plattenförmigen Werkstücken

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere Blechen.

Aus der DE 10 2016 119 435 Al ist eine Werkzeugmaschine bekannt, welche Werkzeuge zum Herstellen von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere Blechen, offenbart. Die Werkzeuge werden von der Werk zeugmaschine zum Prägen und Stanzen angesteuert. Das Werkzeug um fasst ein Oberwerkzeug, welches entlang einer Hubachse mit einer Hubantriebsvorrichtung auf ein zu bearbeitendes Werkstück und in Ge genrichtung bewegbar und mit einer Antriebsanordnung entlang der oberen Positionierachse verfahrbar ist. Des Weiteren ist ein Unterwerk zeug vorgesehen, welches zum Oberwerkzeug ausgerichtet und entlang einer unteren Hubachse mit einer Hubantriebsvorrichtung in Richtung auf das Oberwerkzeug bewegbar und entlang einer unteren Positionier achse positionierbar ist, die senkrecht zur Positionsachse des Oberwerk zeugs ausgerichtet ist. Mittels einer Steuerung werden die Antriebsan ordnungen zum Verfahren des Ober- und Unterwerkzeugs angesteuert. Das Oberwerkzeug umfasst ein Bearbeitungswerkzeug, das gegenüber einer Positionierachse des Oberwerkzeugs geneigt ist. An dem Bearbei tungswerkzeug sind zwei parallel zueinander ausgerichtete Schneidkan ten vorgesehen, um beispielsweise eine aufgewinkelte Blechlasche zu trennen oder eine schräg zur Ebene des plattenförmigen Werkstücks ausgerichtete Seitenfläche herzustellen.

Aus der JP 2000-153 321 Al ist des Weiteren ein Werkzeug zum Bear beiten von plattenförmigen Werkstücken bekannt. Ein Oberwerkzeug umfasst ein Bearbeitungswerkzeug mit einer schräg verlaufenden Schnittkante. Das Unterwerkzeug umfasst eine Öffnung, wobei in der Öffnung eine gegenüber einer Auflagefläche nach unten versetzte Ge genschneidkante vorgesehen ist. Bei einem Arbeitshub des Oberwerk zeugs zum Unterwerkzeug erfolgt zunächst ein Trennvorgang an der vo rauseilenden Schneidkante des Bearbeitungswerkzeuges. Eine Lasche wird zugeschnitten, umgebogen und bei einem weiteren Trennhub an der in der Öffnung des Unterwerkzeugs liegenden Schneidkante abge trennt. Es erfolgt ein Biegen und Stanzen in einem Hub, wobei das bear beitete Werkstück an dem plattenförmigen Werkstück verbleibt.

Aus der WO 2011/148393 Al ist ein Stanz-/Biegewerkzeug bekannt, bei welchem in einem Arbeitshub, bei dem das Oberwerkzeug auf das Unter werkzeug zubewegt wird, zunächst ein Ausstanzen des plattenförmigen Materials und während der weiteren Stanzbearbeitung ein gleichzeitiges Biegen des Werkstücks erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug sowie ein Ver fahren zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken vorzuschlagen, wodurch die Flexibilität in der Bearbeitung von plattenförmigen Werkstü cken erhöht wird. Diese Aufgabe wird durch ein Werkzeug zum Bearbeiten von plattenför migen Werkstücken gelöst, bei welchen ein Bearbeitungswerkzeug des Oberwerkzeuges zumindest eine Biegekante und zumindest eine

Schneidkante umfasst sowie der Grundkörper des Unterwerkzeugs zu mindest eine Gegenbiegekante und zumindest eine Gegenschneidkante aufweist. Dadurch kann beispielsweise in einem ersten Bearbeitungs schritt ein Werkstückteil, bevorzugt als laschenförmiger Zuschnitt, durch einen Biegehub bearbeitet werden, wobei in Abhängigkeit der Hubbewe gung zwischen dem Oberwerkzeug und Unterwerkzeug das Maß der Ab kantung beeinflusst werden kann. Durch ein oder mehrere aufeinander folgende Hubbewegungen können eine oder mehrere Abkantungen in das Werkstückteil eingebracht werden. Zum Trennen des Werkstückteils vom plattenförmigen Material kann dasselbe Werkzeug wie zur Herstel lung der Abkantung beziehungsweise Biegung eingesetzt werden. Dabei werden die Schneidkante des Oberwerkzeugs und die Gegenschneid kante des Unterwerkzeugs zueinander ausgerichtet und das plattenför mige Material in die Trennposition übergeführt, sodass darauffolgend mit einem Trennhub das Werkstückteil vom plattenförmigen Werkstück ge trennt ist. Dabei kann das abgetrennte Werkstückteil ein Gutteil oder ein Abfallteil darstellen. Durch dieses Werkzeug kann ohne einen Werkzeug wechsel eine Biege- und Stanzbearbeitung nur durch Ansteuerung der Positionsachsen des Oberwerkzeuges und Unterwerkzeuges sowie der Zuordnung der Positionsachsen des Oberwerkzeuges und des Unterwerk zeuges zueinander ermöglicht sein.

Bevorzugt sind die Schneidkante und die Biegekante getrennt zueinan der am Bearbeitungswerkzeug, vorzugsweise an demselben Bearbei tungswerkzeug, ausgebildet. Dadurch werden eine relativ große Biege breite und Schenkelbreite erzielt.

Des Weiteren verlaufen bevorzugt die Schneidkante und die Biegekante an dem Bearbeitungswerkzeug des Oberwerkzeuges parallel zueinander und sind senkrecht zur Positionierachse ausgerichtet. Dies ermöglicht eine einfache Ansteuerung einzelner Positionen des Oberwerkzeuges zum Unterwerkzeug für einen Biege- als auch einen Stanz- oder

Schneidprozess.

