精整冲压件或精冲件上的具有毛刺的切割面的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于精整在冲压的或精冲的工件例如摆锤、薄板、用于离合器的同步环或类似物上的具有毛刺的切割面的设备，该设备具有上部件和下部件，所述上部件和下部件构成用于切割工件的外轮廓和/或内轮廓的至少一个切割台和用于压除在切割时产生的毛刺的至少一个成形台，其中，成形台划分成具有压印罩的固定的模槽型腔上部件以及具有压印砧的能够沿着冲程方向运动的模槽型腔下部件。

本发明还涉及一种用于精整冲压的或精冲的工件例如摆锤、薄板、同步环或类似物的具有毛刺的切割面的方法，在该方法中，在包括上部件和下部件的设备内部在冲压或精冲台中由带条切割工件的外轮廓和/或内轮廓，在打开设备之后，通过横向滑块(16)将经切割的工件放置到成形台中并且在该成形台中产生工件的最终形状。

背景技术

众所周知，冲压件和精冲件在其切割面的与冲模侧相反的一侧上具有毛刺，该毛刺的尺寸与不同的影响因素例如在冲模与刀片之间的切割间隙、材料的强度以及冲模和切割板的磨损相关(参见DIN6930和VDI准则2906)。该毛刺是不希望的，因为它导致在高精度部件中的功能性的受限。因此，毛刺必须通过再加工被去除，这伴随附加的和繁复的工步例如磨削和梳刷、修整(CH665367A5)或压除毛刺边棱(DE4113165A1、US3478558A、DE102004020483A1、DE102006018847B4)。

此外，冲压件的切割面显示或多或少的大破裂面，该大破裂面显著减小了功能面、即平滑切割区，从而除了去除毛刺之外，整个切割面在材料损失的情况下进行再加工，以便保证部件的形状不变的最终轮廓。

特别地，在具有非圆形内轮廓例如工件中具有洞或者肾形或椭圆形开口、裂口的部件中，再加工是特别复杂的，因为在此后续的利用辊体压除毛刺边棱(DE4113165、DE102004020483A1)是不合适的，并且仅对切割边棱进行磨削和梳刷来保障必要的精度。此外，后续的对毛刺的压除具有如下缺点：形成压印凸起，该压印凸起对切割面的精度产生不利影响。

发明内容

在该现有技术的情况下，本发明的任务在于，提供一种设备和一种方法，用于精整在冲压件或精冲件例如摆锤、薄板、同步环或类似物上的具有毛刺的切割面，利用该设备和该方法可能的是：通过省去再加工，在同时节省材料和成本的情况下实现在冲压件或精冲件上的高精度的外轮廓和内轮廓。

该任务通过文首述及类型的具有权利要求1的特征的设备和具有权利要求15的特征的方法来解决。

所述设备和方法的有利方案在从属权利要求中可得。

根据本发明的解决方案的核心构思在于，在一个台内部首先将冲压或精冲件上的外轮廓或内轮廓(例如椭圆形的洞)的整个设有毛刺的切割面的毛刺引入在这样的一个位置中，使得毛刺能够远离在工件上的切割边棱弯曲，随后利用精整冲模限定地将内轮廓上的切割面扩张到最终形状和尺寸，并且接着使在压除时产生的压印凸起完全平整。

这通过如下方式实现：所述成形台包括精整冲模，该精整冲模具有用于使外轮廓的或内轮廓的切割面平滑的精整区域和用于压除外轮廓的或内轮廓的毛刺的压印肩，所述精整区域和所述压印肩构成为，精整区域首先使在外轮廓和内轮廓上的毛刺远离切割面弯曲，随后接触切割面以使其扩张，其中，精整冲模的压印肩在所述扩张结束时在构造压印凸起的情况下在工件上压除在外轮廓或内轮廓上的毛刺并且在精整冲模脱模时使压印凸起平整。

特别有利的是，所述精整冲模具有下述的形状和尺寸，该形状和尺寸与工件的外轮廓或内轮廓例如圆形的或非圆形的开口如洞、钻孔、凹口相适配。这能够实现：根据本发明的设备用于制造不同配置的冲压件或精冲件例如摆锤、薄板、同步环或类似物。

根据本发明的设备的一种优选的实施变型，所述精整冲模的精整区域由设置在该精整冲模的头部末端上的球缺形的隆起部构成，该隆起部相对外轮廓或内轮廓具有限定的过盈，以用于切割面的径向扩张和用于将压印凸起平整。在工件作上升运动时，精整区域的隆起部达到与切割面嵌接并且将材料径向挤压到工件中，使得内轮廓的切割面得到均匀平滑的表面并且能够达到所期望的最终形状和尺寸。在精整冲模脱模时、即精整冲模逆着冲程方向作回程运动时，精整区域运动经过压印凸起旁边并且使其平整。

