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Kaltpressverfahren zum Lochen von Werkstücken aus metallischen
Werkstoffen, insbesondere aus legiertem Stahl
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kaltpressverfahren zum Lochen von Werkstücken aus metallischen
Werkstoffen, insbesondere aus legiertem Stahl, von hoher Festigkeit mittels eines zylindrischen, kegel- förmig zulaufenden Pressdornes bei Schmierung mit Wolfram- oder Molybdänbisulfid.
Solche Kaltpressverfahren, nach denen Werkstücke aus Legierungsmaterialien hoher Festigkeit, wie etwa aus legiertem Stahl gelocht werden können, umfassen drei aufeinanderfolgende Arbeitsgänge, von welchen der erste zur Erzeugung eines zylindrischen Hohlraumes im oberen Teil des Werkstückes dient, der zur Aufnahme eines geeigneten festen Schmiermittels, wie Molybdän- oder Wolframbisulfid, be- stimmt ist. Während des zweiten Arbeitsganges wird die eigentliche Bohrung in der Weise hergestellt, dass das Metall auf kaltem Wege nach hinten gepresst wird. In dem dritten Arbeitsgang schliesslich wird das
Herausdrücken des Bodenstückes in einer Pressform vorgenommen, die einen durchbohrten Boden aufweist.
Dieser letzte Arbeitsgang gestattet es, die Trennstelle zwischen dem vorgepressten Rohling und dem Bodenstück unterhalb des oberen Niveaus des Bodens der Pressform zu verlegen, so dass der Teil des Rohlings, in dem diese Trennstelle liegt, beispielsweise durch Abdrehen leicht entfernt werden kann.
Es ist möglich, die drei genannten Arbeitsgänge gleichzeitig durchzuführen, wozu ein Revolvertisch und drei gleichgestaltete Pressdorne Verwendung finden, die in der Art angeordnet sind, dass sie bei jedem Niedergang der Presse auf eine jeweils unterschiedliche und fortschreitend zunehmende Höhe heruntergehen. Die Leistung einer solchen Vorrichtung lässt jedoch zu wünschen übrig, was dadurch bedingt ist, dass zwischen den auf dem Revolvertisch angeordneten eigentlichen Pressformkörpern und den auf dem feststehenden Gestellteil befestigten Bodenteilen der Pressformen, die den drei Pressdornen gegenüberliegen, eine absolute Abdichtung gewährleistet sein muss.
Das neue Kaltpressverfahren gestattet es, mit einem einzigen Pressdorn und einem einzigen Bodenteil für die Pressform die beiden ersten Arbeitsgänge, nämlich die Erzeugung eines Hohlraumes für das Schmiermittel und den eigentlichen Pressvorgang gleichzeitig durchzuführen. Zugleich ist es möglich, die Stärke des Bodenstückes oder Butzens, insbesondere im Bereich seiner Umfangsfläche, wesentlich dadurch zu verringern, dass die am Ende des Arbeitsganges des Pressens zwischen dem Butzen und dem gepressten Rohling bestehende Verbindung auf ein bezüglich des übrigen Unterteiles des Rohlings tiefer liegendes Niveau verlegt wird, was bedeutet, dass am Ende des Pressvorganges, bei dem das Material nach rückwärts fliesst, der Butzen um einen geringen Betrag nach vorwärts gepresst wird.
Dieses Merkmal gestattet es, auf einen eigenen Arbeitsgang des Durchstossens des Rohlings, bei dem das Metall des Butzens nach vorne gepresst wird, zu verzichten ; da der Butzen nur eine sehr geringe Stärke aufweist, wird es möglich, ihn durch einfaches Abschneiden zu entfernen. Der hiebei auftretende Bruchgrat kann schliesslich auf einfache Weise durch Abdrehen beseitigt werden, ähnlich wie in dem Falle des Grates, der bei dem Durchstossen des Rohlings bei bekanntgewordenen Kaltpressverfahren auftritt.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zwei Werkstücke aufeinanderliegend in eine Pressform eingesetzt werden, die in ihrem unteren Teil einen Auswerfer aufweist, der in der Mitte einen kegelförmigen Teil trägt, dessen Öffnungswinkel etwas kleiner und dessen Durchmesser etwas grösser als diesel-
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ben Grössen des Pressdornes sind, hierauf der Pressdorn in das obere Werkstück eingedrückt wird bis sein kegelförmiger Endteil etwas über die die untere Umfangsberandung enthaltende Grundfläche des oberen
Werkstückes hinausragt, wobei das Metall des Bodenstückes oder Butzens um einen geringen Betrag nach vorn in eine gleichzeitig im Oberteil des unteren Werkstückes sich ausbildende Ausnehmung hineinge- presst wird,
schliesslich nach dem Zurückziehen des Pressdornes das obere Werkstück zur Entfernung des
Butzens entnommen und das untere Werkstück umgedreht und sodann auf ein in die Pressform eingefügtes neues Werkstück aufgesetzt wird und endlich in die durch den Auswerfer erzeugte Ausnehmung das Schmier- mittel eingebracht wird, worauf der Pressdorn wieder niedergepresst wird.