Die Schneidkante und die Biegekante am Bearbeitungswerkzeug des Oberwerkzeuges liegen bevorzugt in derselben Ebene und sind senkrecht zur Positionsachse ausgebildet. Dies ermöglicht auch eine einfache Her stellung eines solchen Bearbeitungswerkzeuges.

Vorteilhafterweise begrenzen die Schneidkante und die Biegekante eine Stempelfläche am Bearbeitungswerkzeug, die vorzugsweise senkrecht zur Positionsachse ausgerichtet ist. Dadurch kann eine Unterstützung bei der Biege- und Stanzbearbeitung gegeben sein.

Des Weiteren kann die Biegekante senkrecht zur Positionsachse verlau fend ausgebildet und die Schneidkante geneigt in einem Winkel zur Posi tionsachse ausgerichtet sein. Dadurch kann ein Schneidprozess ange steuert werden, bei welchem erst mit zunehmender Eintauchtiefe eine vollständige Trennung eines Werkstückteils vom plattenförmigen Mate rial erfolgt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Biegekante an dem Bearbeitungs werkzeug sieht vor, dass eine geneigte Fläche sich in Richtung auf den Grundkörper, ausgehend von der Biegekante, erstreckt, welche auf die Positionsachse zugeneigt ist. Bevorzugt ist die geneigte Fläche in einem Winkel von kleiner 90° zur Stempelfläche des Bearbeitungswerkzeuges ausgerichtet. Dadurch kann eine Biegekante mit einer Hinterschneidung gebildet werden. Diese Biegekante ermöglicht nach einer 90°-Abkantung des Werkstückteils ein Überbiegen, um beispielsweise einen Rückfede rungseffekt auszugleichen, sodass nach dem eingetretenen Rückfede rungseffekt eine 90°-Abkantung erzielt wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des Werkzeugs sieht vor, dass die Biegekante und die Schneidkante am Oberwerkzeug innerhalb einer Pro jektionsfläche ausgerichtet sind, welche senkrecht zur Positionsachse und in Hubrichtung gesehen durch den Grundkörper gebildet ist. Alterna tiv kann vorgesehen sein, dass zumindest die Biegekante oder die Schneidkante des Oberwerkzeuges außerhalb der Projektionsfläche lie gen, die senkrecht zur Positionsachse in Hubrichtung gesehen durch den Grundkörper gebildet ist. Bei der ersten Ausführungsform ist die Höhe der Abkantung durch den Abstand der Biegekante zum Grundkörper be stimmt. Bei der zweiten alternativen Ausführungsform kann die Höhe der Abkantung höher als der Abstand zwischen der Biegekante und dem Grundkörper sein, sofern die Biegekante außerhalb der Projektionsfläche liegt.

An dem Grundkörper des Oberwerkzeuges sind bevorzugt Niederhal- teelemente vorgesehen, zwischen denen sich das Bearbeitungswerkzeug erstreckt und gegenüber denen das Bearbeitungswerkzeug herausführ bar ist. Bevorzugt erstrecken sich die Niederhalteelemente in der Höhe bis zur Schneid- und Biegekante des Bearbeitungswerkzeugs. Alternativ kann das zumindest eine Niederhalteelement sich über die Biegekante und die Schneidkante des Bearbeitungswerkzeugs hinaus erstrecken. Dadurch sind die Biege- und Schneidkante gegenüber einer Stirnfläche der Niederhalteelemente zurückversetzt. Die Länge des zumindest einen Niederhalteelementes kann sich zumindest teilweise entlang der

Schneid- und/oder Biegekante erstrecken. Bevorzugt erstreckt sich das zumindest eine Niederhalteelement nahezu oder vollständig entlang der Länge der Biege- und/oder Schneidkante. Diese Niederhalteelemente sind bevorzugt elastisch nachgiebig ausgebildet. Diese dienen während des Aufeinanderzuführens der Biegekante zur Gegenbiegekante und dem zumindest teilweise aneinander Vorbeiführen zur sicheren Positionierung des plattenförmigen Werkstücks auf der Auflagefläche des Unterwerk zeuges. Analoges gilt beim Trennhub für die Schneidkante und Gegen schneidkante des Oberwerkzeuges und Unterwerkzeuges.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Werkzeugs sieht vor, dass die Gegenbiegekante und/oder die Gegenschneidkante feststehend an der Öffnung der Auflagefläche des Grundkörpers des Unterwerkzeuges vorgesehen sind. Dies ermöglicht einen einfachen konstruktiven Aufbau. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Gegenbiegekante und/oder die Gegenschneidkante feststehend am Basiskörper des Unterwerkzeugs vorgesehen ist, wobei die Öffnung der Auflagefläche zur Gegenbiege kante und/oder Gegenschneidkante angrenzend und/oder bündig positi oniert und gegenüber dem Basiskörper verfahrbar ist.

