DE1006241B

DE1006241B - Method and device for the production of hollow work pieces made of metal with a funnel-shaped wall part

Info

Publication number: DE1006241B
Application number: DEB25580A
Authority: DE
Inventors: Oreste Flavio Alfred Biginelli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-11-10
Filing date: 1953-05-12
Publication date: 1957-04-11

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Hohlwerkstücken aus scheibenförmigen Rohlingen bekannt, bei dem durch Ziehen und Pressen zunächst eine konische Vorform erzeugt und dann die Dicke des Wandwerkstoffes der konischen Vorform unter Verwendung der gleichen Matrize und des gleichen Stempels durch gleichzeitige Verdrängung des Werkstoffes in zwei entgegengesetzten Längsrichtungen, d. h. durch einen gemischten Fließpreßvorgang vermindert wird. ίοIt is already a method for producing hollow workpieces from disc-shaped blanks known, in which first a conical preform is produced by drawing and pressing and then the thickness of the wall material of the conical preform using the same die and the same Punch through simultaneous displacement of the material in two opposite longitudinal directions, d. H. is reduced by a mixed extrusion process. ίο

Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem zunächst aus Stangenabschnitten Vorwerkstücke gepreßt werden, die außen und innen kegelig sind, worauf die Vorwerkstücke mit einem konischen Stempel in. einer konischen Matrize unter Werkstoffverdrängung in entgegengesetzten Längsrichtungen verformt werden. Bei dem letztgenannten Verfahren weist das Vorwerkstück einen größeren Kegelwinkel auf als das endgültige Werkstück. Der endgültige Kegelwinkel und die Verringerung der Wanddicke des Vorwerkstückes auf die erheblich geringere des endgültigen Werkstückes wird in mehreren Arbeitsstufen mit jeweils besonderen Matrizen und Stempeln erreicht. Lediglich beim abschließenden Arbeitsgang, dem Kalibrierwerkgang, bei dem eine minimale Verdünnung der Wandung des Werkstückes erfolgt, ist der Winkel des Zwischenwerkstückes vor dem Einsetzen in die Matrize der gleiche wie der Kegelwinkel des endgültigen Werkstückes.Furthermore, a method is known in which pre-workpieces are first pressed from bar sections, which are tapered outside and inside, whereupon the pre-workpieces with a conical punch in conical die can be deformed with material displacement in opposite longitudinal directions. In the latter process, the preliminary workpiece has a larger cone angle than the final one Workpiece. The final cone angle and the reduction in the wall thickness of the pre-workpiece The considerably smaller of the final workpiece is carried out in several working stages, each with special dies and punches. Only in the final work step, the calibration work step, at which there is a minimal thinning of the wall of the workpiece, the angle is Intermediate workpiece before insertion into the die the same as the taper angle of the final one Workpiece.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hohlwerkstücke aus Metall mit trichterförmigem Wandteil, in einem einzigen Arbeitsvorgang mit endgültigem Kegelwinkel und endgültiger Wanddicke zu erzeugen. Sie bezieht sich auf ein Verfahren der zuerst angegebenen Art, bei dem ein massiver Rohling in einem die Außenform des Werkstückes aufweisenden Matrizenhohlraum zu einem Vorwerkstück mit gleicher Trichtergestalt, aber größerer Wanddicke verformt wird, die im gleichen Matrizenhohlraum und mit dem gleichen Stempel unter Verdrängung des Wandwerkstoffes in entgegengesetzten Längsrichtungen nach Art des Fließpressens auf endgültiges Maß vermindert wird, wodurch das Werkstück auch in der Länge seine Fertigform erhält. Während bei dem bekannten Verfahren jedoch von einem Rohling mit im Verhältnis zum Durchmesser geringer Dicke ausgegangen werden muß, um den Ziehvorgang zu ermöglichen und auch die Kegelsteigung eine bestimmte Grenze nicht unterschreiten kann, soll, wie bei den anderen bekannten Verfahren, das bisher in einer Reihe von Stufen durchgeführt werden mußte, die Verwendung von abfallos gewinnbaren Stababschnitten ohne Beschränkung des Kegelwinkels oder der Länge des Werkstückes ermöglicht werden.The invention is based on the object of producing hollow workpieces made of metal with a funnel-shaped wall part in a single operation with a final cone angle and final wall thickness. It relates to a method of the type specified first, in which a solid blank is deformed in a die cavity having the outer shape of the workpiece to form a pre-workpiece with the same funnel shape but greater wall thickness, which is in the same die cavity and with the same punch while displacing the wall material is reduced to the final dimension in opposite longitudinal directions in the manner of extrusion, whereby the workpiece also receives its finished shape in length. While in the known method, however, a blank with a small thickness in relation to the diameter must be assumed in order to enable the drawing process and also the cone slope cannot fall below a certain limit, as in the other known methods, this should be done in a row had to be carried out by steps, the use of waste-free reclaimable rod sections without restriction of the cone angle or the length of the workpiece be made possible.

von Hohlwerkstücken aus Metallof hollow workpieces made of metal

mit trichterförmigem Wandteilwith funnel-shaped wall part

Anmelder:Applicant:

