besteht aus einer gefederten Führungsplatte 15 mit einem Führungseinsatz 16 und mit diesem zusammenwirkenden Stempeln 20, 21. Jeder Stempel 20, 21 wird über ein eigenes Kniehebelwerk 22, 23 betätigt. Jedes Kniehebelwerk 22, 23 besteht aus jeweils einem Mittelteil 24, welches über obere Kniehebel 25 mit dem jeweiligen Stempel 20 gelenkig verbunden ist. Weiterhin sind untere Kniehebel 26 vorgesehen, über die das Mittelteil 24 mit einer Grundplatte 27 gelenkig verbunden ist. Jedem Kniehebelwerk 22, 23 ist ein Antrieb 28, 29 zugeordnet. Mittels der Antriebe 28, 29 wird die senkrechte Abwärtsbewegung des oberen Werkzeugteils 6 in eine Seitwärtsbewegung des Mittelteils 24 umgewandelt. Durch diese seitliche Schwenkbewegung werden die Stempel 20, 21 gegen die Metallfolie und gegen den Führungseinsatz 16 mit Führungsplatte 15 gepresst. Jeder Antrieb 28, 29 besteht aus einem gefederten Bolzen 30, welcher in der Rahmenplatte geführt ist. Der gefederte Bolzen 30 trifft auf den Ausleger 31 einer Wippe 32. Die Wippe steht im gelenkigen Eingriff mit dem Mittelteil 24 des Kniehebelwerks 22 und ist im Folgeverbundwerkzeug gelenkig gelagert. Durch Herunterdrücken des gefederten Bolzen 30 wird das Mittelteil 24 nach rechts verschwenkt, was eine Aufwärtsbewegung des Stempels 20 zur Folge hat. Mittels des Stempels 20 wird ein Teil der Primärstruktur in die Metallfolie 4 eingepresst. Nach Entlastung des gefederten Bolzens 30 erfolgt die Zurückbewegung des Mittelteils 24 durch eine Feder 33, zwischen einem weiteren Ausleger 34 der Wippe 32 und der Stempelhalteplatte 11. Die anderen Antriebe sind entsprechend ausgebildet. Dabei ist es je nach Anordnung der Kniehebel und des Bolzens 30, sowie der Wippe 32 möglich, den Antrieb ziehend oder drückend auf das Mittelteil 24 wirkend auszubilden.The primary shaping area 5 consists of a sprung Guide plate 15 with a guide insert 16 and with this cooperating stamps 20, 21. Each stamp 20, 21 is over own toggle mechanism 22, 23 actuated. Each toggle mechanism 22, 23 consists of a central part 24, which is connected to the upper toggle lever 25 is articulated with the respective stamp 20. Furthermore are Lower toggle lever 26 is provided, via which the middle part 24 with a Base plate 27 is articulated. Each toggle mechanism 22, 23 is a drive 28, 29 assigned. By means of the drives 28, 29 vertical downward movement of the upper tool part 6 in one Converted sideways movement of the middle part 24. Through this side The stamp 20, 21 against the metal foil and pivotal movement pressed against the guide insert 16 with the guide plate 15. Everyone Drive 28, 29 consists of a spring-loaded bolt 30, which in the Frame plate is guided. The sprung bolt 30 hits the boom 31 a rocker 32. The rocker is in articulated engagement with the Middle part 24 of the toggle mechanism 22 and is in the progressive tool articulated. By pushing down the sprung bolt 30 the middle part 24 pivots to the right, which is an upward movement of the stamp 20 results. By means of the stamp 20 part of the Primary structure pressed into the metal foil 4. After discharge of the spring-loaded bolt 30, the central part 24 moves back by a spring 33, between a further arm 34 of the rocker 32 and the stamp holding plate 11. The other drives are corresponding educated. It is depending on the arrangement of the toggle and the Bolts 30, as well as the rocker 32 possible, pulling the drive or training to act on the central part 24.