在根据本发明的设备的另一种方案中，所述精整冲模具有如下的形状和尺寸，该形状和尺寸与工件的内轮廓例如圆形的或非圆形的开口如洞、钻孔、凹口相适配。这能够实现：根据本发明的设备用于制造不同配置的冲压件或精冲件例如摆锤、薄板、同步环或类似物。

在本发明的改进方案中，压印肩以一个到精整冲模的头部末端的高度设置在精整冲模上，使得精整冲模的精整区域在工件作竖直运动时首先使位于外轮廓或内轮廓上的毛刺远离切割面地弯曲并且随后接触外轮廓或内轮廓的切割面以便进行扩张，并且在精整冲模回程时将压印凸起平整。

在根据本发明的设备的另外的方案中，所述精整冲模位置固定地固定在上部件的上部的块体上。

在根据本发明的设备的另外的适宜的方案中，压印罩设有压印肩，并且在压印罩中设置有构造成能沿着冲程方向运动的顶料器，用于竖直地引导精整冲模。

为了固定工件的外轮廓，压印罩构造为环形的并且完全包围工件的外轮廓。

用于压印砧的处于弹簧力下的边框在由阴模镶框保持的压印定位板中竖直引导并且具有支承面，该支承面在模槽型腔上部件和模槽型腔下部件的闭合状态中形成用于压印罩的支座。

阴模镶框位置固定地固定在下部的块体上，在该下部的块体中容纳有下部的辅助液压装置，该下部的辅助液压装置经由附加地以弹簧力支撑的下部的压凸印板通过下部的压紧销而与压印砧作用连接。

根据本发明的设备的另一优选的构造规定：容纳在所述上部的块体中的、上部的辅助液压装置经由上部的压凸印板而与顶料器作用连接，并且所述精整冲模位置固定地固定在上部的压凸印板上，其中，所述顶料器经由处于附加的弹簧力下的压紧销与上部的辅助液压装置作用连接，用于使已制成的工件松脱。

此外，所述任务通过一种方法来解决，在该方法中，在成形台中在唯一一个工步中进行如下步骤：

a)在工件沿着冲程方向竖直运动时利用具有精整区域的精整冲模使位于外轮廓或内轮廓的切割面上的毛刺远离切割面地弯曲；

b)通过精整冲模的精整区域使工件的外轮廓或内轮廓的切割面扩张到所期望的最终形状和尺寸，直至在精整冲模上的压印肩接触在外轮廓或内轮廓的切割面上的毛刺；

c)通过利用精整冲模的压印肩压除在工件上的外轮廓或内轮廓的毛刺而在切割面上产生压印凸起；

d)在通过精整冲模逆着工件的冲程方向作竖直运动使该精整冲模与工件脱模时，利用精整冲模的精整区域将压印凸起平整。

特别有利的是，切割面到所期望的最终形状和尺寸的扩张在切割面的面向毛刺的一侧开始并且在没有毛刺的切割面结束，而已弯曲的毛刺在扩张期间不改变其定向。

在根据本发明的方法的另外的方案中，可以使用具有不同形状和尺寸的精整冲模。前提条件仅是，精整冲模以限定的过盈与工件的内轮廓例如与圆形的或非圆形的开口如洞、钻孔、凹口相适配。这能够实现：根据本发明的方法应用于不同配置的冲压件或精冲件例如摆锤、薄板、同步环或类似物。

根据本发明的方法的另一有利的实施形式规定：与内轮廓的毛刺同步地，通过压印罩的压印肩压除外轮廓的毛刺，其中，工件的外轮廓通过属于模槽型腔上部件的压印罩固定，并且所述工件位置正确地放置在模槽型腔下部件的压印砧上。

附图说明

参考附图从后续说明中得出本发明的其它优点、特征和细节。

下面应以制造以椭圆形的洞作为内轮廓的摆锤为例详细解释本发明。不言而喻地是，通过本发明同样获得具有其它形式外轮廓和内轮廓的冲压件或精制件例如薄板。在附图中：

图1a和1b是用于商业上通用的离心配重的被精冲的工件的透视图和沿图1a的线A-A的剖视图；

图2是根据本发明的设备中的精冲台和成形台的示例性布局的透视性俯视图；

图3a是成形台在打开状态中的示意性剖视图；

图3b是成形台的示意性剖视图，其中，压印砧被收回；

图3c是成形台在夹紧状态中的示意性剖视图；

图3d是成形台在毛刺压除之后的状态中的示意性剖视图；

图3e是成形台连同部分从精整冲模松脱的工件的示意性剖视图；

图3f是在打开时的成形台的示意性剖视图；

图4是具有压印肩和设置在头部上的精整区域的精整冲模的放大图；

图5以旋转视图示出根据本发明的设备的模槽型腔上部件的透视图；

图6是具有压印肩的压印罩的放大图；

图7是模槽型腔下部件的透视图；

图8是压印砧连同边框的透视图；

图9a至9e以示意图示出根据本发明的对在外轮廓上和内轮廓上的毛刺进行同步压除的流程。

具体实施方式

图1a和1b示例性示出用于摆锤的工件1，该工件通过精冲制成。所述工件在外轮廓2上具有切割面3，该切割面具有凹痕4和毛刺5，其中，毛刺5位于工件1的与凹痕相背离的一侧6上。内轮廓7由切割面8构成，这些切割面属于两个椭圆成形的洞9。切割面8同样具有相应的毛刺5.1。工件1例如具有6mm的厚度D并且由钢制成。

