CH277391A - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern mit erhöhter Festigkeit, wie Schrauben, Nieten usw., durch Kaltumformung und nach diesem Verfahren hergestellter Formkörper. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern mit erhöhter Festigkeit, wie Schrauben, Nieten usw., durch Kaltumformung und nach diesem Verfahren hergestellter Formkörper.

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CH277391A
CH277391A CH277391DA CH277391A CH 277391 A CH277391 A CH 277391A CH 277391D A CH277391D A CH 277391DA CH 277391 A CH277391 A CH 277391A
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cold
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Schaurte Bauer
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Description


  Verfahren zur Herstellung von Formkörpern mit erhöhter Festigkeit, wie Schrauben,  Nieten usw., durch Kaltumformung und nach diesem Verfahren hergestellter Formkörper.    Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver  fahren zur Herstellung von Formkörpern mit  erhöhter Festigkeit, wie Schrauben, Bolzen,  Nieten usw., und einen nach diesem Verfahren  hergestellten Formkörper.  



  Das Verfahren besteht darin, dass ein Teil  des Werkstückes nacheinander gestaucht und  verlängert wird, um eine mehrmalige Festig  keitserhöhung ohne nachfolgende thermische  Vergütung zu erzielen.  



  Für die höchste Beanspruchbarkeit, z. B.  einer Sehraube, eines Bolzens oder einer Niete,  sind ausschlaggebend:  1. Die Streckgrenze ks des Werkstoffes,  die möglichst loch sein soll, damit eine hohe  Normalbelastung aufgenommen werden kann.  



  2. Das  Arbeitsvermögen  des Formkör  pers, das heisst das Produkt aus Höchstlast  an der Streckgrenze und Gesamtdehnung;  dieses soll zur Aufnahme stossartiger Über  lastungen möglichst hoch sein.  



  3. Die Dauerfestigkeit in bezug auf  Schwellbeanspruchung; sie ist in hohem Masse  abhängig von der Kerbempfindlichkeit der  Formkörper. Die     Kerbzähigkeit    des Werk  stoffes soll daher hoch sein, und alle     Quer-          sehnittsübei#gänge    sollen     aueli        gefügemässig     günstig gestaltet sein.  



  Alle bisher     bekannt;ewordenen    Verfahren  der Schraubenherstellung werden diesen For  derungen nur teilweise gerecht:  Bei den älteren Verfahren wird als Roh  ling ein Draht- oder Stangenabschnitt vom  
EMI0001.0007     
  
    Sehaftdurehmesser <SEP> der <SEP> Schraube <SEP> verwendet;
<tb>  der <SEP> Kopf <SEP> wird <SEP> in <SEP> einer <SEP> oder <SEP> mehreren <SEP> Stufen
<tb>  angestaueht. <SEP> Die <SEP> Nachteile <SEP> dieses <SEP> Verfahrens
<tb>  sind <SEP> bekannt
<tb>  Der <SEP> Kopf <SEP> wird <SEP> oft. <SEP> übermässig <SEP> gestaucht.
<tb>  Dies <SEP> führt. <SEP> zu <SEP> ;

  gefährlichen <SEP> Stauehspannungen
<tb>  und <SEP> häufig <SEP> zu <SEP> Werkstofftrennungen <SEP> und
<tb>  damit <SEP> zum <SEP> Abplatzen <SEP> des <SEP> Kopfes <SEP> bei <SEP> Bean  spruehung. <SEP> Der <SEP> unverformte <SEP> Schaft <SEP> hat <SEP> nur
<tb>  die <SEP> relativ <SEP> niedrige <SEP> Festigkeit <SEP> des <SEP> Ausgangs  werkstoffes.

   <SEP> Die <SEP> Schraube <SEP> ist <SEP> daher <SEP> nicht
<tb>  hoch <SEP> belastbar.
<tb>  Später <SEP> wurden <SEP> diese <SEP> Verfahren <SEP> wesentlich
<tb>  verbessert
<tb>  Man <SEP> wählte <SEP> einen <SEP> Rohling, <SEP> dessen <SEP> Durch  messer <SEP> um <SEP> so <SEP> viel <SEP> grösser <SEP> als <SEP> der <SEP> Schaft  durchmesser <SEP> der <SEP> Sehraube <SEP> ist, <SEP> dass <SEP> er <SEP> sieh <SEP> in
<tb>  einem <SEP> einseitig <SEP> offenen <SEP> Gesenk <SEP> gerade <SEP> noeli
<tb>  auf <SEP> den <SEP> Sehaftdurehmesser <SEP> reduzieren <SEP> lässt.
<tb>  Die <SEP> Grenze <SEP> hierfür <SEP> liegt <SEP> bei <SEP> etwa <SEP> <B>25</B> <SEP>  /o
<tb>  Quersehnittsverminderun- <SEP> (logar.

