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Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Metall mit
Vielkant-Einschraubfassung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Metall mit Vielkant-Einschraubfassung, beispielsweise Zündkerzenkörper welche an der Aussenseite einen Sechskant als Schraubenansatz für das-entsprechende Werkzeug aufweisen.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung solcher Metallhohlkörper besteht darin, diese aus Vielkantstabstahl aus dem Vollen zu drehen. Durch diese Herstellungsweise ist jedoch ein hoher Materialaufwand erforderlich, da die Materialmenge für das fertige Stück in vielen Fällen beispielsweise nur ein Viertel der aufgewendeten Materialmenge beträgt. Ausserdem bedingt diese Herstellungsart auch einen hohen Arbeits- und Zeitaufwand.
Es ist auch ein Verfahren zum Herstellen von Rohrverbindungsstücken mit Vielkant-Einschraubfassung und Endteilen verschiedener Wandstärke aus Metall bekannt, nach welchen der Formling erhitzt wird und ein verbreiterter Mittelteil geschaffen wird, der gleichzeitig mit dem dickeren Endteil des Formlings, u. zw. wenn dieser auf Rotglut erhitzt wurde, gestaucht wird. Die Formlinge nach diesem Verfahren werden daher vorerst durch Erhitzen in einem verformbaren Zustand übergeführt, wodurch aber nur relativ weiche und zähe Materialien zur Verarbeitung gelangen können. Mit diesem Verfahren können weiters keine Werkstücke hergestellt werden, die relativ hohe Festigkeitseigenschaften aufweisen, wie sie z. B. bei Zündkerzen erforderlich sind.
Die Erfindung schafft nun ein Verfahren zur Herstellung solcher Metallhohlkörper mit Vielkant-Einschraubfassung, mit welchem die vorgenannten Nachteile vermieden werden. Sie besteht darin, dass ein rohrförmiges Vorwerkstück gebildet wird, welches im Wege der Kaltverformung durch Zusammenpressen in Längsrichtung gestaucht wird, bis auf der Werkstückoberfläche ein durch Ausbauchung sich bildender und vorzugsweise mit den ausgebauchten Wänden aneinanderliegender Bund entsteht, welcher danach zur Herstellung der Vielkantform bei gleichzeitiger Begrenzung bzw.
Halterung der Werkstückinnen- und - aussenflächen quer zur Werkstücklängsachse gedöppt wird, wodurch einerseits der Materialverbrauch und der Arbeitsaufwand erheblich vermindert wird und keinerlei Nachbearbeitung mehr erforderlich ist, und anderseits eine hochwiderstandsfeste Vielkantform z. B. ein Sechskant für Zündkerzen geschaffen wird, der im wesentlichen die gleich hohen Festigkeitseigenschaften aufweist als ein Sechskant eines aus einem Vielkantstab hergestellten Hohlkörpers.
Die mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Werkstücke weisen weiters im Material keine allzu starken Spannungen auf, wodurch die Anfertigung solcher Werkstücke beispielsweise auch aus gewöhnlichem Stahlblech oder auch aus Stahlrohren, z. B. elektrisch geschweissten, mittels bekannter Stufen-Stanzpressen mit verhältnismässig geringem Druck, aber genügend hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann, wobei auch keine weitere Nachbearbeitung durch Spannabhebung mehr erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die bei der Herstellung erforderlichen geringen Druckkräfte der Verschleiss der'Gesenke wesentlich herabgesetzt wird.
Das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung solcher Hohlkörper ist nun an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, deren Formen nach den jeweiligen Verfahrensschritten in der Zeichnung dargestellt sind, wobei die Fig. 1 die Folge einzelner Tiefziehverfahrensschritte bei der Herstellung eines
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Zündkerzenkörpers aus Stahlblech in schematischer Darstellung zeigt. Die Fig. 2 zeigt im wesentlichen die analoge Folge wie die in Fig. l, jedoch bei Anwendung eines Stahlrohres. Die Fig. 3 zeigt im Schnitt und im vergrösserten Massstabe den in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Bund A. Die Fig. 4 zeigt im Schnitt und im vergrösserten Massstabe den in Fig. 1 und 2 dargestellten Sechskant B und die Fig. 5 zeigt diesen Sechskant in der Draufsicht.
Das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung dieser Hohlkörper mit Vielkant, z. B. Zündkerzenkörper, wird auf folgende Weise durchgeführt.
Durch eine Reihe aufeinanderfolgender Verfahrensschritte, deren Folge in der Fig. 1 mit 1-12 bezeichnet ist, wird aus Stahlblech ein rohrförmiges Vorwerkstück kaltgezogen und durch Stauchdruck in Längsrichtung, auf dessen Zylinderfläche ein Bund A gebildet, der eine Wandstärke aufweist, die gleich der doppelten Wandstärke des Zylinders ist. Das rohrförmige Vorwerkstück mit dem Bund kann auch aus einem Stahlrohr mit der Folge 1-7 wie aus der Fig. 2 ersichtlich, aber auch aus einem Schweissrohr angefertigt werden.
Der in Fig. 3 dargestellte Bund A wird danach von sechs Seiten aus in Querrichtung zur Längsachse des Werkstückes, in Pfeilrichtung C (Fig. 4 und 5) bei gleichzeitiger Begrenzung desselben an den Innen- und Aussenflächen, gedöppt.
Der Bund wird dadurch an den Stellen der Kantenflächen geglättet und der überflüssige Teil des Materials durch plastische Deformation von diesen erwähnten Stellen nach den Kantenecken, siehe Pfeile D in der Fig. 5, verdrängt, wobei ein hochwiderstandsfester Sechskant B entsteht, der im wesentlichen derselben Belastung wiedersteht, der auch ein aus einer Sechskant-Stahlstange gedrehter Sechskantkörper ausgesetzt ist.
Ein derartiges Verfahren zur Formung eines Sechskantes, beispielsweise für Zündkerzenkörper ermöglicht es, diese mit den üblichen Pressen für geringere Leistungen herzustellen, die z. B. beim Stahlblechstauchen Anwendung finden, beispielsweise Mehrpositionspressen, die zum vollautomatischen Herstellungsprozess entsprechend ausgerüstet sind.
Bei der Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens, insbesondere, wenn zur Anfertigung des Vorwerkstoffes ein Rohr herangezogen wird, steigt der Ausnutzungsgrad des Werkstoffes bis auf 95 0/0, wobei die Herstellungszeit pro Werkstück beträchtlich herabgesetzt wird. Die nach diesem Verfahren verwendeten Gesenke sind weiters äusserst einfach im Aufbau und können aus üblichen Stählen angefertigt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Metall mit Vielkant-Einschraubfassung z. B. Zündkerzenkörper od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass ein rohrförmiges Vorwerkstück gebildet wird, welches im Wege der Kaltverformung durch Zusammenpressen in Längsrichtung gestaucht wird, bis auf der Werkstückoberfläche ein durch Ausbauchung sich bildender und vorzugsweise mit den ausgebauchten Wänden aneinanderliegender Bund (A) entsteht, welcher danach zur Herstellung der Vielkantform (B) bei gleichzeitiger Begrenzung bzw. Halterung der Werkstückinnen- und -aussenflächen quer zur Werkstücklängsachse gedöppt wird.