工件1应在一种设备中制成，该设备包括上部件10和下部件11，该设备如图2所示包括至少一个精冲台12和至少一个成形台13。

上部件10以其上部的块体14(图3a)位置固定地固定在未示出的机台上，而下部件11以其下部的块体15可升降运动地固定在压机的推杆上，使得工件1在精冲台12中由板条从下到上、即朝着上部件的方向大被精冲，这是现有技术并且因此无需进行详细说明。

外轮廓2的切割面3的切口毛刺5竖直向下突出，而内轮廓7的切割面8的切口毛刺5.1垂直地从工件1突出(参见图1b)。

已精冲的工件1在从精冲台12中推出之后被横向滑块16获取，利用该横向滑块被输送到成形台13中并且在那里在成形前位置精确地被放置。(参见图3a-3f)

图3a至3f示出成形台13在不同加工状态中的基本构造。成形台13具有模槽型腔上部件17和模槽型腔下部件18。

属于模槽型腔上部件17的有：环形的压印罩19、顶料器20和精整冲模21。压印罩19位置固定地固定在上部的压印块22a上，该压印块自己固定在上部的块体14上。顶料器20在竖直方向上支撑在压印罩19的内壁上并且在水平方向上支撑在上部的压凸印板22上，其中，顶料器20可以相对压印罩19进行竖直的相对运动。

在顶料器20和上部的压凸印板22之间的作用连接由附加地处于弹簧力下的压紧销25形成。

在顶料器20中插入有精整冲模21，该精整冲模自己位置固定地保持在上部的压印块22a上。

压凸印板22容纳在上部的压印块22a中并且与上部的辅助液压装置23和压紧销24处于作用连接。顶料器20一方面在压印罩19的外壁上并且另一方面在精整冲模21上竖直引导和支撑。

模槽型腔下部件18由阴模镶框26、边框27和压印砧28构成。阴模镶框26固定在下部块体15上。压印砧28放置在下部的压凸印板29上，该下部的压凸印板自己经由下部的辅助液压装置30处于作用连接。通过下部的压紧销32来确保在压凸印板29与下部的辅助液压装置30之间的作用连接。附加地，下部的压凸印板29经由借助压缩弹簧44而处于弹簧力下的销38而与下部的块体15保持在一起。

包含压印砧28的边框27利用由销43引导的压缩弹簧31弹性保持在中间板42上，使得边框27可以相对压印砧28和压印定位板29进行竖直定向的相对运动。此外，边框27具有支承面46，该支承面在模槽型腔上部件17和模槽型腔下部件18的闭合状态中形成用于压印罩199的支座。

图3b示出压印台13的一种状态，在该状态中压印砧28是收回的。下部的辅助液压装置30为此使下部的压紧销32不受载，以便压印砧28相对边框27沿着方向OT如此程度地收回，使得被精冲的工件1位置正确地嵌入在边框127中。

图3c示出工件1在顶料器20与压印砧28之间的夹紧状态，该夹紧状态是开始通过精整冲模21精整的先决条件。

图3d示出在完成毛刺压除之后的状态。

在图3e中，上部的辅助液压装置24已经使精整冲模21朝着下部止点的方向相对于已压除毛刺的工件1收回。已压除毛刺的工件1部分松脱，但尚未被顶出。

图3f示出在用于送出工件1的横向滑块16驶入之前已打开的成形台状态。

如在图4的放大示出地那样，精整冲模21与工件1的内轮廓7相应适配，即该精整冲模像洞9一样具有椭圆体的形状。精整冲模21的头部33成型为球缺形的隆起部34，该隆起部相对于内轮廓7(洞9)具有略微的限定的过盈。在精整冲模21上的隆起部34构成精整区域35。一旦夹紧在顶料器20与压印砧28之间的工件1在升降中从下向上运动，精整区域35就首先将在内轮廓上的毛刺5.1向外向在外轮廓2上的毛刺5的方向挤压并且随后与内轮廓7的切割面8嵌接，使得内轮廓7由于向工件内部的材料挤压而沿着其周边以限定的程度扩张，并且内轮廓7获得期望的形状和尺寸(也参见图9a-9f)。