   <SEP> L <SEP> mform  grad <SEP> <B>0,3.5).</B> <SEP> Der <SEP> Gewindeteil <SEP> wird <SEP> nochmals
<tb>  reduziert <SEP> auf <SEP> Flankendurchmesser <SEP> und <SEP> der
<tb>  Kopf <SEP> angestauclit.
<tb>  Da <SEP> bei <SEP> diesem <SEP> Verfahren <SEP> der <SEP> Rohling;
<tb>  einen <SEP> grösseren <SEP> Durchmesser <SEP> als <SEP> der <SEP> Schaft
<tb>  hat, <SEP> wird <SEP> der <SEP> Staucligrad <SEP> im <SEP> Kopf <SEP> herab  gesetzt <SEP> und <SEP> auch <SEP> der <SEP> Schraubenschaft. <SEP> durch
<tb>  Kaltuinforniun <SEP> g <SEP> verfestigt. <SEP> Der <SEP> L <SEP> mforiuungs  grad <SEP> beim <SEP> Sehaftreduzieren <SEP> ist <SEP> aber <SEP> auf
<tb>  einen <SEP> relativ <SEP> kleinen <SEP> Wert <SEP> begrenzt, <SEP> da <SEP> sonst
<tb>  der <SEP> zit <SEP> reduzierende <SEP> Rohling <SEP> vor <SEP> der <SEP> Redu  zierstelle <SEP> aufstaucht <SEP> und <SEP> auskniekt.

   <SEP> Deshalb         ist auch die Festigkeitssteigerung im Schaft  nur mässig und bei den üblichen Kopfab  messungen der meist verwendeten Schrauben  weit niedriger als im hochverformten Kopf.  Es entsteht daher zwangläufig eine Schraube,  deren Kopf eine erheblich höhere Festigkeit  aufweist als ihr Schaft. Dies aber wider  spricht den Bedingungen für eine hohe Be  lastbarkeit der Schraube.  



  In den letzten Jahren ist auch das Kalt  fliesspressen zur Schraubenherstellung ange  wendet worden  Aus einem Rohling von ungefährem  Durchmesser des Kopfes wird der Schaftteil  durch Kaltfliesspressen erzeugt.  



  Bei diesem Verfahren wird der Schrau  benschaft hoch verformt und damit auch er  lieblich kaltverfestigt.  



  Dagegen ist die     Umformung    im Kopf nur  gering. Dieser bleibt daher ziemlich weich,  was für die Gebrauchsfähigkeit der Schraube  und ihre hohe Belastbarkeit von Nachteil ist.  



  Auch führt die nur in einer Richtung  wirkende Verformung beim Kaltfliesspressen  des Schaftes zu einer sehr langgestreckten  Faserstruktur der Kristalle und damit zu  sehr niedrigen Dehnungswerten und zu nied  riger Kerbzähigkeit.  



  Bei der Herstellung von hochfesten  Schrauben für höhere Beanspruchung werden  daher diese Mängel der nach allen bisher  bekanntgewordenen Verfahren hergestellten  Schrauben dadurch ausgeglichen, dass     vergüt-          bare    Werkstoffe gewählt werden, und die fer  tigen Formkörper durch Wärmebehandlung  vergütet werden.  



  Das Vergüten ist aber nicht nur ein teurer  Arbeitsgang, der kostspielige Anlagen erfor  dert, sondern er hat auch verschiedene Nach  teile  Durch die hohe Härtetemperatur kann die  Oberflächenbeschaffenheit, besonders des Ge  windeteils, erheblich verschlechtert werden.  Der grosse Quersehnittsunterschied zwischen  Kopf und Schaft bewirkt Härtespannungen,  die sich festigkeitsmindernd auswirken kön  nen.  