Der gefederte Bolzen 30 ist kürzer ausgebildet als der gefederte Bolzen 35 des Antriebs 29. Hierdurch wird erreicht, dass durch Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils 6 zuerst der Antrieb 29 und damit zuerst das Kniehebelwerk 23 und damit der Stempel 21 bewegt werden. Stempel 21 ist dabei der direkt an den sekundären Formgebungsbereich grenzende Stempel. Erst nachdem dieser Teil der Primärstruktur in die Metallfolie eingebracht wurde, wird durch den gefederten Bolzen 30 der weitere Stempel 20 betätigt. Hierdurch wird ein weiterer Teil der Primärstruktur in die Metallfolie eingebracht. Durch die Aufteilung der Primärstruktur auf mehrere Stempel 20, 21, wird erreicht, dass Metallfolienmaterial aus Einzugsrichtung nachfließen kann, um ein Reißen der Metallfolie zu vermeiden. The sprung bolt 30 is shorter than the sprung bolt 35 of the drive 29. This ensures that by moving downwards of the tool upper part 6, first the drive 29 and thus the first Toggle 23 and thus the stamp 21 are moved. Stamp 21 is the one directly bordering on the secondary shaping area Stamp. Only after this part of the primary structure in the metal foil was introduced, the spring-loaded bolt 30 is the other Stamp 20 actuated. As a result, another part of the primary structure in introduced the metal foil. By dividing up the primary structure several stamps 20, 21, is achieved that metal foil material Feed direction can flow in order to tear the metal foil avoid.

Anstelle der Kniehebelwerke können selbstverständlich auch hydraulisch betätigte Stempel etc. eingesetzt werden. Durch die Kniehebelwerke ist es jedoch möglich, die Abwärtsbewegung des oberen Werkzeugteils 6 in die Stempelbewegung umzuwandeln.Instead of the toggle mechanisms, of course, hydraulic actuated stamps etc. are used. It's through the toggle mechanisms however, the downward movement of the upper tool part 6 into the Convert stamp movement.

Anhand der Figuren 5 bis 8 wird nun der Ablauf der Fertigung erläutert. In Figur 5 ist der sekundäre Formgebungsbereich 2 und der obere Teil des primären Formgebungsbereiches 5 schematisch dargestellt. Dabei stellt Figur 5 die Ausgangsposition dar. Die Metallfolie 4 mit bereits eingebrachter Primärstruktur befindet sich zwischen einem gefederten Führungseinsatz 16, der sich vom sekundären Formgebungsbereich 2 bis in den primären Formgebungsbereich 5 erstreckt und einem Federboden 17, welcher mittels Federn 18 gegenüber einer Grundplatte gefedert ist. Innerhalb von Ausnehmungen des Führungseinsatzes 16 befinden sich obere Prägestempel 12 zur Einbringung der Sekundärstruktur. Die oberen Prägestempel 12 sind innerhalb der Stempelhalteplatte 11 gehalten. Weiterhin sind fixierte untere Prägestempel 19 im sekundären Formgebungsbereich vorgesehen. Mittels der Prägestempel 12, 19 wird die Sekundärstruktur in die Primärstruktur der Metallfolie 4 eingebracht.The production sequence is now explained with reference to FIGS. 5 to 8. In Figure 5 is the secondary shaping area 2 and the upper part of the primary shaping area 5 is shown schematically. It poses Figure 5 shows the starting position. The metal foil 4 with already inserted primary structure is between a sprung Guide insert 16, which extends from the secondary shaping area 2 to extends into the primary shaping area 5 and a spring base 17, which is sprung by springs 18 against a base plate. Are located within recesses of the guide insert 16 upper die 12 for introducing the secondary structure. The top Embossing dies 12 are held within the die holding plate 11. There are also fixed lower dies 19 in the secondary Shaping area provided. By means of the dies 12, 19 the secondary structure is introduced into the primary structure of the metal foil 4.