Das in der Pressform zuunterst liegende Werkstück wirkt für das obere Werkstück wie ein nachgiebi- ger Pressformboden ; der sich in seinem oberen Teil im Bereich der Grundfläche des darüberliegenden Werk- stückes etwas eindrücken lässt, während der untere Teil des Werkstückes beim Niedergehen des Pressdornes mit einer Ausnehmung von der Tiefe des mittleren kegelförmigen Teiles des Auswerfers versehen wird.
Das untere Werkstück wird sodann, nachdem es umgedreht und nachdem die von dem konischen Teil des
Auswerfers gebildete Ausnehmung mit einem festen Schmiermittel gefüllt wurde, als oberes Werkstück verwendet, das direkt der Einwirkung des Pressdornes ausgesetzt wird.
Da der Öffnungswinkel des kegelförmigen Teiles des Auswerfers etwas kleiner als der des kegelförmigen Endteiles des Pressdornes ist, bleibt zwischen dem Grund der Ausnehmung und der Stirnfläche des Pressdornes ein Zwischenraum, in den das
Schmiermittel eingeschlossen ist. Unter der Einwirkung des während des Pressens fliessenden Metalles kann das Schmiermittel aus diesem Zwischenraum nur längs der Umfangsfläche des Pressdornes austreten.
Der erste obenliegende Rohling, der während des Pressens schlecht geschmiert wurde, da er über keine Ausnehmung für feste Schmiermittel verfügte, weist über die Länge seiner Bohrung erhebliche Oberflächenschäden auf. Er wird daher als Ausschuss betrachtet.
Bei jedem darauffolgenden Arbeitsgang wird nun ein neues Werkstück in die Pressform unten eingesetzt, während der bei dem vorhergehenden Pressenniedergang erhaltene Rohling daraufgesetzt wird, so dass das Pressen des oben sitzenden Rohlings immer mit ausreichender Schmierung geschieht, während der untere Rohling während des Pressens des oberen Rohlings in seinem oberen Teil eingedrückt wird und so dem Pressdorn gestattet, unter das Niveau der unteren Grundfläche des oberen Rohlings vorzudringen, wobei der untere Rohling in seinem unteren Teil mit einer Ausnehmung für das feste Schmiermittel versehen wird, welches für den nächsten Arbeitsgang eine ordnungsgemässe Schmierung der Umfangsfläche des Pressdornes gewährleistet.
Ferner kann von vornherein eine geringe Anzahl von Rohlingen hergestellt werden, die je eine Ausnehmung für das feste Schmiermittel aufweisen, um es auf diese Weise zu ermöglichen, bei jedem Zurückziehen des Pressdornes gleichzeitig zwei Werkstücke in die Pressform einzusetzen, ohne dass es notwendig wäre, bei jedem Arbeitsgang den unteren Rohling des vorhergehenden Arbeitsganges zu verwenden.
Zur weiteren Erläuterung wird das erfindungsgemässe Verfahren án Hand eines Beispieles, das in der Zeichnung veranschaulicht ist, beschrieben. In dieser zeigt : Fig. 1 eine Pressform mit zwei eingesetzten Werkstücken vor dem Ingangsetzen der Presse, Fig. 2 die Pressform nach Fig. 1 mit den beiden Werkstücken nach dem Niedergang des Pressdornes entsprechend dem ersten Arbeitsgang, Fig. 3 die Pressform nach Fig. 1 mit einem neu eingesetzten Werkstück, auf das der während des vorhergehenden Arbeitsganges erhaltene Rohling gesetzt wurde, im Augenblick des Angriffes des Pressdornes an dem oberen Rohling und Fig. 4 die Pressform nach Fig. 1 in einer Darstellung entsprechend Fig. 2, wobei jedoch der gepresste Rohling, der mit zweckmässiger Schmierung des Pressdornes hergestellt wurde, keine Oberflächenschäden im Bereich der Bohrung aufweist, die von dem Pressdorn herrühren.
Die Matrize 1 weist in ihrem unteren Teil einen Auswerfer 2 auf, der den Bodenteil der Matrize bildet und in der Mitte einen kegelförmigen Teil 3 trägt.
In Fig. 1 sind in die Matrize 1 zwei Werkstücke 4 eingesetzt, die noch nicht gepresst oder mit einer Ausnehmung versehen sind, sondern einfach einen zweckmässigen Phosphatüberzug aufweisen, auf den etwas flüssiges Schmiermittel aufgebracht wurde, welches die Oberfläche etwas fettig macht und oberflächlich etwas von dem festen zum Füllen der noch zu beschreibenden Ausnehmung dienenden Schmiermittel. in gepulverter Form festhält.
Der in Fig. 2 in seiner zurückgezogenen Stellung dargestellte Pressdorn 5 wirkt auf das obere Werkstück 4 unter unzureichenden Schmierverhältnissen ein. Dies hat zur Folge, dass der Niedergang des PressJornes 5bis in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte untere Stellung 5a und insbesondere der darauffolgen- ie Zurückgang des Pressdornes in der beim Niedergang erzeugten Bohrung Risse hervorrufen, die in Fig. 2 bei 6 schematisch veranschaulicht sind.
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