  Die gleiche spezifische Festigkeit der Teil-    abschnitte verschiedenen Querschnittes, die  sich durch das Vergüten zwangläufig ergibt,  kann     sieh    bei Formteilen mit grossen     Quer-          sehnittsuntersehieden    bei stossartiger Überbe  anspruchung und für die Dauerfestigkeit  nachteilig auswirken, da hierdurch der Teil  abschnitt mit kleinstem Querschnitt, also bei  Schrauben der Gewindeteil, der ohnehin  wegen der Kerbwirkung der Gewindegänge  besonders gefährdet ist, zuerst überbean  sprucht wird. Weiter können beim Vergüten  in der Massenfertigung durch Störungen im  Ablauf des Prozesses, wie Überhitzen usw.,  sehr schwerwiegende Fehler auftreten.  



  Voraussetzung für die Vermeidung der  Nachteile der bekannten Verfahren ist die  Kenntnis des Zusammenhanges zwischen dem  Kaltumformungsgrad und der von ihm ab  hängigen Steigerung der Streckgrenze ks des  Werkstoffes.  



  Ist In der Umformungsgrad, gegeben  durch den
EMI0002.0007  
   natürlichen Logarithmus des     Quer-          schnittsv    erhältnisses zwischen dem Ausgangs  querschnitt F" und dem durch     n    gleichsinnig  wirkende     Umformungen    erhaltenen     Endquer-          schnitt.    F",  E die     Elastizitätsgrenze    des Werkstoffes  in geglühtem Ausgangszustand,  so kann, wenn keine     Zwisehenglühung    vorge  nommen wird, für alle in der     Schraubenferti-          gUng    gebräuchlichen Metalle der Zusammen  hang zwischen der Streckgrenze     1,,

      im unge  formten Zustand und dem     Umformungsgrad     durch folgende Gleichung mit grosser, für die  Praxis völlig ausreichender Genauigkeit be  schrieben werden:  
EMI0002.0020     
    Wenn entgegengesetzt wirkende Umfor  mungen, wie z. B. Stauchen     (Durchmesser     vergrössern) und Fliesspressen (Durchmesser  verkleinern) ein und desselben Querschnittes       aufeinanderfolgen,    so ist der oben definierte       LTmformun,s-rad    in     Teilumformungsgrade    zu  zerlegen, und es addieren sieh die einzelnen       Teilumformungsnrade    solcher entgegengesetzt      wirkender Umformungsarten hinsichtlich ihres  Einflusses auf die Erhöhung der Streckgrenze  ohne Berücksichtigung der Vorzeichen.

    



  Dabei ist K eine für jede Werkstoffart  charakteristische Konstante, die durch Aus-    werteng von Zerreissversuchen usw. ermittelt  werden kann. In Fig. 1 ist diese Abhängig  keit der Streckgrenze vom     Umformungsgrad     für folgende Schraubenwerkstoffe dargestellt:  Kurve A Messing Ms 63, weichgeglüht,    Kurve B Siemens-Martin-Flussstahl mit C=0,13 %, weichgeglüht,  Kurve C Siemens-Martin-Flussstahl mit C=0,24 %, weichgeglüht,  Kurve D Siemens-Martin-Flussstahl mit C=0,35 %, weichgeglüht.    Mit Hilfe der obigen Gleichung können  die einzelnen     Umformungsstufen    so bemessen  und kombiniert werden, dass in allen Teilen  des Formkörpers, z. B. einer Schraube, die  für hohe Beanspruchung günstigsten Festig  keitseigenschaften erzielt werden.  



  Dabei geht man beispielsweise von einem  Rohling kleineren Durchmessers als der Kopf  durchmesser, aber grösseren Durchmessers als  der Schaftdurchmesser der fertigen Schraube  aus, und der ganze Rohling wird im ersten  Arbeitsgang mit mehr als 10 % Querschnitts  vergrösserung auf einen noch grösseren Durch  messer aufgestaucht, von dem aus dann der  für den Schaft bestimmte Teil des     vorge-          stauchten    Rohlings, z. B. durch Kaltfliess  pressen mit mehr als 30 % Querschnittsver  minderung auf das Schaftmass gepresst wird.  Der Kopf wird durch weitere Stauchung des  beim Kaltfliesspressen unverformt gebliebenen  Teils auf seine Endform oder auf die für  ein nachfolgendes Abgraten erforderliche Vor  form gestaucht.  