In Figur 6 ist ein Ausschnitt der Figur 5 vergrößert dargestellt. Man kann deutlich die Metallfolie 4 mit der bereits geprägten wellenförmigen Primärstruktur erkennen. Der Führunseinsatz 16, sowie der Federboden 17 weisen ebenfalls die Primärstruktur in Wellenform auf. Dies ist notwendig, um die Metallfolie 4 zwischen Führungseinsatz 16 und Federboden 17 einklemmen zu können. Deutlich zu erkennen ist auch der oberen Prägestempel 12, sowie der untere Prägestempel 19. Mittels des Prägestempels 19 wird die Sekundärstruktur in die Wellentäler der Primärstruktur der Metallfolie 4 eingebracht. Mittels des oberen Prägestempels 12 wird die Sekundärstruktur in die Wellenberge der Metallfolie 4 eingebracht. Dabei hat die Sekundärstruktur ebenfalls Wellenform, jedoch in höherer Frequenz und kleinerer Amplitude als die Primärstruktur.A section of FIG. 5 is shown enlarged in FIG. One can clearly the metal foil 4 with the already embossed wavy Recognize primary structure. The guide insert 16 and the spring base 17 also have the primary structure in wave form. This is necessary to the metal foil 4 between the guide insert 16 and To be able to clamp spring base 17. It is also clearly recognizable upper die 12, and the lower die 19. By means of Embossing die 19 is the secondary structure in the troughs Primary structure of the metal foil 4 introduced. By means of the upper Embossing die 12 is the secondary structure in the wave crests of Metal foil 4 introduced. The secondary structure also has Waveform, but in higher frequency and smaller amplitude than that Primary structure.

In Figur 5 befindet sich das obere Werkzeugteil 6 des Folgeverbundwerkzeugs 1 in seiner obersten Position. Der Pressenbär drückt nun auf die Kopfplatte 10, wodurch eine Abwärtsbewegung des oberen Werkzeugteils 6 erfolgt. Die Führungsplatte 15 und damit der Führungseinsatz 16 sind mittels der Federn 14 stärker gefedert als der Federboden 17 mit seinen Federn 18. Durch die Abwärtsbewegung der oberen Druckplatte 8 wird der Führungseinsatz 16 von oben gegen die Metallfolie 4 gedrückt. Nach einer weiteren Abwärtsbewegung stösst die Metallfolie 4 mit dem Führungseinsatz 16 auf den Federboden 17. Die Metallfolie ist nun im sekundären Formgebungsbereich 2 fixiert und damit zentriert. Da die Führungsplatte 15 und damit der Führungseinsatz 16 stärker gefedert sind als der Federboden 17, wird die Abwärtsbewegung fortgesetzt. Nun wird die Metallfolie 4 gegen die unteren, starren Prägestempel 19 für die Sekundärstruktur gedrückt. Hierdurch wird die Sekundärstruktur in die Wellentäler der Primärstruktur eingebracht.In Figure 5, the upper tool part 6 of the Progressive tool 1 in its uppermost position. The press bear now presses on the head plate 10, causing a downward movement of the upper tool part 6 takes place. The guide plate 15 and thus the Guide insert 16 are spring-loaded more than that by means of the springs 14 Spring base 17 with its springs 18. By the downward movement of the upper pressure plate 8, the guide insert 16 from above against the Pressed metal foil 4. After another downward movement, the Metal foil 4 with the guide insert 16 on the spring base 17. Die Metal foil is now fixed in the secondary shaping area 2 and thus centered. Since the guide plate 15 and thus the guide insert 16 are more sprung than the spring base 17, the downward movement continued. Now the metal foil 4 is rigid against the lower Stamp 19 pressed for the secondary structure. This will make the Secondary structure introduced into the troughs of the primary structure.

Durch die weitere Abwärtsbewegung des oberen Werkzeugteils 6 werden die Antriebe 29, 28 der Kniehebelwerke 23, 22 betätigt. Hierdurch wird zuerst der Prägestempel 21 zur Einbringung der Primärstruktur in Richtung Metallfolie bewegt. Der Stempel 21 drückt die Metallfolie gegen den Führungseinsatz 16, wodurch ein Teil der Primärstruktur in die Metallfolie eingebracht wird. Durch die weitere Abwärtsbewegung wird der Antrieb des Kniehebelwerks 22 über den gefederten Bolzen 30 betätigt. Hierdurch verfährt der Stempel 20 gegen die Metallfolie 4 und gegen den Führungseinsatz 16. Durch die zeitliche Abfolge der Stempelvorgänge wird ein Nachfließen von Metallfolienmaterial ermöglicht. Ein Reißen der Folie wird mit Vorteil vermieden. Durch eine weitere Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils 6 wird die Sekundärstruktur im sekundären Formgebungsbereich durch Abwärtsbewegung des starren, oberen Prägestempels 12 in die Wellenberge der Primärstruktur eingebracht. Die Ausgestaltung der Oberfläche des oberen und der des unteren Prägestempels sind aus Figur 6 ersichtlich.Due to the further downward movement of the upper tool part 6 the drives 29, 28 of the toggle mechanisms 23, 22 are actuated. This will first the die 21 for introducing the primary structure into Moved towards the metal foil. The stamp 21 presses the metal foil against the guide insert 16, whereby part of the primary structure in the Metal foil is introduced. With the further downward movement the Drive of the toggle mechanism 22 actuated via the spring-loaded pin 30. As a result, the stamp 20 moves against the metal foil 4 and against the Leadership deployment 16. Through the chronological order of the stamping operations a flow of metal foil material is made possible. A tearing of the Foil is advantageously avoided. By a further downward movement of the upper tool part 6 becomes the secondary structure in the secondary Shaping area by moving the rigid, upper Embossed stamp 12 introduced into the wave crests of the primary structure. The Design of the surface of the upper and that of the lower Embossing stamps can be seen in FIG. 6.

