CH310843A - Verfahren zur Herstellung von Schneiden aufweisenden Werkzeugen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Schneiden aufweisenden Werkzeugen.    Die Erfindung liegt auf dem Gebiet de  Werkzeugherstellung und betrifft ein Verfah  ren zur Herstellung von Schneiden aufweisen  den Werkzeugen, wie beispielsweise Stanz  werkzeugen und dergleichen, mit Schneiden  auf gekrümmten Flächen.  



  Zur Herstellung von Faltschachtelzuschnit  ten aus Karton, Pappe und andern     stanzfähi-          gen    Werkstoffen ist es bekannt, Bandstahl  schnittformen zu verwenden. Zu diesem Zweck  werden z. B. in ebene Platten Stahlbänder  eingelassen, die an der aus der Plattenebene  herausragenden Schmalseite angesehärft sind.  Beim Stanzvorgang wird zwischen einem  Stanztiegel mit Bandstahlschnittformen und  eine Gefgenplatte der Werkstoffstreifen gelegt  und die Platten unter Druck aneinander ge  presst. Es liegt auf der Hand, dass mit der  flach gegen flach arbeitenden Maschi  nen keine hohen Leistungen erzielt werden  können, vor allem wegen der dauernden Um  teuerung der Bewegungsrichtung der Plat  tenmassen.  



  Man ist daher auch dazu übergegangen,  die erwähnten Faltschachtelzusehnitte rotie  rend zu stanzen. Hier sind die sich in den  Karton einpressenden Schneid-, Stanz- und  Rillwerkzeuge auf der Oberfläche eines Zylin  ders angeordnet, der sich auf einem Gegen  zylinder abwälzt. Beim Arbeitsgang wird die  Pappe zwischen beide Zylinder geschoben.  



  Während aber die Anordnung von Band  stahlsehneiden auf den ebenen Platten keine    Schwierigkeiten bildet, ist die Anordnung  von Bandstahlschneiden auf Zylinderoberflä  chen schwierig, ja überhaupt nur bei ganz  einfachen Stanzformen möglich. Dies liegt  darin begründet, dass man den an einer  Schmalseite mit einer Schneide versehenen  Bandstahl nicht so um die Zylinderoberfläche  herumbiegen kann, dass die Schneiden senk  recht zur Zylinderoberfläche stehen. Band  stahlschneiden können auf Zylinderoberflä  chen nur zur Ausbildung der Schneidlinien  verwendet werden, die parallel zur Zylinder  achse verlaufen, das heisst also auf nicht ge  krümmten Linien.

   Um auch auf der Zylinder  oberfläche senkrecht zur Zylinderachse ver  laufende Schneidlinien zu erzeugen, ist es be  kannt, die verwendeten Walzen zu unterteilen,  und zwischen den einzelnen Walzenstücken  Schneidscheiben anzuordnen, deren Durch  messer etwas grösser ist als der Zylinder  durchmesser, so dass die Schneidscheiben mit  ihrem geschärften Aussenrand aus der Zylin  deroberfläche herausragen.  



  Sobald aber der herzustellende Faltschach  telzuschnitt Schneidlinien auf der Zylinder  oberfläche verlangt, die nicht in axialer oder  radialer Richtung verlaufen, ist man gezwun  gen, die Linien, an denen entlang der Werk  stoff gestanzt, gerillt, geritzt, perforiert oder       gebogen    werden soll, aus einem Vollzylinder  herauszuarbeiten. Die Herstellung von rotie  rend arbeitenden     Stanzformen    ist. dement  sprechend sehr kostspielig und lohnt sich nur      dann, wenn hohe Auflagen vorgesehen sind.  Ausserdem lässt sich nicht immer die ge  wünschte Werkzeuggenauigkeit erreichen.  