  Dadurch können sowohl für den Kopf als  auch den Schaft sehr hohe Umformungsgrade  und damit auch eine sehr grosse Festigkeits  steigerung aller Teilabschnitte erzielt werden.  Dabei wird der Kopf trotz seines hohen       Stauchgrades    so günstig umgeformt, dass alle  sonst mit hohen Stauchgraden des Kopfes  verbundenen Nachteile vermieden werden.  



  Dadurch, dass beim ersten Stauchen der  gesamte Rohling und nicht nur der Kopfteil  gestaucht wird, wird der sonst bei hohen       Stauchgraden    auftretende ungünstige Faser  verlauf des Werkstoffes am Übergang vom  Kopf zum Schaft mit seiner Gefahr der Fal  tenbildung oder der Werkstofftrennung völlig  vermieden.    Auch die Festigkeitseigenschaften des       Schaftes    werden durch das Vorschalten einer  Stauchoperation sehr günstig beeinflusst:  Beim Stauchen des Rohlings wird das  Korn des Werkstoffes, in Richtung der Längs  achse des Formteils gesehen, gestaucht und  dann beim nachfolgenden Kaltfliesspressen  sehr stark gestreckt.

   Stauchen und anschlie  ssendes Strecken addieren sich zwar hinsicht  lich ihrer festigkeitssteigernden Wirkung,  heben sich aber hinsichtlich der Auswirkung  auf die Form des Kornes des Werkstoffes  teilweise auf, so dass trotz der sehr hohen  Gesamtumformung des Schaftes keine über  mässige Längsverzerrung des Kornes auftritt.  Dies ist für die nach der Umformung noch  vorhandene Dehnungsfähigkeit von erheb  lichem Vorteil.  



  In den     Fig.    2 bis 5 der Zeichnung ist der  Arbeitsgang illustriert, angewendet zur Her  stellung einer     Sechskantschraube    1110 aus       unlegiertem,    weichem     Siemens-Martin-Stahl     mit etwa C =<B>0,15</B> 0/0,     Streckgrenze    im Aus  gangszustand etwa 15     kg/mm2.    Die Bemes  sung der einzelnen     Umformungsstufen    soll  bei diesem Beispiel     so    vorgenommen werden,  dass eine Schraube mit einer Streckgrenze  von     k,        N    60     kg/mm2    im Kopf und im Schaft  erzielt wird,

   also ähnlich wie bei einer auf  70 bis 80     kg/mm2    Festigkeit vergüteten  Schraube.  



  Damit der Kopf durch     Kaltumformung     auf eine Streckgrenze von     k,        @:    60     kgmm2     gebracht. wird, ist nach     Kurve    B der     Fig.1    ein       Gesamtumformungsgrad    von 0,96 erforderlich.  



  Aus dem     Endquerschnitt    des Kopfes er  rechnet sich damit der Ausgangsquerschnitt  und damit der     Rohlingsdurchmesser    zu  <B>11,0</B> mm.     Fig.    2 zeigt den Rohling dieses      Durchmessers, der aus rundem Walzdraht  oder Stangenmaterial abgeschert ist und  dessen Länge so vorbestimmt ist, dass die  Schraube     gegebener    Abmessung erzielt wer  den kann.  



  Fig. 3 zeigt den im ersten Stauchvorgang  vorgeformten Rohling, bei dem der ganze  Rohling unter Verkürzung seiner Länge auf  einen Durchmesser von 13,35 mm vorge  staucht ist.  



  Für diesen Stauchvorgang ergibt sieh ein  Querschnittsverhältnis
EMI0004.0002  
   und ein  Teilumformungsgrad In
EMI0004.0003  
    Fig. 4 zeigt den weiter umgeformten  Rohling nach der anschliessenden Operation,  in der der für den Schaftteil der Schraube  erforderliche Rohlingsteilabsehnitt 20 durch  Kaltfliesspressen aus einem geschlossenen Ge  senk auf den Durchmesser 10,0 mm des  Schaftes der     fertigen    Sehraube verringert  wird.  



  Dabei ist das  Querschnittsv erhältnis
EMI0004.0005  
   und der  Teilumformungsgrad ln
EMI0004.0006  
    Der für den Kopf erforderliche Teilab  schnitt des Rohlings behält dabei den Durch  messer des vorgestauchten Rohlings Fig. 2;  er geht in den Schaftteil durch den kurzen  Kegel 21a über.  