Oreste Flavio Alfredo Biginelli,Oreste Flavio Alfredo Biginelli,

Clermont-Ferrand, Puy-de-DömeClermont-Ferrand, Puy-de-Döme

(Frankreich)(France)

Vertreter: Dr. E. Wetzel, Patentanwalt,
Nürnberg, Hefnerplatz 3Representative: Dr. E. Wetzel, patent attorney,
Nuremberg, Hefnerplatz 3

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 10. November 1352Claimed priority:
France 10 November 1352

Oreste Flavio Alfredo Biginelli, Clermont-Ferrand,Oreste Flavio Alfredo Biginelli, Clermont-Ferrand,

Puy-de-Döme (Frankreich),
ist als Erfinder genannt wordenPuy-de-Döme (France),
has been named as the inventor

Die Erfindung besteht darin, daß das Vorwerkstück durch in einen Lochvorgang übergehendes Einpressen des Rohlings in den auf der Gegenseite abgeschlossenen Matrizenhohlraum erzeugt und hierbei der Werkstoff entgegen dem vordringenden Stempel zum Fließen gebracht wird, worauf das Vorwerkstück unter Zurücknahme des Hohlraumverschlusses auf die bekannte Weise zur Fertigform ausgepreßt wird.The invention consists in that the pre-workpiece is pressed in by turning into a punching process of the blank is generated in the die cavity closed on the opposite side and the material here is made to flow against the advancing punch, whereupon the preliminary workpiece is pressed out in the known manner to the finished form with withdrawal of the cavity closure.

Die Erfindung umfaßt ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens mit einer Matrize, deren verjüngter Hohlraum am Grunde in eine Bohrung mündet, in die ein sie abschließender Gegenstempel eingreift, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Gegenstempel nach Beendigung des Vorformens rückwärts, nach Beendigung des Fertigformens vorwärts steuerbar ist und hierbei als Auswerfer dient.The invention further comprises an apparatus for carrying out said method with a Die, the tapered cavity of which opens into a hole at the bottom, into which a final one Counter punch engages, and which is characterized in that the counter punch after completion of the Preforming backwards, after completion of the final molding, forward control and here as an ejector serves.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand von Zeichnungen erläutert. In diesen zeigenThe invention is explained below with reference to drawings. In these show

Fig. 1, 2 und 3 Schnitte dreier Formen von Werkstücken mit trichterförmigem Wandteil,1, 2 and 3 sections of three shapes of workpieces with a funnel-shaped wall part,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung vor dem Beginn des Verformungsvorganges,4 shows a section through the device before the start of the deformation process,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung während der ersten Arbeitsstufe,5 shows a section through the device during the first working stage,

Fig. 6 einen Schnitt durch die Vorrichtung während der zweiten Arbeitsstufe,6 shows a section through the device during the second working stage,

Fig. 7 einen Schnitt durch die Vorrichtung in der Auswerfstellung.7 shows a section through the device in the ejection position.

609 868/230609 868/230

Die Fig. 1 stellt ein Werkstück lediglich mit Innen- und Außenkegel dar, Fig. 2 ein Werkstück mit Innen- und Außenkegel, daß sich auf der geschlossenen Seite in einen zylindrischen Teil und an der offenen Seite in einen zylindrischen Rand fortsetzt. Die Fig. 3 stellt ein Werkstück ähnlicher Form dar, bei welchem jedoch die innere Form nicht genau kegelig ist, sondern eine leichte Krümmung aufweist.Fig. 1 shows a workpiece only with inner and outer cone, Fig. 2 shows a workpiece with inner and outer cones that are on the closed side continues into a cylindrical part and on the open side in a cylindrical edge. Fig. 3 represents represents a workpiece of a similar shape, in which, however, the inner shape is not exactly conical, but has a slight curvature.

Die Fig. 4 stellt eine stehende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung bei Beginn der Formgebung dar. Die Matrize 1 ist am festen Gestell 2 einer hydraulischen Presse mittels einer Überwurfmutter 3 befestigt. Die Matrize 1 besitzt eine durchgehende Bohrung. Von unten nach oben gesehen hat diese Bohrung zunächst einen zylindrischen Teil 4 mit einem dem größten Außendurchmesser des herzustellenden Werkstücks entsprechenden Durchmesser; daran schließt sich eine kegelige Bohrung 5 an, welche die Gestalt des Außenkegels des Werkstücks hat; den obersten Teil bildet eine zylindrische Bohrung, die dem kleinsten Außendurchmesser des Werkstücks entspricht.4 shows a standing device for carrying out the method according to the invention at the beginning of the shaping. The die 1 is on the fixed frame 2 by means of a hydraulic press a union nut 3 attached. The die 1 has a through hole. From the bottom down Seen above, this bore initially has a cylindrical part 4 with the largest outer diameter the corresponding diameter of the workpiece to be produced; this is followed by a conical Bore 5, which has the shape of the outer cone of the workpiece; the uppermost part forms a cylindrical Hole that corresponds to the smallest outside diameter of the workpiece.