  Hier setzt die Erfindung ein. Sie besteht  darin, dass in eine Fläche einer Mater, welche  Fläche die Form der gekrümmten Fläche hat,  den Schneiden formgetreu entsprechende  Negative eingeformt werden, worauf die Flä  che der Mater einschliesslich der Einformun  gen galvanoplastisch abgeformt wird. Der zur  galvanoplastischen Abformung verwendete  Elektrolyt kann bei Bedarf Härtungszusätze,  z. B. Fremdmetalle enthalten.  



  Das Ausführungsbeispiel des Verfahrens  gemäss der Erfindung wird im folgenden an  Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert.  In den Zeichnungen zeigt:  Fig. 1 den ersten Abschnitt des Verfah  rens, nämlich das Eingravieren von Schneid-,  Rill_ und Ritzlinien in die innere Fläche einer  eine Mater bildenden Zylinderhalbschale.  



  Fig. 2 ist ein Schnitt durch die mit Metall  niederschlag versehene Mater.  



  In eine metallene Zylinderhalbschale 1 ist  ein aus einem vorgedruckten Papierbogen be  stehender Schachtelzuschnitt 2 eingeklebt, der  mit Hilfe von rotierend arbeitenden Werk  zeugen vervielfältigt werden soll. Zur Erhö  hung der Bearbeitungsgenauigkeit ist der  Musterschnitt 2 im Massstab vergrössert. Die  Schneid-, Ritz- und Biegelinien werden mit  Hilfe eines. Pantographen 3, der an der Füh  rungsseite 4 mit einem Führungsstift 5 in den  Linien 6 geführt wird, in gewünschtem Mass  stab auf die Materhalbschale 7 übertragen.  Es werden so den Schneiden formgetreu ent  sprechende Negative in die gekrümmte Fläche  7' der Mater 7 eingeformt. Hierzu dient ein  auf der Werkzeugseite 8 arbeitender     Fräs-          apparat    9.

   Der Fräsapparat 9 ist im vorlie  genden Falle mit einem rotierenden Werkzeug  (Fräser) ausgerüstet, dessen Form der jeweils  zu gravierenden Linie entspricht, das heisst,  dass bei spitzen, keillinienförmig verlaufen  den Schneidlinien zum Durchtrennen oder  Einschneiden des Kartons der Fräser ebenso  spitz und scharfkantig ausgebildet ist, wäh-    rend der Fräser bei Linien mit rechteckigem  oder trapezförmigem Querschnitt eben diese  Form aufweist. Bei den spitzen Keillinien  ändert sich bei den verschiedenen Frästiefen  natürlich auch die Breite der Linien. Diese  Breite ist, aber für die Form selbst ohne Be  deutung, wohl aber für den galvanischen  Prozess, da bei sehr sehmal verlaufenden  Linien durch mangelnden Elektrolytaustausch  eine Störung im Gefügebau eintritt, während  dies bei genügend breiten Linien nicht der  Fall ist.

   Allerdings kann eine zu breite Linie  sich wiederum auf die Schneidwirkung un  günstig auswirken, so dass danach erkennbar  ist, dass zwischen diesen beiden Faktoren   beste Niederschlagsmöglichkeit bei grösster  Schneidwirkung - ein beiden Erfordernissen  gerecht werdender Mittelweg gesucht werden  muss. Es wurde erkannt, dass ein Keilwinkel  von zirka 40  diesen Anforderungen ent  spricht. Die tatsächliche Form der einzelnen  Stanzlinien zeigt die Fig. 2.  



  In Fig. 2 ist 10 eine Schneidlinie, an der  entlang die Pappe bis auf einzelne Punkte  durchgetrennt wird. 11 ist eine Ritzlinie, und  12 eine Biegelinie.  