  Fig. 5 zeigt die nächste Umformun     gs-          stufe,    bei der der in der ersten Operation  auf 13,35 mm Durchmesser vorgestauchte und  in der zweiten Operation annähernd unver  ändert gebliebene Rohlingsabselnitt 21 zum  Seehskantkopf 22 gepresst wird. Dabei kann  gleichzeitig der Gewindeteil 23 des Schaftes  in bekannter Weise auf den Flankendurch  messer des Gewindes reduziert werden, damit  anschliessend hierauf das Gewinde gerollt  werden kann. Der verbleibende Schaftteil  behält dabei annähernd seinen nach Fig. 4  erzeugten Durchmesser des Teilabschnittes 20.

      Beim Kopfpressen ist das  Quersehnittsverhältnis
EMI0004.0009  
   und der  Teilumformungsgrad ln
EMI0004.0010  
    Damit ist die für die Werkstoffverfesti  gung massgebende Gesamtumformung im  Schaft und im Kopf genau gleich gross, näm  lich  Für den Schaft:  
EMI0004.0011     
    Streekgrenze demnaeh etwa 60 kg mm2.  Für den Kopf  
EMI0004.0012     
    Streekgrenze demnach etwa 60 kg/mm2.  



  Aus einem gewöhnlichen, weichen     Siemens-          Martin-Flussstahl    mit einer Ausgangsstreck  grenze von nur 75 kg/mm2 ist durch pas  send abgestimmte Umformungsvorgänge ein  Schraubenkörper erzeugt worden, der im  Kopf und im Schaft ohne Vergütung die  gleiche,     erheblich    erhöhte     Streckgrenze    von  etwa 60 hg/mm2 aufweist.  



  Natürlich kann die W erkstoffestigkeit im  Kopf, wenn dies zweekmässig erscheint, auch  von derjenigen im Schaft verschieden, z. B.  niedriger, erzielt werden, um beispielsweise  einen Körper annähernd einheitlicher Gesamt  festigkeit zu erzielen, wie dies für besonders  stossbeanspruelte Schrauben zur Erhöhung  ,der Gesamtdelnung und zur Milderung der  Kerbwirkung am Querschnittsübergang     Kopf-          Sehaft    erwünscht sein kann. In diesem Falle  werden der Rohlingsdurehmesser und der  Durchmesser der ersten Staucboperation so  bemessen, dass die Gesamtumformung im  Kopf entsprechend niedriger wird als die     Ge-          samtu-mformun-    im Schaft.

   Ebenso können       allgemein    höher,     Festigkeitswerte    erzielt wer  den, indem höhere     1=mforniunrisgrade    als im       Beispiel.        angegeben        gewählt    werden oder  indem Werkstoffe höherer     @usga@gsfert@g-          keit,    wie z. B. Stähle     finit    höherem     Kohlen-          stoffgelialt    oder     legierte    Stähle,     verwendet     werden.      Auch thermisch vergütete Ausgangswerk  stoffe können zur Herstellung der Formkör  per verwendet werden.

   Weiterhin kann auch  das erste Stauchen des ganzen Rohlings mit  dem Kaltfliesspressen aus dem geschlossenen  Gesenk der zweiten Arbeitsstufe so kombi  niert     werden,    dass die erste Arbeitsstufe weg  fällt und im zweiten Werkzeug und Arbeits  gang zuerst der Rohling voll aufgestancht  wird und anschliessend das Kaltfliesspressen  eingesetzt. Dies wird erreicht, wenn der Win  kel der schrägen Austrittsfläehe des     Kaltfliess-          pressgesenkes    zur Achse dieses Gesenkes zwi  schen 415 und 630 liegt; er kann aber auch  60 bis 70  betragen.  



  Fig. 6 bis 8 zeigen Werkzeuge für die  Durchführung des oben beschriebenen Ver  fahrens. Der Rohling 18 mit seiner vorbe  stimmten Länge wird von einem passenden  Rundstab oder -draht geschnitten und darauf  durch eine geeignete Einrichtung vom das  Stauchwerkzeug nach Fig. 6 geführt.  



