DE10025060A1 - Method for fabrication of screws etc. from wire blanks uses chucks to act as dies and move blanks between individual forming tools - Google Patents
Method for fabrication of screws etc. from wire blanks uses chucks to act as dies and move blanks between individual forming toolsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Fertigung von Kleinteilen aus von einem Draht abgeschnitten Rohlingen im Wege mehrerer aufeinander folgenden, spanenden und/oder pressenden Einzelform schritten in dazu hergerichteten Formwerkzeugen.The invention relates to a method and a Vorrich device for the production of small parts from one wire cut blanks in the way of several on top of each other following, cutting and / or pressing single form steps in specially designed molds.
Eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art beschreibt beispielsweise die PCT/EP 93/00530.A device of the type in question describes for example the PCT / EP 93/00530.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Produkti onsverfahren anzugeben, dass es ermöglicht Kleinst teile, wie Schrauben mit nur einem Millimeter Schaft durchmesser durch Kaltumformung in einer einzigen Ma schine komplett herzustellen.The invention has for its object a product to specify that it allows the smallest parts, like screws with just a millimeter shaft diameter by cold forming in a single dimension to manufacture machines completely.
Die in den Ansprüchen angegebene Erfindung geben die Lösung dieser Aufgabe an.The invention specified in the claims give the Solution to this task.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass mit dem Verfahren der Rohling nach dem Abschneiden von einem Futter gefasst wird, welches den Rohling von einem Einzelform werkzeug zum nächsten transportiert und welches bei einem pressenden Einzelformschritt die Matrize ausbil det. Die Vorrichtung zeichnet sich durch ein oder mehre re Futter zur Aufnahme des vom Draht abgeschnittenen Rohlings aus, mittels welchem der Rohling von einem Einzelformwerkzeug zum nächsten transportiert wird. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine oder mehrere Matrizen, die jeweils vom Futter ausgebil det sind, einem rundgetakteten Matrizenträger zugeord net sind, um welchem die Einzelformwerkzeuge angeordnet sind. Die Einzelformwerkzeuge werden bevorzugt von einem kontinuierlich umlaufenden Ring mittels Steuerkur ven angetrieben. Die Steuerkurven können Nocken sein, die von Rollen der Einzelformwerkzeuge abgetastet wer den. Die Nocken können dabei auf das Zentrum des Ringes weisen und alle Einzelformwerkzeuge gleichzeitig antrei ben. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass eine sternförmige Anordnung der Matrizen und der ihnen win kelmäßig zugeordneten Einzelformwerkzeuge günstig ist. Die Anzahl der in Umfangsrichtung gleich verteilt ange ordneten Nocken entspricht dann der Anzahl der Einzel formwerkzeugplätze bzw der Anzahl der Matrizen. Der Matrizenträger kann getaktet sein. Der äußere Ring, welcher die Einzelformwerkzeuge antreibt, läuft kontinu ierlich um. Die Umlaufzahl von Matrizenträger und Ring sind bevorzugt gleich. Das erste Einzelformwerkzeug kann einem Einzugs- und Scherwerkzeug folgen, welches auf einem Einzelformwerkzeugplatz angeordnet ist. Das erste Einzelformwerkzeug kann ein Vorstaucher und das zweite Einzelformwerkzeug ein Fertigstauchwerkzeug sein. In beiden Stauchwerkzeugen kann ein Schrauben kopf-Öffnungsformwerkzeug folgen. Dieses kann beispiels weise die Form eines Sägeblattes aufweisen, um einen Schlitz in den Schraubenkopf einzusägen. Es kann aber auch in Form einer Presse gestaltet sein, um beispiels weise einen Kreuzschlitz oder ein Torx-Profil in den Schraubenkopf zu pressen. Das Sägeblatt dreht ständig. Es kann von einem gesonderten Motor angedreht sein. Der Schraubenkopf wird durch takten in den Bereich des rotierenden Sägeblattes gebracht. Das Sägeblatt kann gegebenenfalls auch nockengesteuert seine Eintauchbewe gung in den Schraubenkopf durchführen. Bevorzugt ist dem Schraubenkopf-Öffnungsformwerkzeug ein Entgratwerk zeug nachgeordnet. Mit diesem nachgeordneten Einzelform werkzeug lässt sich auch der Schraubenkopf kalibrieren. Das letzte Einzelformwerkzeug, nach welchem wieder das Einzugs- und Scherwerkzeug folgt, kann ein Gewindewalz werk sein. Mittels eines Auswerfers kann der Rohling, dessen Kopf schon vollständig bearbeitet ist, zwischen die beiden Walzbacken des Walzwerkes gebracht werden. Es kann sich dabei um plane Walzbacken handeln. Diese beiden Walzbacken walzen dann das Gewinde auf den Schraubenschaft. Danach wird die Schraube, die dann fertig ist, in einen Sammelbehälter fallengelassen. Es wird als vorteilhaft angesehen, dass alle Umform- und Transportbewegungen von einer