Die zumindest eine Gegenbiegekante und/oder die zumindest eine Ge genschneidkante sind in der Öffnung der Auflagefläche des Grundkörpers des Unterwerkzeuges und/oder an die Auflagefläche des Grundkörpers angrenzend vorgesehen. Sofern beispielsweise nur kleinere Werkstücke hergestellt werden, ist es von Vorteil, wenn die zumindest eine Gegen biegekante und die zumindest eine Gegenschneidkante in der Öffnung der Auflagefläche vorgesehen sind. Dadurch können die Verfahrbewe gungen zwischen dem Oberwerkzeug und Unterwerkzeug geringgehalten werden. Abgetrennte Werkstückteile können durch die Öffnung im Unter werkzeug nach unten ausgeschleust werden. Sofern größere bzw. brei tere plattenförmige Werkstücke zu bearbeiten sind, kann die Gegenbie gekante und/oder die Gegenschneidkante außerhalb der Auflagefläche, jedoch an diese angrenzend, vorgesehen sein, um die Bearbeitung durchzuführen. Nach einem Trennhub können die bearbeiteten Werk stückteile über eine Ausschleusklappe in einer Werkstückauflage der Werkzeugmaschine ausgeschleust werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bevorzugt durch ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken gelöst, bei welchem ein Werkzeug nach einer der zuvor beschriebenen Ausfüh rungsformen eingesetzt wird und ein Werkstückteil des plattenförmigen Werkstücks, welches in Form eines laschenförmigen Zuschnitts ausgebil det sein kann, zur Auflagefläche des Unterwerkzeuges positioniert wird und die Biegekante am Oberwerkzeug und die Gegenbiegekante am Un terwerkzeug zueinander ausgerichtet und zumindest eine Biege-Hubbe- wegung angesteuert wird, bei welcher das Werkstückteil gegenüber dem plattenförmigen Werkstück abgewinkelt wird und bei dem das abgewin kelte Werkstückteil und/oder die Schneidkante des Oberwerkzeuges und die Gegenschneidkante des Unterwerkzeuges in eine Trennposition über geführt werden, um darauffolgend einen Trennhub durchzuführen, durch welchen das Werkstückteil abgetrennt wird. Somit kann eine schnelle Prozessabfolge bei einem Biegen und Trennen von einem Werkstückteil zum plattenförmigen Werkstück durchgeführt werden. Eine Nebenzeit zum Wechseln des Werkzeuges von einem Biegewerkzeug zu einem Stanzwerkzeug kann dadurch entfallen. Durch das reduzierte Positionie ren der verformten Blechtafel wird damit darüber hinaus das Risiko von Kratzern am Bauteil und das Verhaken des Teils verringert.

Des Weiteren wird bevorzugt die Ausrichtung der Biegekante oder Schneidkante des Oberwerkzeugs zur Gegenbiegekante oder Gegen schneidkante des Unterwerkzeuges durch eine Drehbewegung und/oder durch eine Verfahrrichtung entlang der oberen und/oder unteren Positio nierachse angesteuert. Insbesondere wird eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges in eine Y-Richtung ange steuert. Dadurch kann eine schnelle Zustellbewegung und Ausrichtung des Oberwerkzeuges und des Unterwerkzeuges für den nachfolgenden Bearbeitungsprozess erfolgen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass bei einer Biege-Hubbewegung zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug eine Hubbewegung entlang der Hubachsen des Ober und Unterwerkzeugs durchgeführt wird oder dass eine Hubbewegung, welche außerhalb der Hubachse des Ober- und Unterwerkzeugs liegt, zu sätzlich zur Hubbewegung entlang der Hubachsen überlagert wird. In Abhängigkeit der Verfahrbewegung kann die Qualität der Biegekante am Werkstück bezüglich eines optischen Abdruckes auf dem Werkstück so wie eine Überbiegung beeinflusst werden.

Bei einem zu bearbeitenden Werkstückteil, dessen Breite kleiner als die Öffnung in der Auflagefläche des Unterwerkzeugs ist, wird eine Trennpo sition zwischen dem Ober- und Unterwerkzeug angesteuert, sodass eine Schneidkante des Oberwerkzeugs zu einer Gegenschneidkante an der Öffnung des Unterwerkzeugs ausgerichtet wird. Dadurch kann nach dem Trennen ein einfaches Ausschleusen durch das Unterwerkzeug nach un ten erfolgen.

Sofern das zu bearbeitende Werkstückteil eine Breite aufweist, welche größer als die Öffnung in der Auflagefläche des Unterwerkzeuges ist, wird eine Trennposition angesteuert, bei welcher die zumindest eine Schneidkante des Oberwerkzeuges zu einer Gegenschneidkante am Un terwerkzeug ausgerichtet wird, welche außerhalb der Auflagefläche vor gesehen ist. Dadurch können auch größere Werkstücke mit demselben Werkzeug bearbeitet werden, welches sowohl das Biegen und Stanzen ermöglicht.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schneidkante des Oberwerkzeuges und die Gegenschneidkante des Unterwerkzeuges für einen Trennhub in Abhängigkeit der jeweiligen Materialdicke des Werk stückteils zueinander ausgerichtet werden. Dies ermöglicht, dass mit ein und demselben Werkzeug verschiedene Materialdicken gleichermaßen verarbeitet werden können und jeweils eine Ansteuerung ermöglicht ist, um einen optimalen Trennhub durchzuführen.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Biegekante des Ober werkzeuges und die Gegenbiegekante des Unterwerkzeugs für eine Bie gehubbewegung in Abhängigkeit der jeweiligen Materialdicke des Werk stücks zueinander ausgerichtet werden. Dadurch kann eine hohe Biege qualität erzielt werden. Zusätzlich können mit demselben Werkzeug ver- schiedentliche Dicken der Werkstückteile gleichermaßen bearbeitet wer den.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiter bildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnun gen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Be schreibung und den Zeichnungen zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungs gemäß angewandt werden. Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeug maschine,

Figur 2 eine perspektivische Ansicht auf ein Werkzeug für eine Werkzeugmaschine gemäß Figur 1,

Figur 3 eine schematische Schnittansicht des Werk zeugs gemäß Figur 2,

Figur 4 eine schematische Ansicht von unten auf das

Oberwerkzeug gemäß Figur 2,

Figur 5 eine alternative Ausführungsform des Unter werkzeuges zu dem Unterwerkzeug gemäß Fi gur 2,

Figur 6 eine schematische Ansicht eines zur Bearbei tung mit dem Werkzeug gemäß Figur 2 vorbe reiteten plattenförmigen Werkstücks,

Figuren 7 bis 9 schematische Seitenansichten zur Darstellung einer Schwenk-Biege-Bearbeitung des Werk stückteils gemäß Figur 6 mit dem Werkzeug gemäß Figur 2,

Figuren 10 bis 12 schematische Seitenansichten zur Darstellung einer Stanzbearbeitung eines nach den Figu ren 7 bis 9 bearbeiteten Werkstückteils,

Figur 13 eine schematische Seitenansicht einer alter nativen Ausführungsform des Werkzeugs zu Figur 2 vor einer Schwenk- Biegebearbeitung, io

Figur 14 eine schematische Seitenansicht der alternati ven Ausführungsform des Werkzeugs gemäß Figur 13 vor einer Stanzbearbeitung,

Figur 15 eine perspektivische Ansicht einer weiteren al ternativen Ausführungsform des Werkzeugs zu Figur 13,

Figur 16 eine schematische Seitenansicht des Werk zeugs gemäß Figur 15 vor einer Schwenk- Biegebearbeitung eines Werkstückteils und

Figur 17 eine schematische Seitenansicht des Werk zeuges gemäß Figur 15 vor einer Stanzbear beitung des Werkstückteils.