  Wenn die Negativlinien. in die Materhalb  schale 7, die aus einem im Elektrolyten sich  positiv verhaltenden Material besteht, z. B.  aus Blei, eingraviert sind, wird die Mater  halbschale in bekannter Weise mit einer  Trennschicht 13 aus Leitöl versehen. Auf  diese Schicht wird auf elektrolytischem Wege  in einem Nickelelektrolyt ein Metallnieder  schlag 14 aufgebracht (das Nickelgalvano),  dessen physikalischen Eigenschaften den an  das Werkzeug gestellten Anforderungen ge  nügt. Die Zusammensetzung des Elektrolyten  und die Abscheidungsbedingungen sind so ge  wählt, dass harte, verschleissfeste und korro  sionsbeständige Abscheidungen entstehen. Ist  eine Mindestsehichtdieke von z. B. 0,5 mm  erreicht, so wird die Abformung in einem  andern Elektrolyten durch eine weitere  Schicht aus einem billigen Material verstärkt,  z.

   B. durch einen Kupferniederschlag 15, oder  mit einem billigen Material, z. B. Giessharz,  hintergossen. Dank der Trennschicht kann      nach der Beendigung des elektrolytischen  Prozesses das gewonnene Galvano von der  Matrize ohne Zerstörung abgehoben werden.  



  Die Materhalbschale 7 kann aber z. B.  auch aus Wachs bestehen. In diesem Falle  wird sie nach dem Eingravieren durch     Ein-          graphitisieren,    Versilbern oder durch Auf  dampfen einer Metallschicht elektrisch leitend  gemacht. Diese leitende Schicht dient dann  gleichzeitig als Trennschicht.  



  Die fertigen Halbschalen werden auf den  in der Stanzmaschine hierzu vorgesehenen  Zylinder aufgezogen.  



  Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens  wird es möglich, die Verschleisseigenschaften  der Stanzwerkzeuge der Höhe der vorgesehe  nen Auflage anzupassen. Während sich, wie  erwähnt die Herstellung rotierend arbeitender  Stanzwerkzeuge durch Gravieren eines Voll  zylinders bisher nur bei hohen Auflagen  lohnte, lassen sich mit Hilfe dieses Verfah  rens schnell galvanoplastisch abgeformte  tanzzylinder herstellen, mit denen auch  kleine Auflagen lohnenswert werden. Bei klei  nen Auflagen reicht die Verschleissfestigkeit  der auf der Zylinderoberfläche galvanopla  stisch abgeformten Werkzeuglinien völlig aus.  Bei sehr hohen Auflagen ist es zweckmässig,  die Abformung noch hart zu verchromen, wie  dies auch teilweise bei den bisher bekannten  Stanzformen üblich ist.  



  Bei dem beschriebenen Verfahren entsteht  ein feineres und gleichmässigeres Kristallkorn,  als bei der spanabhebenden Schneidenherstel  lung erzeugt bzw. aufrechterhalten werden  kann.  



  Die ungünstigen Einflüsse des Befesti  gungsverfahrens der Schneiden auf dem Trä  ger (Wärmeeinwirkung, Spannung) fallen  fort, die Schneiden lassen sich aus Legierun-    gen herstellen, die den bisher gebräuchlichen  Legierungen überlegen sind und sich auch  schwer spanabhebend behandeln lassen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Werkzeu gen mit Schneiden auf gekrümmten Flächen, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Fläche einer Mater, welche Fläche die Form der ge krümmten Fläche hat, den Schneiden formge treu entsprechende Negative eingeformt wer den und dass dann die Fläche der Mater ein schliesslich der Einformungen gälvanopla- stisch abgeformt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch, insbe sondere zur Herstellung von rotierend arbei tenden Stanzformen, dadurch gekennzeichnet, dass den gewünschten Schneidlinien entspre chende, formgetreue Negative in die innere Fläche eines Hohlzylinders eingeformt wer den, welche Fläche aus einem im Elektrolyten sich positiv verhaltenden Material gebildet ist. 2.

   Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass ein Hohlzylinder verwendet wird, der aus mit einer leitenden Schicht überzogenem Wachs besteht. 3. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Negativlinien in eine Zylinderhalbschale unter Verwendung eines Pantographen eingraviert werden. 4. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die galvanoplasti- sche Abformung durch eine weitere Schicht verstärkt wird. 5. Verfahren nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die galvanopla- stisch erzeugte Abformung hartverchromt wird.