kontinuierlich drehange triebenen Hauptwelle abgeleitet sind. Ferner wird als vorteilhaft angesehen, dass die in den Matrizen sitzen den Rohlinge vom Abschneiden vom Draht ohne zwischenge schaltete Sortier- und/oder Vereinzelungsschritte über alle Einzelformwerke bis zum Letztwerkzeug gebracht werden und erst nach Fertigstellung die Maschine verlas sen, um in einem Magazinkasten ungeordnet zwischen- oder endgelagert zu werden. Das erfindungsgemäße Produk tionsverfahren ermöglicht es, eine Schraube durch Kalt umformung in einer einzigen Maschine komplett herzustel len. Zur Herstellung einer Schraube wird zuerst vom Halbzeug Draht ein Drahtabschnitt durch Abscheren er zeugt. Dieser Rohling wird je nach Umformaufwand mehr fach umgeformt, um so bestimmte Schraubenschäfte und Kopfformen zu erzeugen. Je nach Anwendungsfall wird als Innenangriff ein Schlitz gesägt und anschließend in einer weiteren Station der Schraubenkopf nachkali briert. Alternativ hierzu ist eine Abgratstation oder eine dritte Umformstation möglich. Abschließend wird in der letzten Station das Gewinde auf den Schaft gewalzt. Obwohl dieser Verfahrensablauf Stand der Technik bei der Schraubenproduktion ist, besitzt doch die erfin dungsgemäße Weiterbildung des Verfahrens bzw. der Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens, Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Es ist nur eine einzi ge Maschine notwendig. Die Kleinteile, die wegen ihrer Kleinheit nur sehr schwer zu vereinzeln sind, werden nie in einen ungeordneten Zustand gebracht, sondern bleiben vom Abscheren des Drahtes bis zum Aufwalzen des Gewindes in ein und demselben Futter, welches auch die Matrize für einen Pressschritt ist. Die bekannten erheb lichen Probleme des Transportes kleiner und damit leich ter Teile von Maschine zu Maschine und der jeweiligen Vereinzelung vor einem Produktionsschritt, sind entfal len. Darüber hinaus ermöglicht das System eine Parallel produktion in einzelnen Stationen, wodurch eine Erhö hung der Wirtschaftlichkeit gegeben ist. Pro Maschinen takt wird ein Kleinteil gefertigt. Dennoch ist es durch den modularen, blockweisen Aufbau möglich, je nach Bedarf einzelne Fertigungsstufen zu ergänzen, umzubauen oder durch Demontage zu reduzieren, ohne dass die Stück leistung des Automaten reduziert wird.It is particularly provided that with the method the blank after cutting off a lining which is the blank from a single shape tool transported to the next and which one at form the die in a single pressing step det. The device is characterized by one or more Right chuck to hold the wire cut off Blank, by means of which the blank of one Single mold is transported to the next. A further development of the invention provides that a or several matrices, each formed from the lining are assigned to a round-clocked die carrier are net around which the individual molds are arranged are. The single molds are preferred by a continuously rotating ring by means of a control course ven driven. The control curves can be cams, who are scanned by rollers of the single molds the. The cams can be on the center of the ring points and touch all single molds simultaneously ben. In particular, it has been found that a star-shaped arrangement of the matrices and their win single molds associated with the kel is cheap. The number of evenly distributed in the circumferential direction ordered cams then corresponds to the number of individual mold positions or the number of dies. The Die carrier can be clocked. The outer ring which drives the single mold tools runs continuously around. The number of rotations of die carrier and ring are preferably the same. The first single mold can follow a pull-in and shear tool which is arranged on a single mold station. The first single mold can be a pre-upsetter and that second single molding tool a finishing tool his. You can screw in both upsetting tools Follow the head opening mold. This can for example have the shape of a saw blade to one Saw the slot into the screw head. But it can also be designed in the form of a press, for example a cross slot or a Torx profile in the To press the screw head. The saw blade is constantly rotating. It can be turned on by a separate motor. The screw head is clocked in the area of the rotating saw blade. The saw blade can if necessary also cam-controlled its immersion through the screw head. Is preferred a deburring machine for the screw head opening mold subordinate stuff. With this subordinate single form the screw head can also be calibrated. The last single mold, after which again the Retracting and shearing tools follows, a thread rolling be work. By means of an ejector, the blank, whose head is already completely processed, between the two rolling jaws of the rolling