  Der Rohling 18 (Fig. 2) wird durch den  Stempel 25 in die Bohrung 26 des     Stauch-          gesenkes    27 eingestossen. Man wählt im all  gemeinen die Bohrung 26 so lang, dass der  Stempel 25 in ihr bereits     geführt    ist, ehe das       Stauehen    des Rohlings einsetzt. Der Rohling  wird also in seiner ganzen Länge im geschlos  senen Gesenk auf den Durchmesser der Boh  rung 26 zur Form 19 (Fig. 3) aufgestaucht.  



  Ein während des Stauchvorganges festste  hender Auswerfer 28 stösst den fertigge  stauchten Rohling 19 (Fig. 3) nach Rücklauf  des Stempels aus dem Gesenk aus. Das Stauch  werkzeug wird in Fig. 6 in seiner vordersten  Endstellung gezeigt. Die Matrize ist im all  gemeinen feststehend, während der Stempel  lein und her bewegt wird.  



  Als nächstes wird der vorgestauchte Roh  ling 19 (Fig. 3) automatisch oder auf eine  andere Art vor das Kaltfliesspressgesenk  (Fig. 7) geführt. Durch den Stempel 29 wird  er in die Einlaufbohrung 30 des Gesenkes 31  eingestossen. Diese Bohrung 30 hat einen  Durchmesser, der gleieh oder etwas grösser ist  als der Durchmesser des vorgestauchten Roh  lings 19 (Fig. 3).    Die Kaltfliesspressmatrize ist so gebaut,  dass der Stempel 29 bereits ein Stück in der  Bohrung 30 der Matrize geführt ist, ehe das  eine Ende des Rohlings auf die schräge Flä  che 32 der Kaltfliesspressmatrize auftrifft. Bei  der weiteren Vorwärtsbewegung des Stempels  29 in der Bohrung 30 wird der Werkstoff  über die schräge Fläche 32 in die Bohrung 33  ausgepresst und in dieser auf den Schaft  durchmesser 20 der Fig. 4 gebracht.

   Der Stem  pel 29 wird so eingestellt, dass am hintern Tot  punkt, also am Ende des     Kaltfliesspressvor-          ganges    in der Bohrung 30 der     Kaltfliesspress-          matrize    diejenige Werkstoffmenge verbleibt,  die zur anschliessenden Kopfbildung erforder  lich ist, das heisst der Teilabschnitt. 21     (Fig.    4)  wird nicht mehr in die Bohrung 33 gepresst.  



       Fig.    7 zeigt dieses Ende des     Kaltfliesspress-          prozesses.    Ein beim     Kaltfliesspressen    zurück  liegender Auswerfer     3.1    stösst beim Rückgang  des Stempels das     Pressteil    aus der     Kaltfliess-          pressmatrize    aus. Bei der Herstellung von       Cchrauben    oder Bolzen mit längerem Schaft  ist die Anordnung einer zweiten Führungs  bohrung 35 in der     Kaltfliesspressmatrize    zweck  mässig, die verhindert, dass der gepresste  Schaft krumm wird.

   An Stelle der zweiten  Führungsbohrung kann auch eine Reduzier  stelle angeordnet sein, die den     Gewindeteil     des Schaftes auf den Flankendurchmesser  gleichzeitig mit dem     Kaltfliesspressprozess    re  duziert.  



  Im allgemeinen ist es aber zweckmässig,  das Reduzieren auf Flankendurchmesser erst.  beim nächsten Arbeitsgang vorzunehmen.  



  Obwohl zuerst ein Herstellungsverfahren  beschrieben wurde, bei dem das erste Stauchen  des ganzen Rohlings in einem     Gesenk    nach       Fig.    6 und das     Kaltfliesspressen    aus dem     ge-          sehlossenen        Gesenk    nach     Fig.    7 in zwei     ver-          sehiedenen    Arbeitsstufen und zwei verschie  denen Werkzeugen vorgenommen wird, ist es  im allgemeinen vorteilhaft, diese beiden Ar  beitsstufen in einem Werkzeug zu vereinigen.  



  In diesem Falle wird der Rohling 18,       (Fig.    2) unmittelbar dem     Kaltfliesspressgesenk          (Fig.    7) zugeführt und durch den Stempel  29 in der Bohrung 30 der Kaltfliesspress-      matrize zuerst auf deren Durchmesser aufge  staucht, ehe das Kaltfliesspressen durch Aus  tritt des Werkstoffes durch die Austrittsboh  rung 33 einsetzt und in der     vorbeschriebenen     Weise durchgeführt wird.  