精整冲模21此外具有压印肩36，该压印肩设置为与精整冲模21的头部末端45在竖直上间隔开高度H，该高度略大于工件1的厚度D。

如果切割面8在工件1上升时已经运动经过精整区域35旁边，则内轮廓7(洞9)扩张一定程度并且变得平滑。精整冲模21的压印肩36已接触内轮廓上的毛刺并且将其压除到工件1的上侧面中，因而在切割面8上形成压印凸起7。

在图5和6示出模槽型腔上部件17的结构。

在压印罩19中安装有顶料器20，该顶料器在压印罩19的内壁37上竖直引导，并且该顶料器由压紧销25加载，以便相对固定的压印罩19进行相对运动(参见图5)。

压印罩19具有与工件1的外轮廓2相适配的形状，由此，外轮廓2可以在周边完全被压印罩19的内壁37包围。

精整冲模21通过螺栓38a固定在上部的压凸印板22上并且在顶料器20中竖直引导，使得精整冲模21位置固定地固定在上部的压印块22a上。

图6示出压印罩19沿着图5的线B-B的剖视图。在压印罩19的内壁37中沿着其周边的是压印肩39。该压印肩39构造成，使得一旦工件1在其上升运动中接触到突出的毛刺5.1，该压印肩就可以压除在外轮廓2上的突出的毛刺5。压印肩39位于一定高度h处，该高度等于精整冲模21的高度H。这确保了：在工件1上同步进行在内轮廓7和外轮廓8上的压除。

图7以旋转视图示出模槽型腔下部件18。该模槽型腔下部件包括压印砧28、用于压印砧28的边框27、压印定位板40、调整板41、下部的压凸印板29和中间板42。

图8示出模槽型腔下部件18的剖视图。可以清楚地看到，边框27利用压缩弹簧31连同螺栓43保持在中间板42上，并且中间板利用压缩弹簧44和销43弹性地保持在成形台13的下部的块体15上(也参见图3a)。

根据本发明的方法的过程借助图9a至9e示出。

在图9a从设备的打开状态出发。顶料器20和压印砧28由于简化原因没有进一步示出。精整冲模21以其精整区域35和其压印肩36以及压印罩19以其压印肩39位于工件上方的脱离嵌接位置。

图9b示出了这种状态，在该状态中工件1在上升时在内轮廓7的切割面8上的切口毛刺5.1已经被碰到。突出的毛刺5.1通过具有毛刺压印半径GR的球缺形的隆起部34向外朝外轮廓2的方向弯曲，以便毛刺5.1的后续压除离开内轮廓7向外进行。

在工件1进一步上升之后，精整区域35的球缺形的隆起部34接触内轮廓7的切割面8并且挤压材料进入工件1的内部。这产生了工件1上的内轮廓7的限定的扩张。所述限定的扩张由精整区域35相对内轮廓8或者说洞9的过盈确定(参见9c)。一旦切割面8不再与精整区域35嵌接、即精整冲模21的精整区域35运动穿过内轮廓7，内轮廓的扩张就结束。

图9d示出：精整冲模21的压印肩36已经将弯曲的切口毛刺5.1挤压离开工件1上的内轮廓7。与精整冲模21的压印肩36同步地，压印罩19的压印肩39达到与外轮廓2的切割面3的切口毛刺5嵌接，使得切口毛刺5被挤压向工件1上的内轮廓7。

如果仅应制造一个外轮廓2例如薄板，则在不脱离根据本发明的方法的情况下，取消同步的压除。

图9e示出一种状态，在该状态中，精整冲模21逆着冲程方向HR进行回程运动，以便使精整冲模21从工具1中脱模。精整区域35在回程时接触压印凸起47并且使该压印凸起平整成最终尺寸。

附图标记列表

1工件

2外轮廓

32的切割面

4凹痕

53的毛刺

5.18的毛刺

6上侧

7内轮廓

87的切割面

9洞

10上部件

11下部件

12精冲台

13成形台

14上部的块体

15下部的块体

16横向滑块

17模槽型腔上部件

18模槽型腔下部件

19压印罩

20顶料器

21精整冲模

22上部的压凸印板

22a上部的压印块

23上部的辅助液压装置

24上部的压紧销

25用于顶料器的压紧销

26阴模镶框

27边框

28压印砧

29下部的压凸印板

30下部的辅助液压装置

31压缩弹簧

32下部的压紧销

33精整冲模的头部

34球缺形的隆起部

35精整区域

3621的压印肩

3719的内壁

38销

38a用于21的螺栓

3919的压印肩

40压印定位板

41调整板

42中间板

43销

44压缩弹簧

4521的头部末端

4627的环形面

47压印凸起

D工件的厚度

GR毛刺压印半径

H36的压印肩的高度

h39的压印肩的高度

HR冲程方向