mill are brought. It can be flat rolling jaws. This The two rolling jaws then roll the thread onto the Screw shaft. After that, the screw is then finished, dropped into a collection container. It is considered advantageous that all forming and Transport movements from a continuously rotating axis driven main shaft are derived. Furthermore, as considered advantageous that they sit in the matrices the blanks from cutting off the wire without intermediate switched over sorting and / or separating steps all individual molds brought to the last tool and only read the machine after completion to disorderly in a magazine box or to be disposed of. The product according to the invention tion process allows a screw to be cold complete forming in a single machine len. To make a screw, first Semi-finished wire wire a wire section by shearing it testifies. This blank becomes more depending on the amount of work required formed several times, so that certain screw shafts and To create head shapes. Depending on the application, as Sawed a slot inside and then in nachkali at another station burns. Alternatively, a deburring station or a third forming station possible. Finally, in the thread is rolled onto the shaft at the last station. Although this process flow is state of the art of screw production, because it has invented appropriate further training of the method or the pre direction to carry out the procedure, advantages compared to the state of the art. It is only one machine necessary. The small parts because of their Smallness are very difficult to separate never brought into a disordered state, but remain from shearing off the wire to rolling up the Threads in one and the same chuck, which also the Die for a pressing step. The well-known elev problems of transportation smaller and therefore easier parts from machine to machine and the respective Separation before a production step is not necessary len. The system also enables parallel Production in individual stations, which increases economy is given. Per machine a small part is manufactured. Still, it's through the modular, block-wise structure possible, depending on Need to add to individual production stages to convert or by dismantling without reducing the piece performance of the machine is reduced.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Figuren erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is as follows explained with the aid of the attached figures. Show it:
Fig. 1 die Draufsicht auf eine schematische Darstel lung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 1 is a plan view of a schematic presen- tation of a device according to the invention and
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung einer Matrize mit zugehörigem Stempel. Fig. 2 is an enlarged view of a die with associated stamp.
Im Zentrum der Maschine befindet sich ein Rotor, wel cher getaktet gedreht werden kann und welcher den Matri zenträger 1 ausbildet. An seinem Umfange sind im Ausfüh rungsbeispiel 6 Futter radial angeordnet. Diese Futter bilden Matrizen zur Aufnahme der Rohlinge in Form je weils eines Drahtabschnittes 14. Mit Klemmelementen 3 sind die Matrizen in ihrer Position fixiert. In den Matrizen sind Elemente 4 zur Verstellung der Schrauben schaftlänge und der Auswerferstift 5 integriert, so dass eine Werkzeugeinrichtung außerhalb der Maschine erfolgen kann (siehe Fig. 2). Die Stempel 6 mit ihren Antriebselementen sind sternförmig als modulare Blöcke 7, 19, 21, 24 um den Magazinträger 1 angeordnet. Sie bilden Einzelformwerkzeuge aus. Die Einzelformwerkzeuge 7, 19, 21, 22, 24 sind einem Ring 8 zugeordnet. Dieser Aufnahmering ist ortsfest an einer Grundplatte 12 befe stigt. Die als Block ausgebildeten Einzelformwerkzeuge 7, 19, 21, 22, 24 sind mit Klemmplatten 9 in ihrer Lage am Aufnahmering 8 fixiert.In the center of the machine is a rotor, which can be rotated in a clocked manner and which forms the matrix carrier 1 . On its scope 6 feed are arranged radially in the embodiment. These chucks form matrices for receiving the blanks in the form of a wire section 14 . The matrices are fixed in position with clamping elements 3 . Elements 4 for adjusting the screw shaft length and the ejector pin 5 are integrated in the dies, so that a tool can be set up outside the machine (see FIG. 2). The punches 6 with their drive elements are arranged in a star shape as modular blocks 7 , 19 , 21 , 24 around the magazine carrier 1 . They form single molds. The individual molding tools 7 , 19 , 21 , 22 , 24 are assigned to a ring 8 . This receiving ring is stationary on a base plate 12 BEFE Stigt. The individual molds 7 , 19 , 21 , 22 , 24 designed as a block are fixed in their position on the receiving ring 8 with clamping plates 9 .