Durch die Länge der Schneidstempel des Stanzbereichs, die in der Stempelhalteplatte 11 verankert sind, kann der Zeitpunkt bestimmt werden, in dem Material aus der glatten Folie 4 herausgestanzt wird. Vorteilhafterweise geschieht dies, nachdem die Primärstruktur eingebracht und bevor der zweite Teil der Sekundärstruktur in die Metallfolie eingebracht wird. Nach Einbringung des oberen Teils der Sekundärstruktur in die Metallfolie 4 befindet sich das obere Werkzeugteil 6 an seiner tiefsten Position. Diese ist in Figur 7 wiedergegeben. Der Federboden ist komplett nach unten entgegen der Kraft der Federn 18 heruntergedrückt. Die unteren Prägestempel 19 zur Einbringung der Sekundärstruktur befinden sich relativ zur Metallfolie 4 in ihrer höchsten Position. Prägestempel 12 befindet sich an seiner tiefsten Position, ebenso der Führungseinsatz 16. In Figur 7 sind drei Stempel 21, 20, 36 dargestellt, die zur Einbringung der Primärstruktur dienen. Dabei ist für jeden dieser Stempel ein eigener Antrieb, beispielsweise in Form eines Kniehebelwerks vorgesehen. Räumlich vor dem primären Formgebungsbereich 5 und dem sekundären Formgebungsbereich 2 ist der Stanzbereich 37 mit Schneidstempeln 38 vorgesehen. Die Schneidstempel 38 sind in der Stempelhalteplatte 11 verankert. Über die Auswahl der Länge der Schneidstempel kann der Zeitpunkt gewählt werden, in dem durch Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils Material aus der Metallfolie 4 herausgestanzt wird.By the length of the cutting punch of the punching area, which in the Stamp holding plate 11 are anchored, the time can be determined are punched out of the smooth film 4 in the material. This advantageously takes place after the primary structure has been introduced and before the second part of the secondary structure in the metal foil is introduced. After inserting the upper part of the The upper tool part is located in the secondary structure in the metal foil 4 6 at its lowest position. This is shown in Figure 7. The The spring base is completely down against the force of the springs 18 depressed. The lower dies 19 for introducing the The secondary structure is at its highest relative to the metal foil 4 Position. Embossing stamp 12 is at its lowest position, likewise the guide insert 16. In FIG. 7 there are three stamps 21, 20, 36 shown, which serve to introduce the primary structure. Here is for each of these stamps has its own drive, for example in the form of a Toggle lever mechanism provided. Spatially before the primary Shaping area 5 and the secondary shaping area 2 the punching area 37 is provided with cutting dies 38. The Cutting punches 38 are anchored in the punch holding plate 11. About the Choosing the length of the punch can choose the time by moving the upper part of the tool downwards is punched out of the metal foil 4.