  Das so vorgepresste Teil nach Fig. 4 wird  nun automatisch oder auf eine andere Weise  dem Kopfpress- und Reduzierwerkzeug nach  Fig. 8 zugeführt. In diesem wird der Teil  abschnitt 21 und 21a der Fig. 4 zu einem       Sechskantkopf    oder zu einem     runden    Kopf,  geeignet zum nachfolgenden     Sechskantabgra-          ten,    fertiggestaucht, während gleichzeitig ein  etwa erforderliches Gewindeteil 23 in der  Bohrung 36 der Reduziermatrize 37b auf den  Gewindeflankendurehmesser, geeignet zum  nachfolgenden Gewindewalzen, reduziert wird.  In Fig. 8 ist dieses Werkzeug in der     End-          pressstellung    für das Beispiel der Erzeugung  eines Sechskantkopfes dargestellt.

   Ein Aus  werferstift 38, der zweckmässig so eingestellt  wird, dass er die Schaftlänge der Schraube in  der Endpressstellung mit festem Anschlag be  grenzt, stösst die fertiggepresste Schraube  beim Rückgang des     Pressstempels    39 aus der  Pressmatrize 37u aus. Damit der Sechskant  kopf nicht im Pressstempel 39 hängenbleibt,  ist ein federnder Auswerfer un Pressstempel  39 vorgesehen. Es ist zweckmässig, bei diesem  Arbeitsgang den Durchmesser der Bohrung  40 gleich bzw. nur ein geringes grösser als den  Durchmesser 20 des Vorpressteils nach Fig. 4  zu wählen.  



  In ähnlicher Weise können Schrauben oder  Bolzen mit Vierkantköpfen, Zylinderköpfen,  Köpfen mit Innensechskant und exzentrisch  zur Schaftachse liegenden Köpfen usw. herge  stellt werden.  



  Bei der Herstellung von Nieten muss  natürlich berücksichtigt werden, dass diese  erst durch das Pressen oder Schlagen des  Schliesskopfes in ihre endgültige Form ge  bracht werden. Damit das fertiggesehlagene  Niet einen Körper hoher gleichmässiger Festig  keit ergibt, muss das für den Schliesskopf er  forderliche freie     Sehaftende    des Nietes bei  seiner Herstellung durch Kaltfliesspressen des  Schaftes erheblich weniger umgeformt wer-    den als der unverändert bleibende Teil des  Nietschaftes. Dies kann z. B. wie in Fig. 9  bis 13 gezeigt folgendermassen erreicht wer  den: Der zylindrische Rohling, vorzugsweise  ein Drahtabsclnitt nach Fig. 9, wird im       ersten    Arbeitsgang in einem entsprechend ge  formten Gesenk so gestaucht, dass ein Ende  unverformt bzw. nur wenig verformt bleibt.

    Fig. 10a oder 10b zeigen diesen vorgepressten  Rohling, bestellend aus einem     aufgestauchten     zylindrischen Teilabsehnitt 41 und dem für  das zunächst freie Schaftende, aus dem später  der Schliesskopf gebildet wird, bestimmten  kegeligen Teilabsehnitt 42 oder den kegeligen  Teil 42a mit dem zylindrischen Ansatz 42b.  Aus dieser Zwischenstufe wird dann der  Schaft 43     durch    Anwendung des beschrie  benen Ealtfliesspressens aus dem geschlos  senen Gesenk gebildet und der Kopf 44  (Fig. 1) auf bekannte Weise fertiggeformt.  



  Das so erzeugte Niet (Fug. 12) hat also  einen Schaft, dessen freies Ende 45 nur wenig  umgeformt ist.  