Die Einzelformwerkzeuge werden von einem sich kontinu ierlich drehenden Ring 10 angetrieben. Der Ring 10 besitzt auf seiner Innenseite Nocken 28. Diese Nocken 28 werden von Kurvenrollen 18 abgetastet, die den Form werkzeugen zugeordnet sind. Die Kurvenrollen 18 sind auf dem radial außenliegenden Abschnitt jeweils eines Stempelhalters 19 angeordnet, welcher gegen die Kraft einer Feder 20 durch den Nocken 28 verlagert werden kann, wenn der Nocken über die Kurvenrolle 18 rollt. Der Nocken 28 überrollt immer dann die Kurvenrolle 18, wenn durch Schrittdrehung des Magazinträgers 1 ein Magazin 2 unmittelbar vor dem Werkzeugabschnitt des Stempels 6 liegt, welcher den Drahtabschnitt 18 bearbei tet, welcher in der Matrize 2 steckt.The individual molds are driven by a continuously rotating ring 10 . The ring 10 has cams 28 on its inside. These cams 28 are scanned by cam rollers 18 which are associated with the mold tools. The cam rollers 18 are each arranged on the radially outer section of a stamp holder 19 , which can be displaced against the force of a spring 20 by the cam 28 when the cam rolls over the cam roller 18 . The cam 28 always rolls over the cam roller 18 when a magazine 2 is located immediately in front of the tool section of the punch 6 , which processes the wire section 18 which is in the die 2 , by rotating the magazine carrier 1 .
Im Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb des Ringes 10 über einen Motor mit Riementrieb 11. Der Riemen läuft dabei über den Außenumfang des Ringes 10. Es ist aber auch möglich, dass der Antrieb über einen direkten Zahneingriff eines Abtriebszahnrades in einen verzahn ten Außenumfang des umlaufenden Ringes 10 erfolgt. In the exemplary embodiment, the ring 10 is driven by a motor with a belt drive 11 . The belt runs over the outer circumference of the ring 10 . But it is also possible that the drive takes place via a direct tooth engagement of an output gear in a toothed outer circumference of the circumferential ring 10 .
Nach den jeweiligen Arbeitsschritten in einer der sechs Stationen taktet ein Schrittgetriebe den Matrizenträger 1 zur nächsten Station weiter. In dieser Station wird der Matrizenträger verriegelt. Dann erfolgt der Stempel hub. Alle Stempelhube erfolgen gleichzeitig.After the respective work steps in one of the six stations, a stepper drive cycles the die carrier 1 to the next station. The die holder is locked in this station. Then the stamp stroke takes place. All stamp strokes take place simultaneously.
Der gesamte Aufbau der Vorrichtung ist auf einer fla chen Grundplatte 12 montiert. Nebenaggregate zur Schmie rung und Kühlung sind ebenfalls vorgesehen, aber in der Zeichnung der Übersicht halber weggelassen. Ebenso sind Zustellelemente in den einzelnen Stationen der Einfach heit halber in der Zeichnung nicht dargestellt.The entire structure of the device is mounted on a flat base plate 12 . Auxiliary units for lubrication and cooling are also provided, but omitted in the drawing for the sake of clarity. Likewise, delivery elements in the individual stations are not shown in the drawing for the sake of simplicity.
Die Funktionsweise der Vorrichtung ist die Folgende:The operation of the device is as follows:
An der mit I bezeichneten Station ist ein Einzugsmecha nismus vorgesehen, welcher mittels Einzugsrollen den zu verarbeitenden Draht der Scherstation zuführt. Es han delt sich dabei um einen kurvengesteuerten Einzugsmecha nismus.At the station labeled I there is a feed mecha nism provided, which by means of feed rollers processing wire feeds the shear station. It han is a cam-controlled feed mechanism nism.