Nach Erreichen dieser Position wird der Pressenbär und damit das Werkzeugoberteil wieder in seine Ausgangslage (Figur 5) verfahren. Daraufhin wird die Metallfolie mittels eines ziehenden Vorschubs in Einzugsrichtung weiter transportiert, so dass die neu eingebrachte Primärstruktur im sekundären Formgebungsbereich fixiert und damit zentriert werden kann. Nun beginnt der Arbeitsgang von Neuem. Beim Einlegen der Metallfolie muss selbstverständlich zu Anfang einmal über einen Teilbereich die Primärstruktur in die Metallfolie eingebracht werden, so dass die Metallfolie daraufhin im sekundären Formgebungsbereich gehalten werden kann.After reaching this position, the press bear and thus that Move the upper part of the tool back to its starting position (Figure 5). The metal foil is then pulled in by means of a pulling feed Transport direction transported further, so that the newly introduced Primary structure fixed in the secondary shaping area and thus can be centered. Now the process begins anew. At the Of course, the metal foil must be inserted at the beginning a part of the primary structure is introduced into the metal foil, so that the metal foil is then in the secondary molding area can be held.

In Figur 8 ist der Ausschnitt X aus Figur 7 vergrößert dargestellt. Hier greifen Führungseinsatz 16 und Federboden 17 ineinander. Zwischen diesen ist die Metallfolie 4 eingeklemmt. Deutlich zu erkennen ist nun die Sekundärprägung der Metallfolie. Diese besteht aus kleinen Wellenbergen, die in Wellentäler der Primärstruktur eingebracht sind und kleinen Wellentälern, die in die Wellenberge der Primärstruktur eingebracht sind.In FIG. 8, the detail X from FIG. 7 is shown enlarged. Here engage guide insert 16 and spring base 17 into one another. Between the metal foil 4 is clamped in this. Now you can clearly see the Secondary embossing of the metal foil. This consists of small ones Wave crests, which are introduced into wave troughs of the primary structure and small wave valleys that lie in the wave crests of the primary structure are introduced.

In Figur 4 ist die Metallfolie 4 nach Durchlaufen des sekundären Formgebungsbereichs 2 dargestellt. Die Ausstanzungen wurden nicht dargestellt. Deutlich zu erkennen ist, dass die Sekundärstruktur 39 mittels des oberen Prägestempels in die Wellenberge 40 der Primärstruktur 41 eingebracht wurde. Durch die unteren Prägestempel 19 wurde die Sekundärstruktur 39 in Form von kleinen Wellenbergen in die Wellentäler 42 der Primärstruktur 41 eingebracht.In Figure 4, the metal foil 4 is after passing through the secondary Shaping area 2 shown. The die cuts were not shown. It can be clearly seen that the secondary structure 39 by means of of the upper die into the wave crests 40 of the primary structure 41 was introduced. By the lower die 19 was the Secondary structure 39 in the form of small wave crests in the wave valleys 42 of the primary structure 41 introduced.

In Figur 2 ist eine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugte Metallfolie 4 dargestellt. Die Primärstruktur 41 ist eine Welle von 2,5 Millimetern Länge und 1,6 Millimetern Höhe. Die wellenförmige Sekundärstruktur 39 weist eine Länge von 1 Millimeter und eine Höhe von ca. 0,5 Millimetern auf.FIG. 2 shows one using the method according to the invention and using metal foil 4 produced by the device according to the invention. The Primary structure 41 is a wave 2.5 millimeters long and 1.6 Millimeters in height. The wavy secondary structure 39 has one Length of 1 millimeter and a height of approx. 0.5 millimeters.

Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine gewellte Metallfolie 4, wobei die Schnittebene in der in Figur 2 eingezeichneten I-I liegt. Figure 3 shows a cross section through a corrugated metal foil 4, the Section plane lies in the I-I shown in Figure 2.