In Figur 1 ist eine Werkzeugmaschine 1 dargestellt, welche als Stanz- und Biegemaschine ausgebildet ist. Diese Werkzeugmaschine 1 umfasst eine Tragstruktur mit einem geschlossenen Maschinenrahmen 2. Dieser umfasst zwei horizontale Rahmenschenkel 3, 4 sowie zwei vertikale Rah menschenkel 5 und 6. Der Maschinenrahmen 2 umschließt einen Rah meninnenraum 7, der den Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine 1 mit einem Oberwerkzeug 11 und einem Unterwerkzeug 9 bildet.

Die Werkzeugmaschine 1 dient zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken 10, welche der Einfachheit halber in Figur 1 nicht darge stellt sind und können zu Bearbeitungszwecken im Rahmeninnenraum 7 angeordnet werden. Ein zu bearbeitendes Werkstück 10 wird auf eine im Rahmeninnenraum 7 vorgesehene Werkstückabstützung 8 abgelegt. In einer Aussparung der Werkstückabstützung 8 ist am unteren horizonta len Rahmenschenkel 4 des Maschinenrahmens 2 das Unterwerkzeug 9 gelagert. Das Oberwerkzeug 11 ist in einer Werkzeugaufnahme an einem unteren Ende eines Stößels 12 fixiert. Der Stößel 12 ist Teil einer Hubantriebs vorrichtung 13, mittels derer das Oberwerkzeug 11 in eine Hubrichtung entlang einer Hubachse 14 bewegt werden kann. Die Hubachse 14 ver läuft in Richtung der Z-Achse des Koordinatensystems einer in Figur 1 angedeuteten numerischen Steuerung 15 der Werkzeugmaschine 1. Senkrecht zur Hubachse 14 kann die Hubantriebsvorrichtung 13 längs einer Positionierachse 16 in Richtung des Doppelpfeils bewegt werden. Die Positionierachse 16 verläuft in Richtung der Y-Richtung des Koordi natensystems der numerischen Steuerung 15. Die das Oberwerkzeug 11 aufnehmende Hubantriebsvorrichtung 13 wird mittels eines motorischen Antriebs 17 längs der Positionierachse 16 verfahren.

Die Bewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14 und die Positio nierung der Hubantriebsvorrichtung 13 entlang der Positionierachse 16 erfolgen mittels einer motorischen Antriebsanordnung 17, insbesondere Spindelantriebsanordnung, mit einer in Richtung der Positionierachse 16 verlaufenden und mit dem Maschinenrahmen 2 fest verbundenen An triebsspindel 18. Geführt wird die Hubantriebsvorrichtung 13 bei Bewe gungen längs der Positionierachse 16 an drei Führungsschienen 19 des oberen Rahmenschenkels 3, von denen in Figur 1 zwei Führungsschienen 19 zu erkennen sind. Die eine übrige Führungsschiene 19 verläuft paral lel zur sichtbaren Führungsschiene 19 und ist von dieser in Richtung X- Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15 beab- standet. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 13. Der gegenseitige Eingriff der Führungs schiene 19 und der Führungsschuhe 20 ist dergestalt, dass diese Verbin dung zwischen den Führungsschienen 19 und den Führungsschuhen 20 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dem entsprechend ist die Hubvorrichtung 13 über die Führungsschuhe 20 und die Führungsschienen 19 am Maschinenrahmen 2 aufgehängt. Ein weite rer Bestandteil der Hubantriebsvorrichtung 13 ist ein Keilgetriebe 21, durch welches eine Lage des Oberwerkzeuges 11 relativ zum Unterwerk zeug 9 einstellbar ist. Das Unterwerkzeug 9 ist entlang einer unteren Positionierachse 25 ver fahrbar aufgenommen. Diese untere Positionierachse 25 verläuft in Rich tung der Y-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15. Vorzugsweise ist die untere Positionierachse 25 parallel zur oberen Positionierachse 16 ausgerichtet. Das Unterwerkzeug 9 kann unmittelbar an der unteren Positionierachse 16 mit einer motorischen Antriebsanord nung 26 entlang der Positionierachse 25 verfahren werden. Alternativ o- der ergänzend kann das Unterwerkzeug 9 auch an einer Hubantriebsvor richtung 27 vorgesehen sein, welche entlang der unteren Positionier achse 25 mittels der motorischen Antriebsanordnung 26 verfahrbar ist. Diese Antriebsanordnung 26 ist bevorzugt als Spindelantriebsanordnung ausgebildet. Die untere Hubantriebsvorrichtung 27 kann im Aufbau der oberen Hubantriebsvorrichtung 13 entsprechen. Ebenfalls kann die mo torische Antriebsanordnung 26 der motorischen Antriebsanordnung 17 entsprechen.

Die untere Hubantriebsvorrichtung 27 ist ebenfalls an einem unteren ho rizontalen Rahmenschenkel 4 zugeordneten Führungsschienen 19 ver schiebbar gelagert. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 27, so dass die Verbindung zwischen den Führungsschienen 19 und Führungsschuhen 20 am Unterwerkzeug 9 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dem entsprechend ist auch die Hubantriebsvorrichtung 27 über die Führungs schuhe 20 und die Führungsschienen 19 am Maschinenrahmen 2 und be- abstandet zu den Führungsschienen 19 und Führungsschuhen 20 der oberen Hubantriebsvorrichtung 13 aufgehängt. Auch die Hubantriebsvor richtung 27 kann ein Keilgetriebe 21 umfassen, durch welches die Lage beziehungsweise Höhe des Unterwerkzeuges 9 entlang der Z-Achse ein stellbar ist.