  Wird im Gebrauch der Schliesskopf 46  aus diesem freien Ende 45 gebildet, so ent  steht der gewünschte Körper (Fug. 13) mit  hoher und gleichmässiger Festigkeit in all  seinen Teilabsehnitten.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung von Form körpern mit erhöhter Festigkeit durch Kalt umformung, dadurch gekennzeiehnet, dass ein Teil des Werkstickes nacheinander gestaucht und verlängert wird, uni eine mehrmalige Festigkeitserhöhung ohne naehfolgende ther mische Vergütung zu erzielen. . II. Formkörper, hergestellt nach dem Ver fahren gemäss Patentanspruch I. UNTERANSPRÜCHE: 1.
    Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeielinet, dass aus einem EMI0006.0018 dessen Querschnitt mehr als 10 % kleineiTist als der Kopfquersehnitt des herzustellenden Formkörpers,
    durch Kaltstauchen mit mehr als 10 % Querselinittsvergrösserung ein vorge- formter Körper gebildet. wird, dessen einer Teilabselinitt anschliessend durch Fliesspressen mit mehr als 30 % Querschnittsabnahme zum Schaft des Formkörpers geformt wird, wäh rend der andere Teilabsehnitt durch einen oder mehrere anschliessende Stauchvorgänge zum Kopf der gewünschten Form gepresst wird. 2.
    Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeteil des Schaftes gleichzeitig mit dem Kaltfliesspressen des Schaftes auf den für das spätere Gewindewalzen erforder lichen Gewindeflankendurchmesser reduziert wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindeteil des Schaftes nach dem Kaltfliesspressen in einer späteren Arbeits stufe auf den für das spätere Gewindewalzen erforderlichen Gewindeflankendurchmesser re duziert wird. 4.
    Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das Vorstauchen des Rohlings und das Kaltfliesspressen des Schaftes in einem Werkzeug und in einem Arbeitsgang so kombiniert sind, dass der Werkstoff für den Schaft zuerst gestaueht und unmittelbar an schliessend durch Kaltfliesspressen aus dem geschlossenen Gesenk verjüngt wird. 5.
    Verfahren nach Patentanspruch 1 und Unteransprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekenn zeichnet, dass das Stauchen des Werkstoffes vor dem Einsetzen des Kaltfliesspressens durch Anwendung eines Winkels zwischen der Kalt- fliesspressmatrizenachse und ihrer kegeligen Austrittsfläche erzielt wird, der 60 bis 70 beträgt. 6.
    Verfahren nach Patentanspruch I zur Herstellung von Nieten, dadurch gekennzeich net, dass der zylindrische Rohling über seine Länge ungleichmässig stark gestaucht wird und dadurch der Schaft beim Kaltfliesspressen über seine Länge verschieden hoch umgeformt wird, so dass das für den Schliesskopf be stimmte freie Schaftende des Nietes weniger umgeformt wird als der restliche Teil des Schaftes. 7. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Kaltumfor mung zur Herstellung des Formkörpers nach einem thermischen Vergüten des Werkstoffes vorgenommen wird.
CH277391D 1949-01-21 1949-01-21 Verfahren zur Herstellung von Formkörpern mit erhöhter Festigkeit, wie Schrauben, Nieten usw., durch Kaltumformung und nach diesem Verfahren hergestellter Formkörper. CH277391A (de)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE970247C (de) * 1953-12-18 1958-08-28 Ver Deutsche Metallwerke Ag Verfahren zum Herstellen von Formstuecken unterschiedlicher Festigkeit
DE1041328B (de) * 1955-06-29 1958-10-16 Osnabruecker Kupfer Und Draht Verfahren zur Herstellung von Schrauben aus Cu-Ni-Si-Bronze
DE1069168B (de) * 1959-11-19
DE1107175B (de) * 1958-05-08 1961-05-25 Alberta Phoenix Tube & Pipe Lt Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen durch zwei Kaltbearbeitungsvorgaenge verfestigter Nahtrohre
CN109854600A (zh) * 2018-12-18 2019-06-07 佛山市巨隆金属制品有限公司 一种偏心微调钉及其制作方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1069168B (de) * 1959-11-19
DE970247C (de) * 1953-12-18 1958-08-28 Ver Deutsche Metallwerke Ag Verfahren zum Herstellen von Formstuecken unterschiedlicher Festigkeit
DE1041328B (de) * 1955-06-29 1958-10-16 Osnabruecker Kupfer Und Draht Verfahren zur Herstellung von Schrauben aus Cu-Ni-Si-Bronze
DE1107175B (de) * 1958-05-08 1961-05-25 Alberta Phoenix Tube & Pipe Lt Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen durch zwei Kaltbearbeitungsvorgaenge verfestigter Nahtrohre
CN109854600A (zh) * 2018-12-18 2019-06-07 佛山市巨隆金属制品有限公司 一种偏心微调钉及其制作方法
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