Ein möglicher Verfahrensablauf ist in Figur 9 dargestellt. Als erstes wird die zu bearbeitende Metallfolie in das Folgeverbundwerkzeug transportiert 43. Daraufhin wird die Metallfolie arretiert 44. Dann wird die Primärstruktur 45 und die Sekundärstruktur eingeprägt 46. Nun ist das Folgeverbundwerkzeug an einem tiefen Punkt seiner Vertikalbewegung angelangt. Das Werkzeug ist noch nicht ganz zusammengefahren, weiteres Material wird jedoch nicht mehr verformt. Der folgende Arbeitsschritt 47 führt anschließend die Stanzung für den Bereich zwischen Primär- und Sekundärstruktur aus. Daraufhin ist das Werkzeug an seinem tiefsten Punkt angelenkt. Das durch dieses Verfahren erzeugte wellige Metallband wird anschließend durch einen weiteren Materialeinzug 43 aus dem Folgeverbundwerkzeug 1 gefördert und der weiteren Verarbeitung zugeführt. In dem geschilderten Bearbeitungsvorgang werden mindestens je eine vollständige, je nach Materialbeschaffenheit auch zwei oder mehr vollständige Struktureinheiten in die Metallfolie eingebracht.A possible procedure is shown in Figure 9. First thing is the metal foil to be processed is transported into the progressive tool 43. Then the metal foil is locked 44. Then the primary structure 45 and the secondary structure embossed 46. Now that is Progressive tool at a low point in its vertical movement reached. The tool has not yet completely moved together however, further material is no longer deformed. The following Step 47 then performs the punching for the area between primary and secondary structure. Then the tool articulated at its lowest point. The generated by this process wavy metal band is then through another material feed 43 promoted from the progressive tool 1 and the other Processing fed. In the processing operation described be at least one complete, depending on the material properties also two or more complete structural units in the metal foil brought in.

Anstelle des unmittelbaren Aufeinanderfolgens der zwei Prägeschritte 44, 45 ist in Abhängigkeit von den Werkstückeigenschaften erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass die weitere Metallbearbeitung erst nach einem Transport des Werkstückes innerhalb des Werkzeuges an die Position eines zweiten Stempels erfolgt, der dann die zweite Einbringung 46 und anschließende Stanzung 47 vornimmt.Instead of the direct succession of the two embossing steps 44, 45 is according to the invention depending on the workpiece properties also provided that the further metalworking only after a Transport of the workpiece to the position within the tool a second stamp takes place, which is then the second insertion 46 and subsequent punching 47 makes.

In einem optimierten Verfahren wird die Metallfolie in einem ersten Arbeitsteilschritt zwischen einem Folgeverbundwerkzeugoberteil und einem Folgeverbundwerkzeugunterteil im sekundären Formgebungsbereich geklemmt und damit arretiert 44. Danach wird die Sekundärstruktur in bestimmte Wellentäler der Primärstruktur innerhalb des sekundären Formgebungsbereichs eingebracht 46. Daraufhin wird die Primärstruktur mittels mindestens eines Stempels in die Metallfolie eingebracht 45, wodurch Folienmaterial in Einzugsrichtung nachgezogen wird, davor, währenddessen oder daraufhin wird im Stanzbereich Metallfolienmaterial durch Schneidstempel herausgestanzt 47 und im gleichen oder danach oder zuvorgelagerten Arbeitsschritt die Sekundärstruktur in bestimmte Wellenberge der Primärstruktur 46 eingebracht. Die Sekundärstruktur kann jedoch auch zugleich, vor oder nach dem Ausstanzen des Metallfolienmaterials erfolgen.In an optimized process, the metal foil is in a first Working part step between a progressive tool upper part and a progressive tool lower part in the secondary Forming area clamped and thus locked 44. Then the Secondary structure in certain troughs of the primary structure within of the secondary shaping region is introduced 46. Then the Primary structure in the metal foil by means of at least one stamp introduced 45, whereby film material pulled in the feed direction before, during, or afterwards in the punching area Metal foil material punched out by cutting punches 47 and in same or after or before the previous step Secondary structure in certain wave crests of the primary structure 46 brought in. However, the secondary structure can also be at the same time, before or after punching out the metal foil material.