In Figur 2 ist perspektivisch ein Werkzeug 31 dargestellt. Die Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht des Werkzeugs 31 gemäß Figur 2. Dieses Werkzeug 31 ist als ein Biege-Stanz-Werkzeug ausgebildet. Dieses Werkzeug 31 umfasst einen Biege-Stanz-Stempel, welcher das Oberwerkzeug 11 bildet und eine Biege-Stanz-Matrize, welche das Un terwerkzeug 9 bildet. Das Oberwerkzeug 11 umfasst einen Grundkörper 33 mit einem Einspannschaft 34 und einem Justier- oder Indexelement bzw. einem Justier- oder Indexkeil 36. Der Einspannschaft 34 dient zum Festlegen des Oberwerkzeugs 11 in der maschinenseitigen oberen Werk zeugaufnahme. Dabei wird die Ausrichtung des Oberwerkzeugs 11 bzw. die Drehstellung des Oberwerkzeugs 11 durch den Indexierkeil 36 be stimmt. Das Oberwerkzeug 11 wird dabei um eine Positionsachse 35 ge dreht. Diese Positionsachse 35 bildet eine Längsachse des Einspann schaftes 34 und vorzugsweise auch eine Längsachse des Grundkörpers 33. Durch die Einnahme der Drehstellung des Oberwerkzeugs 11 in der oberen Werkzeugaufnahme erfolgt eine Ausrichtung eines Bearbeitungs werkzeuges 37 des Oberwerkzeugs.

Das Unterwerkzeug 9 umfasst ebenfalls einen Grundkörper 41, der dazu geeignet ist, in der maschinenseitigen unteren Werkzeugaufnahme mit einer definierten Drehstellung festgelegt zu werden, beispielsweise durch zumindest ein Indexierelement 42. Dabei ist das Unterwerkzeug 9 um eine Positionsachse 48 drehbar. Diese bildet eine Längsachse bzw.

Längsmittelachse des Grundkörpers 41.

Das Unterwerkzeug 9 weist im Grundkörper 41 eine Öffnung 46 auf, wel che vorzugsweise durch eine umlaufende Auflagefläche 47 begrenzt ist. Diese Öffnung 46 durchdringt vorzugsweise vollständig den Grundkörper 41, sodass durch diese Öffnung abgestanzte oder freigeschnittene Werk stückteile 81 ausgeschleust werden können.

Das Bearbeitungswerkzeug 37 am Oberwerkzeug 11 umfasst zumindest eine Schneidkante 38 und zumindest eine Biegekante 45. Stirnseitig weist das Bearbeitungswerkzeug 37 eine Stempelfläche 43 auf. Diese Stempelfläche 43 ist in einer Richtung durch die Schneidkante 38 be grenzt und in entgegengesetzter Richtung durch eine Biegekante 45. Die Schneidkante 38 und die Biegekante 45 sind vorzugsweise parallel zuei nander ausgerichtet. Diese Schneidkante 38 und Biegekante 45 liegen bevorzugt in einer gemeinsamen Ebene rechtwinklig zur Positionierachse 35. Die Stempelfläche 43 begrenzt den Werkzeugkörper 39 mit einer länglich rechteckförmigen Geometrie.

An die Biegekante 45 schließt sich zum einen die Stempelfläche 43 und zum anderen eine geneigte Fläche 49 an. Die geneigte Fläche 49 ist in einem Winkel zur Stempelfläche 43 von kleiner 90° ausgebildet. Ein Bie geradius 45 der Biegekante kann entsprechend der herzustellenden Bie geradien ausgewählt sein.

Das Unterwerkzeug 9, welches beispielsweise die Öffnung 46 umfasst, weist an die Auflagefläche 47 angrenzend eine innenliegende Gegen schneidkante 51 auf. Bevorzugt ist diese Öffnung 46 quadratisch oder rechteckförmig ausgebildet. Zumindest eine weitere Seitenkante der Öff nung 46 kann als Gegenbiegekante 52 ausgebildet sein. Bevorzugt sind eine Gegenschneidkante 51 und zwei oder mehr Gegenbiegekanten 52 vorgesehen, wobei die weiteren Gegenbiegekanten 52 jeweils voneinan der abweichende Radien aufweisen können. Neben einer quadratischen oder rechteckigen Öffnung kann auch eine Öffnung in der Form eines Vielecks verwendet werden, um weitere Gegenschneid- oder Gegenbie gekanten zum Einsatz bringen zu können. Dadurch kann eine erhöhte Flexibilität des Werkzeugs 31 gegeben sein. Weiterhin kann eine oder mehrere weitere Gegenschneidkanten vorgesehen werden, welche ver wendet werden können, wenn eine erste Gegenschneidkante z.B. durch Verschleiß unbrauchbar geworden ist.

An die innenliegende Gegenschneidkante 51 angrenzend ist eine Ab stanzfläche 56 vorgesehen, welche parallel zur Längsachse 40 des Werk zeugkörpers 39 ausgebildet ist oder dieser gegenüber geringfügig ge neigt ist, um ein Trennen des Werkstückteils 81 vom Werkstück 10 mit einer hohen Schnittqualität zu ermöglichen.