Die mit II bezeichnete Station ist ein kurvengesteuer tes Schermesser 15, dieses schert den Draht 14 in der notwendigen Länge ab und führt ihn mit seiner Scherbewe gung von oben in die Ebene einer Einstoßstation zu.The station denoted by II is a curve-controlled shear knife 15 , this shears the wire 14 in the necessary length and guides it with its shear movement from above into the plane of a push-in station.
Diese Einstoßstation ist mit der III bezeichnet. Der Einstoßer 16 wird vom Nocken beaufschlagt. Durch den Stempelhub dieses Einstoßers 16 wird der Drahtabschnitt 17 in die Matrize 2 eingeschoben. Nach dem erfolgten Einschub fährt der Stempelhalter 19 zufolge der Kraft der Feder 20 wieder zurück.This insertion station is labeled III. The pusher 16 is acted upon by the cam. The wire section 17 is inserted into the die 2 by the punch stroke of this pusher 16 . After insertion, the stamp holder 19 moves back due to the force of the spring 20 .
Die mit IV und V bezeichneten Stationen sind Stauch werkzeuge. Der Vorstaucher 21 macht eine Vorstauchbewe gung. Der Fertigstaucher 22 formt auf den Drahtab schnitt in den Matrizen 2 den Schraubenkopf fertig.The stations labeled IV and V are upsetting tools. The pre-upsetter 21 makes a pre-upsetting movement. The finished diver 22 forms on the wire section in the dies 2 finished the screw head.
Mit VI ist eine Kreissäge bezeichnet. Das Kreissäge blatt kann vom Nocken gesteuert sein. Im Ausführungsbei spiel aber läuft sie kontinuierlich durch, um so beim Takten in den Schraubenkopf sägend einzugreifen.VI is a circular saw. The circular saw leaf can be controlled by the cam. In execution game, however, it runs continuously, so in the case of Sawing in the screw head.
Mit VII ist eine weitere Umformstation 24 bezeichnet. Hier wird der Kopf kalibriert. Es ist auch ein Abgraten möglich. Alternativ kann hier eine dritte Umformung erfolgen.VII is a further forming station 24 . Here the head is calibrated. Deburring is also possible. Alternatively, a third forming can take place here.
Die Station 8 ist eine Walzwerk. Der Auswerfer 25 schiebt mit konstantem Hub im Maschinentakt den Schrau benrohling gegen einen federbelasteten Transportstift 26 der Übernahmestation in die Waldstation. Neben der hier dargestellten Flachbackenwalze 27 kann noch eine Station mit Rundgewindewalzwerkzeugen eingesetzt wer den. Anschließend schiebt ein nicht näher beschriebener kurvengesteuerter Einstoßer den Schraubenrohling zwi schen die Walzbacken 27. Durch kontinuierlich oszillie rende translatorische Bewegung der Walzbacke gegenüber der stationären Walzbacke wird das Gewindeprofil in den Schraubenrohling eingewalzt. Anschließend fällt die fertig bearbeitete Schraube nach dem Walzvorgang in den Ausfallschacht. Nach dem nächsten Weitertakten steht die nun freigewordene Matrize 2 vor dem Einstoßer der Station III, um mit einem neuen Drahtabschnitt 17 befüllt zu werden. Die Stationen IV, V, VII und VIII sind vom Ausführungsbeispiel her identisch. Sie tragen lediglich anders gestaltete Werkzeuge.Station 8 is a rolling mill. The ejector 25 pushes the screw benrohling against a spring-loaded transport pin 26 of the transfer station in the forest station with a constant stroke in the machine cycle. In addition to the flat jaw roller 27 shown here, a station with round thread rolling tools can also be used. Subsequently, a cam-controlled push-in device (not described in more detail) pushes the screw blank between the rolling jaws 27 . The thread profile is rolled into the screw blank by continuously oscillating translatory movement of the rolling jaw relative to the stationary rolling jaw. The finished screw then falls into the chute after the rolling process. After the next clocking, the die 2 which has now become free is in front of the push-in of station III in order to be filled with a new wire section 17 . The stations IV, V, VII and VIII are identical in terms of the exemplary embodiment. They only carry differently designed tools.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswe sentlich in die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) voll inhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zwecke, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All features disclosed are (by themselves) fiction hereby becomes essential in the disclosure of the application also the disclosure content of the associated / attached Priority documents (copy of pre-registration) full included in the content, also for the purpose of characteristics of these documents in claims of the present application to include.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20111201 |