Figur 10 zeigt schematisch ein Folgeverbundwerkzeug 1, wobei das Folgeverbundwerkzeug 1 mit einem über eine Exzenterscheibe 48 angetriebenen beweglichen Bären 49 betätigt wird. Das Werkzeug 1 beinhaltet mehrere Stempel 20, 21, 36, 12, 19 zur Einbringung der Primärund der Sekundärstruktur in die Metallfolie 4. Über die Wahl der Länge der Stempel kann die zeitliche Abfolge der Verfahrensteilschritte gesteuert werden. Figure 10 shows schematically a progressive tool 1, the Progressive tool 1 with an eccentric 48 driven movable bear 49 is operated. The tool 1 contains several stamps 20, 21, 36, 12, 19 for the introduction of the primary and the secondary structure in the metal foil 4. About the choice of the length of the Stamp can control the chronological sequence of the process substeps become.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: FolgeverbundwerkzeugProgressive Die
22: sekundärer Formgebungsbereichsecondary shaping area
33: EinzugsrichtungFeeding direction
44: Metallfoliemetal foil
55: primärer Formgebungsbereichprimary shaping area
66: oberer Werkzeugteilupper tool part
77: unterer Werkzeugteillower tool part
88th: obere Druckplatteupper pressure plate
99: untere Druckplattelower pressure plate
1010: Kopfplatteheadstock
1111: StempelhalteplattePunch plate
1212: obere Prägestempel für Sekundärstrukturupper stamp for secondary structure
1313: Bolzenbolt
1414: Federnfeathers
1515: Führungsplatteguide plate
1616: Führungseinsatzguide insert
1717: Federbodenspring base
1818: Federnfeathers
1919: untere Prägestempel für Sekundärstrukturlower stamp for secondary structure
2020: Stempelstamp
2121: Stempelstamp
2222: KniehebelwerkKnee lever mechanism
2323: KniehebelwerkKnee lever mechanism
2424: Mittelteilmidsection
2525: obere Kniehebelupper toggle
2626: untere Kniehebellower toggle
2727: GrundplatteneinsatzBase use
2828: Antrieb drive
2929: Antriebdrive
3030: gefederter Bodensprung bottom
3131: Auslegerboom
3232: Wippeseesaw
3333: Federfeather
3434: Auslegerboom
3535: gefederter Bodensprung bottom
3636: Stempelstamp
3737: Stanzbereichpunch area
3838: Schneidstempelcutting punch
3939: Sekundärstruktursecondary structure
4040: Wellenberge der PrimärstrukturWaves of the primary structure
4141: Primärstrukturprimary structure
4242: Wellentäler der PrimärstrukturTroughs of the primary structure
4343: Transporttransport
4444: Arretierunglock
4545: Prägung PrimärstrukturEmbossing primary structure
4646: Prägung SekundärstrukturEmbossed secondary structure
4747: Materialaussparungmaterial cut
4848: Exzenterscheibeeccentric
4949: Pressenbärram hammer
5050: Pressenunterteil/-tischPress base / table

Claims

Progressive composite tool, for producing a structured metal foil with at least two structures, one of the two structures at least partially overlaying the other structure, the progressive composite tool consisting of an upper tool part and a lower tool part, characterized in that the progressive composite tool (1) has at least three, in particular spatially separate , Working areas (2, 5, 37), namely a punching area (37) for removing foil material at certain positions of the metal foil (4), a primary shaping area (5) for introducing the, preferably corrugated, primary structure (41) into the Metal foil (4) and a secondary shaping area (2) for introducing the, preferably corrugated, secondary structure (46) into the metal foil (4), preferably into the primary structure (41) of the metal foil (4).

Progressive composite tool according to claim 1, characterized in that the punching area (37) is arranged in the feed direction (3) of the metal foil (4) in front of the primary and the secondary shaping area (2, 5).

Progressive compound tool according to one of the preceding claims, characterized in that additional work areas are provided for introducing further structures into the metal foil.

Progressive composite tool according to one of the preceding claims, characterized in that additional work areas are provided for introducing transition areas between two or more structures.

Progressive composite tool according to one of the preceding claims, characterized in that embossing dies (12, 19) for introducing the secondary structure and means (16, 17) for centering the metal foil (4) are provided in the secondary shaping region (5).

Progressive compound tool according to one of the preceding claims, characterized in that the means (16, 17) for centering the metal foil (4) are designed as spring-loaded clamping means, consisting of a spring-loaded guide plate (15) with a guide insert (16) and a spring base (17) are, the surfaces of the guide insert (16) and / or the spring base (17) being at least partially shaped like the primary structure of the metal foil.

Progressive composite tool according to one of the preceding claims, characterized in that in the primary shaping region (5) at least one stamp (20, 21), which interacts with a spring-loaded guide insert (16), for introducing the primary structure (41) into the metal foil (4), is provided.

Progressive composite tool according to one of the preceding claims, characterized in that the sprung guide insert (16) of the secondary shaping region (2) continues in the primary shaping region (5).