Jeweils seitlich benachbart zum Bearbeitungswerkzeug 39 ist ein Nieder- halteelement 71 vorgesehen. Dieses Niederhalteelement 71 ist vorzugs weise austauschbar an dem Grundkörper 33 des Oberwerkzeugs 11 vor- gesehen. Die Niederhalteelemente 71 sind elastisch nachgiebig. Bevor zugt werden thermoplastische Elastomere, insbesondere PU, zur Ausbil dung der Niederhalteelemente 71 eingesetzt. Weitere gummielastische Materialien, insbesondere solche, die auch beim Einsatz von Schmier stoffen oder Ölen zur Bearbeitung von plattenförmigem Material geeig net sind, können vorgesehen sein. Die Niederhalteelemente 71 weisen bevorzugt eine Stirnfläche 72 auf. Diese Stirnfläche 72 ist bevorzugt pa rallel zur Stempelfläche 43 ausgerichtet. Der seitliche Abstand der Nie derhalteelemente 71 zum Bearbeitungswerkezug 37 ist derart bemes sen, dass beim Aufliegen der Niederhalteelemente 71 auf dem Unter werkzeug 9 eine Stauchung der Niederhalteelemente 71 ermöglicht ist, wobei noch eine Eintauchtiefe des Bearbeitungswerkzeugs 37 ansteuer bar ist, sodass das Bearbeitungswerkzeug 37, insbesondere die Biege kante 45, auch zum Ansteuern einer Überbiegung am Werkstückteil 81 relativ zur Gegenbiegekante 52 an dem Unterwerkzeug 9 ansteuerbar ist.

In Figur 4 ist eine Ansicht von unten auf das Oberwerkzeug 11 gemäß Figur 2 dargestellt. Die Länge der Niederhalteelemente 71 entspricht der Länge des Bearbeitungswerkzeugs 37. Die Länge der Niederhalteele mente 71 kann größer als die Länge des Bearbeitungswerkzeuges 37 ausgebildet sein, sodass die Stirnfläche 72 der Niederhalteelemente 71 gegenüber der Stempelfläche 43 hervorstehen. Alternativ kann die Länge des Niederhalteelementes 71 auch kürzer als die Länge des Bear beitungswerkzeuges 37 sein.

In einigen Anwendungsfällen ist die Länge des Niederhalteelementes 71 gleich der Länge des Bearbeitungswerkzeuges 37.

In Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausfüh rungsform des Unterwerkzeuges 9 zu Figur 2 dargestellt. Bei dieser Aus führungsform ist beispielsweise eine Gegenschneidkante 51 außerhalb der Auflagefläche 47 am Grundkörper 41 des Unterwerkzeuges 9 vorge sehen. Diese Gegenschneidkante 51 kann an einem separaten Bauteil vorzugsweise mit einer Schraubverbindung mit dem Unterwerkzeug 9 verbunden sein. Diese Anordnung ermöglicht, dass die Gegenschneid kante 51 in der Breite größer ausgebildet sein kann als die Gegen schneidkante 51 in der Öffnung 46, welche durch den Außenumfang der Auflagefläche 47 begrenzt ist. Alternativ kann die Gegenbiegekante 52 in Analogie zur Gegenschneidkante 51 ebenfalls außerhalb der Auflageflä che 47 vorgesehen sein. Beispielsweise könnte eine solche Gegenbiege kante 52 der Gegenschneidkante 51 gegenüberliegend zum Grundkörper 41 ausgerichtet sein. Sofern die Gegenschneidkante 51 und/oder Gegen biegekante 52 außerhalb der Auflagefläche 47 des Unterwerkzeugs 9 vorgesehen sind, kann die Öffnung 46 entfallen. Bevorzugt kann die Öff nung 46 auch mit zumindest einer Gegenschneidkante 51 und zumindest einer Gegenbiegekante 52 ausgebildet sein, selbst wenn zumindest eine außenliegende Gegenschneidkante 51 und/oder Gegenbiegekanten 52 vorgesehen ist. Durch die außerhalb der Auflagefläche 47 angeordnete Gegenschneidkante 51 und/oder Gegenbiegekante 52 können breitere Werkstückteile 81 abgewinkelt und abgetrennt werden, als dies durch die in der Öffnung 46 vorgesehene Gegenschneidkante 51 und/oder Ge genbiegekante 52 der Fall ist.

In Figur 6 ist eine perspektivisch vereinfachte Ansicht eines plattenförmi gen Werkstücks 10 dargestellt, welches ein Werkstückteil 81 umfasst. Dieses Werkstückteil 81 ist beispielsweise als laschenförmiger Zuschnitt dargestellt. Das Werkstück 10 kann durch Laserschneiden und/oder durch eine Stanzbearbeitung in einem vorbereitenden Bearbeitungs schritt hergestellt sein, um darauffolgend das Werkstückteil 81 durch Biegen und/oder Stanzen zu bearbeiten. Dabei kann das Werkstückteil 81 als Gutteil ausgebildet sein. Alternativ kann das Werkstückteil 81 auch ein Abfallteil darstellen, sodass das plattenförmige Werkstück 10 als Halbzeug oder fertiges Werkstück vorliegt.

In den Figuren 7 bis 9 ist eine Biege-Stanz-Bearbeitung in einzelnen Schritten mit dem Werkzeug 31 dargestellt. In Figur 7 zeigt das Ober werkzeug 11 in einer Ausgangsposition zum Unterwerkzeug 9, welches in einer Schnittansicht dargestellt ist. Auf der Auflagefläche 47 des Un terwerkzeuges 9 liegt das Werkstück 10 auf. Dabei ist das Werkstückteil 81 für den nachfolgenden Bearbeitungsschritt ausgerichtet, das heißt, dass die Länge des Werkstückteils 81 bzw. des laschenförmigen Zu schnitts zur Gegenbiegekante 52 am Unterwerkzeug 49 ausgerichtet ist, sodass das Werkstückteil 81 durch eine Abwinklung oder eine Abkantung 62 umgeformt wird.

In einem ersten Arbeitsschritt wird das Oberwerkzeug 11 entlang der Hubachse 14 bzw. der Positionsachse 35 auf das Unterwerkzeug 9 zube wegt. Die Stempelfläche 43 liegt auf dem Werkstückteil 81 auf. Gleich zeitig liegen die Stirnflächen 72 des Niederhalteelements 71 auf dem Werkstückteil 81 bzw. dem Werkstück 10 auf und fixieren dieses zur Auflagefläche 47 des Unterwerkzeuges 9 (Figur 8). Bei einer weiteren Hubbewegung, wie dies in Figur 9 dargestellt ist, wird die Biegekante 45 an der Gegenbiegekante 52 vorbeigeführt, wodurch ein erstes Umformen des Werkstückteils 81 erfolgt. Die Hubbewegung des Oberwerkzeuges 11 kann weiter fortgeführt werden, um das Bearbeitungswerkzeug 37 in die in Figur 9 dargestellte Position überzuführen. Alternativ kann auch noch mals ein Rückhub des Oberwerkzeuges 11 angesteuert werden, um da rauffolgend eine weitere Hubbewegung auf das Unterwerkzeug 9 anzu steuern, wobei dadurch auch der Abstand der Positionierachsen 35 und 48 verändert werden kann. Dies liegt in Abhängigkeit des zu bildenden Radius für die Abkantung 62.

Bei einer Hubbewegung gemäß Figur 9 kann die Abkantung 62 weiter gebogen werden, sodass ein Winkel zwischen dem Werkstück 10 und dem Werkstückteil 81 von 90° ausgebildet ist.

Sofern das Werkstückteil 81 gegenüber dem Werkstück 10 eine Überbie gung aufweisen soll, also ein Biegewinkel zunächst mit größer 90° ange steuert werden soll, wird der Hubbewegung des Oberwerkzeuges 10 zu sätzlich eine seitliche Verfahrbewegung, insbesondere in Y-Richtung, überlagert. Auch kann nur oder zusätzlich eine Verfahrbewegung des Unterwerkzeugs 9 entlang der unteren Positionierachse 25 angesteuert werden. Durch die geneigte Fläche 49 am Bearbeitungswerkzeug 37 am Bearbeitungswerkzeug 37 kann die Biegekante 45 die Gegenbiegekante is

52 hintergreifen und somit das Uberbiegen erzielt werden. Dies kann in dem Maße angesteuert werden, dass nach einem Herausführen des Be arbeitungswerkzeuges 37 aus der Öffnung 46 des Unterwerkzeuges 9 die Abkantung 62 auf einen Winkel von 90° zurückfedert.

Darauffolgend wird beispielsweise ein Trennhub angesteuert, der in den Figuren 10 bis 12 dargestellt ist. Dabei wird von der Biegeposition ge mäß Figur 9 eine Verfahrbewegung angesteuert, um das Oberwerkzeug 11 mit Abstand oberhalb des Unterwerkzeugs 9 zu positionieren. Darauf folgend oder gleichzeitig wird eine Drehbewegung des Unterwerkzeuges 9 angesteuert, sodass eine Gegenschneidkante 51 der Öffnung 46 zur Trennstelle des Werkstückteils 81 ausgerichtet ist. Zusätzlich kann das Werkstück 10 in der X-/Y-Ebene noch in die Position für den Trennhub verfahren werden. Das Oberwerkzeug 11 kann in seiner Position verblei ben oder eine Verfahrbewegung angesteuert werden, sodass die

Schneidkante 38 zur Gegenschneidkante 51 des Unterwerkzeuges 9 aus gerichtet ist. Diese Drehung des Ober- und/oder Unterwerkzeuges 9 ist abhängig von der Anzahl und Anordnung der Gegenschneidkante 51 in der Öffnung 46 und/oder in der Ausrichtung zum abzutrennenden Werk stückteil 81. Analoges gilt auch für die Gegenschneidkante 52, die bei der alternativen Ausführungsform des Unterwerkzeuges 9 gemäß Figur 5 außerhalb der Auflagefläche 47 liegt. Darauffolgend wird eine Hubbewe gung des Oberwerkzeuges 11 für den Trennhub angesteuert, um durch das Aneinandervorbeiführen der Schneidkante 38 an der Gegenschneid kante 51 das Werkstückteil 81 zu trennen. Vor dem Abtrennen des Werkstückteils 81 von dem Werkstück 10 liegt bevorzugt die Stirnfläche 72 des Niederhalteelementes 71 auf dem Werkstück 10 auf, so dass die ses zur Auflagefläche 47 des Unterwerkzeuges 9 fixiert gehalten ist (Fi gur 11). Darauffolgend wird durch die weitere Hubbewegung das Werk stückteil 81 gegenüber dem Werkstück 10 getrennt, da die Schneidkante 38 und die Gegenschneidkante 51 aneinander vorbeigeführt werden, wie dies in Figur 12 dargestellt ist. Das Werkstückteil 81 kann durch die Öff nung 46 des Unterwerkzeugs 9 nach unten ausgeschleust werden. An schließend werden das Oberwerkzeug 11 und das Unterwerkzeug 9 wie der in eine Ausgangsposition oder in eine Position für einen nachfolgen den Arbeitsschritt übergeführt.

In Figur 13 ist eine schematische Seitenansicht einer alternativen Aus führungsform des Werkzeuges 31 zu Figur 2 dargestellt. Das Oberwerk zeug 11 gemäß Figur 13 entspricht im Aufbau und der Ausführungsform dem Oberwerkzeug 11 gemäß Figur 2 mit der Ausnahme, dass nur ein Niederhalteelement 71 vorgesehen ist. Dieses Niederhalteelement 71 ist bevorzugt der Schneidkante 38 zugeordnet. Alternativ kann auch vorge sehen sein, dass das Niederhaltelement 71 nur der Biegekante 45 zuge ordnet ist und zur Schneidkante 38 kein Niederhalteelement 71 positio niert ist.