Progressive composite tool according to claim 4, characterized in that the surface of the punch (20, 21) and that of the spring-loaded guide insert (16) are designed such that the primary structure (41) of the metal foil (4) results in the shape of a, preferably continuous, wave ,

Progressive composite tool according to one of the preceding claims, characterized in that several, preferably at least two, stamps (20, 21) are arranged spatially one behind the other in the feed direction (3) of the metal foil (4) and in succession, in particular counter to the feed direction (3) of the metal foil (4 ), can be operated.

Progressive compound tool according to one of the preceding claims, characterized in that each stamp (20, 21) or a group of adjacent stamps is assigned a toggle lever mechanism (22, 23), via which the stamp (20, 21) or the group of Stamping is actuated.

Progressive compound tool according to one of the preceding claims, characterized in that each toggle lever mechanism (22, 23) consists of a central part (24) which has at least two toggle levers (25) with the punch (20) and at least two further toggle levers (26) a base plate (27) is connected in an articulated manner, the central part (24) with the toggle levers (25, 26) being arranged in such a way that the stamp (20) can be actuated by a lateral movement of the central part (24).

Progressive compound tool according to one of the preceding claims, characterized in that each toggle lever mechanism (22, 23) or each group of toggle lever mechanisms has a drive (28, 29) for converting a vertical movement of the upper tool part (6) or the lower tool part (5) into a sideways movement of the Middle part (24) of the toggle lever mechanism (22, 23) is assigned.

Progressive composite tool according to claim 9, characterized in that each drive (28, 29) is associated with a preferably spring-loaded bolt (30, 35) that is operatively connected to the upper tool part (6) or lower tool part (7), the bolts (30, 25) of the individual drives (28, 29) have a different length, so that the drives of the individual toggle lever mechanisms (22, 23) or the groups of toggle lever mechanisms are coordinated with one another in such a way that the punches (20, 21) are actuated in succession , wherein preferably the stamp (21) closest to the secondary shaping region (2) is actuated and then the further stamps (20) are actuated in the opposite direction to the feed direction (3) of the metal foil (4).

Method for producing a structured metal foil, in particular as a catalyst carrier body, characterized in that a metal foil (4) in a progressive tool (1) is provided with one primary and at least one secondary structure (45, 46) in one machining process, the secondary Structure superimposes the primary structure, and in which metal foil material is removed (47) in all or selected transition regions between the first and at least second structure.

A method according to claim 15, characterized in that work steps of the machining process take place at different times or individual work steps of the machining process take place at different times and locations.

A method according to claim 15 or 16, characterized in that the progressive tool brings the primary and secondary structure preferably as a wave structure in the metal foil.

Method according to claim 15, 16 or 17, characterized in that the second structure is introduced (41) into the wave crests and / or into the wave troughs of the primary structure and wherein the waves of the secondary structure (46) preferably have a higher frequency and a lower frequency Have amplitude than the waves of the first structure.

Method according to one of the preceding method claims, characterized in that film material is removed by punching out, preferably in the form of an elongated hole, in the transition region between the first and second structure.

Method according to one of the preceding method claims, characterized in that metal foil with a thickness of 0.02 to 0.12 mm, preferably with a thickness of 0.05 mm, and with a foil width of 50 to 210 mm is processed.

Method according to one of the preceding method claims, characterized in that the metal foil is guided through the progressive composite tool (1) by at least one feed device.

Method according to one of the preceding method claims, characterized in that one, preferably two wave structures are introduced into the metal foil in one processing operation.

Method according to one of the preceding method claims, characterized in that the metal foil is clamped in a first working part step between the progressive tool part (6) and the progressive tool lower part (7) in the secondary shaping area (2),
and that the secondary structure (39) is then introduced into certain troughs (42) of the primary structure (41) within the secondary shaping region (2),
whereupon the primary structure (41) is introduced into the metal foil (4) by means of at least one stamp (20, 21), as a result of which foil material (4) is drawn in in the feed direction (3), before, during or thereafter in the stamping area (37) metal foil material (4 ) is punched out by cutting punches (38) and the secondary structure (39) is introduced into certain wave crests (40) of the primary structure (41) in the same or after or previously stored work step.