Das Unterwerkzeug 9 gemäß Figur 13 ist abweichend zum Unterwerk zeug 9 gemäß Figur 2 ausgebildet. Der Grundkörper 41 nimmt einen Ba siskörper 53 auf, der fest mit dem Grundkörper 41 verbunden ist. An dem Basiskörper 53 ist die Gegenbiegekante 52 vorgesehen. Dieser Ge- genbiegekante 52 gegenüberliegend kann eine weitere Gegenbiegekante oder wie im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, eine Gegenschneidkante 51 vorgesehen sein. Der Basiskörper 53 mit der Gegenbiegekante 52 und/oder der Gegenschneidkante 51 kann austauschbar an dem Grund körper 41 vorgesehen sein. Die Gegenbiegekante 52 und die Gegen schneidkante 51 sind durch eine Stempelfläche 54 zueinander beab- standet.

An dem Grundkörper 41 ist die Auflagefläche 47 entgegen der Z-Rich- tung verfahrbar zur Gegenbiegekante 52 und Gegenschneidkante 51 aufgenommen. In der Auflagefläche 47 ist die Öffnung 46 vorgesehen, welche die Stempelfläche 54 umgibt. Zwischen der Auflagefläche 47 und dem Grundkörper 41 sind vorzugsweise elastisch nachgiebige Rückstel lelemente 55 vorgesehen. Nach einer Belastung der Auflagefläche 47 durch eine Verfahrbewegung auf den Grundkörper 41 zu, kann die Aufla gefläche 42 wieder in die Ausgangsposition übergeführt werden, wie dies in Figur 13 dargestellt ist. Vorteilhafterweise können Führungselemente 57 vorgesehen sein, durch welche die Auflagefläche 47 auf- und abbe wegbar zum Grundkörper 41 geführt ist. Beispielsweise ist nur ein Füh rungselement dargestellt, wobei vorzugsweise mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilt, vorgesehen sind.

Das Oberwerkzeug 11 ist in einer Ausgangsposition zum Unterwerkzeug 9 vor dem Beginn einer Schwenk- Biegebewegung positioniert. Diese Schwenk- Biegebewegung kann in Analogie durchgeführt werden, wie dies zu den Figuren 7 bis 9 beschrieben ist. Hierauf wird unmittelbar Be zug genommen.

In Figur 14 ist eine schematische Seitensicht des Werkzeugs 31 gemäß Figur 13 dargestellt. Das Oberwerkzeug 11 ist in einer Ausgangsposition zum Unterwerkzeug 9 für einen Trennhub positioniert. Beispielsweise kann diese Position durch eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 und/oder Unterwerkzeuges 9 entlang der oberen Positionierachse 16 und/oder der unteren Positionierachse 25 angesteuert werden. Darauf folgend kann ein Trennhub für eine Stanzbearbeitung angesteuert wer den, wie dies zu den Figuren 10 bis 12 beschrieben ist. Hierauf wird voll umfänglich Bezug genommen.

In Figur 15 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausfüh rungsform des Werkzeugs 31 zu den Figuren 2 und 13 dargestellt. Die Figur 16 zeigt eine schematische Seitenansicht des Werkzeugs 31 gemäß Figur 15 vor einer Schwenk- Biegebearbeitung. Die Figur 17 zeigt eine schematische Seitenansicht des Werkzeugs 15 vor einem Trennhub.

Das Werkzeug 31 gemäß Figur 15 weist ein Bearbeitungswerkzeug 37 auf, welches sowohl eine Schneidkante 38 als auch eine Biegekante 45 umfasst. Diese sind vorzugsweise parallel zueinander ausgerichtet und liegen insbesondere in einer gemeinsamen Ebene. Zwischen der Biege kante 45 und der Schneidkante 38 ist eine Stempelfläche 43 ausgebildet.

Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest die Biege kante 45 außerhalb einer Projektionsfläche liegt, welche senkrecht zur Positionsachse 35 und in Hubrichtung gesehen durch den Grundkörper 33 gebildet ist. Die Schneidkante 38 kann innerhalb, aber auch außer halb dieser Projektionsfläche liegen. Bei dieser Ausführungsform ist vor gesehen, dass der Schneidkante 38 ein Niederhalteelement 71 zugeord net ist. Die Biegekante 45 ist ohne die Zuordnung eines Niederhalteele- mentes 71 vorgesehen. Eine Stirnfläche 72 des Niederhalteelementes 71 liegt bevorzugt in der Ebene der Stempelfläche 43. Diese Stirnfläche 72 des Niederhalteelementes 71 kann auch gegenüber der Stempelfläche 43 geringfügig in Hubrichtung hervorstehen. Auch dieses Niederhalteele ment 71 ist elastisch nachgiebig ausgebildet. Weitere Ausgestaltungs möglichkeiten des Niederhalteelementes 71, welches zu den vorgehend beschriebenen Ausführungsformen aufgeführt sind, gelten auch für die ses Werkzeug 31 gemäß den Figuren 15 bis 17.

Das Unterwerkzeug 9 gemäß den Figuren 15 bis 17 entspricht im Aufbau dem Unterwerkzeug 9 gemäß den Figuren 13 bis 14, so dass hierauf voll umfänglich Bezug genommen wird.

In Figur 16 ist eine Ausgangsposition für eine Schwenk-Biege-Bearbei- tung des Werkstücks 10 dargestellt. Das Oberwerkzeug 11 ist gegenüber dem Unterwerkzeug 9 derart ausgerichtet, dass die Biegekante 45 der Gegenbiegekante 52 zugeordnet ist. Nach dem Durchführen einer Schwenk-Biege-Bearbeitung kann das Oberwerkzeug 11 und/oder das Unterwerkzeug 9 relativ zueinander entlang der oberen Positionierachse 16 und/oder der unteren Positionierachse 25 verfahren werden, so dass die Arbeitsposition in Figur 17 eingenommen ist. Dabei ist die Schneid kante 38 zur Gegenschneidkante 51 des Unterwerkzeuges 9 ausgerich tet. Ausgehend von dieser Arbeitsposition kann ein Trennhub zum Ab stanzen des Werkstückteils 81 vom Werkstückteil 10 erfolgen, wie dies in der Ausführungsform gemäß Figur 10 bis 12 beschrieben ist.