Der Stempel 7, der mit einem Schlitten 8 verbunden ist, hat einen zylindrischen Schaft 11, der in seinem oberen Teil in das konische Endstück 12 übergeht. In dem Schlitten 14 ist der zylindrische Stempel 13 befestigt, der mit geringem Spiel in der oberen Bohrung 6 der Matrize 1 gleitend angeordnet ist.The punch 7, which is connected to a carriage 8, has a cylindrical shaft 11 in his upper part merges into the conical end piece 12. The cylindrical punch 13 is fastened in the carriage 14, which is slidably arranged with little play in the upper bore 6 of the die 1.

Der Rohling 17 ist zylindrisch, kann aber auch jede andere beliebige Form haben und wird beispielsweise von einem gewalzten oder stranggepreßten. Stab abgeschnitten. Sein Durchmesser liegt zwischen dem größten und dem kleinsten Durchmesser der.Matrizel. Der Rohling wird erhitzt, wenn der Preßvorgang in der Hitze stattfinden soll und in üblicher Weise geschmiert. Im Falle der Warmverformung wird die Matrize ebenfalls geheizt, z. B. mittels eines sie umhüllenden elektrischen Heizsystems 18.The blank 17 is cylindrical, but can also have any other desired shape and is, for example from a rolled or extruded. Cut off rod. Its diameter is between that largest and smallest diameter of the matrix. The blank is heated when the pressing process is in the heat should take place and lubricated in the usual way. In the case of hot deformation, the Die also heated, e.g. B. by means of an electrical heating system 18 surrounding it.

Der Herstellungsvorgang ist folgender: Die Teile der Vorrichtung sind zunächst, wie in Fig. 4 dargestellt, in der Ausgangsstellung. Der Unterstempel 7 ist in seiner unteren Stellung und läßt einen entsprechenden Raum unterhalb der Matrize 1 frei.The manufacturing process is as follows: The parts of the device are initially, as shown in Fig. 4, in the starting position. The lower punch 7 is in its lower position and leaves a corresponding one Space below the die 1 free.

Der Oberstempel 13 befindet sich gleichfalls in seiner unteren Stellung, so daß sein Ende teilweise in die kegelige Bohrung 5 der Matrize 1 hineinragt. Diese Stellung ist durch einen nicht dargestellten Anschlag bestimmt.The upper punch 13 is also in his lower position so that its end partially protrudes into the conical bore 5 of the die 1. These Position is determined by a stop, not shown.

Der Rohling 17 befindet sich in dem freien Raum zwischen Matrize 1 und Unterstempel 7 und ist genau zur Achse dieser Teile zentriert. Bei der Bewegung des unteren Preßschlittens nach oben stößt der Stempel 7 den Rohling in die Matrize und preßt ihn in die kegelige Bohrung derselben. Bei der Fortsetzung der Stempelbewegung nach oben füllt der Rohling die kegelige Bohrung aus, nimmt deren Form an und schlägt am unteren Ende des Oberstempels 13 an. Bei dem nunmehr beginnenden Verformungsvorgang fließt der Werkstoff entgegen der Bewegung des Unterstempels 7, der am Ende dieser Verformungsstufe die in Fig. 5 dargestellte Stellung einnimmt. Das dabei erhaltene Werkstück 19 hat eine Form, die derjenigen entspricht, welche durch Pressen in einer einseitig offenen Matrize bei einem der Stempelbewegung entgegengesetzten Fließen des Materials hergestellt werden kann. Die Wandung, die durch Innen- und Außenkegel begrenzt ist, ist verhältnismäßig stark. Während des ersten Arbeitsvorganges steht der Oberstempel 13 still und wird durch den entsprechend geregelten Preßdruck des oberen Pressenschlittens festgehalten. The blank 17 is located in the free space between the die 1 and the lower punch 7 and is precise centered on the axis of these parts. When the lower press slide moves upwards, the punch hits 7 the blank into the die and presses it into the conical bore of the same. In the continuation of the Moving the punch upwards, the blank fills the tapered bore, assumes its shape and strikes at the lower end of the upper punch 13. During the deformation process that is now beginning, it flows the material against the movement of the lower punch 7, which at the end of this deformation stage the position shown in Fig. 5 assumes. The workpiece 19 obtained thereby has a shape that of that corresponds, which is obtained by pressing in a die open on one side with one opposite to the punch movement Flow of the material can be established. The wall, which by interior and Outer cone is limited is relatively strong. The upper punch is in place during the first work process 13 is still and is held by the correspondingly regulated pressure of the upper press slide.

Während des zweiten Arbeitsvorganges wird der Oberstempel bis in seine obere Stellung, die in Fig. 6 dargestellt ist, geführt. In dieser Stellung schließt der Oberstempel mit seinem unteren Ende bei dem Ausführungsbeispiel gerade noch die obere Bohrung der Matrize ab. Der Stempel 7 wird weiter nach oben bewegt und nimmt schließlich die in Fig. 6 dargestellte oberste Lage ein. Während dieser Bewegung erfolgt durch den Unterstempel 7 ein entgegengesetztes Verpressen des Werkstoffes, indem ein Teil des Werkstoffes der Wandung in Richtung der Bewegung des Unterstempels 7 fließt, während der andere Teil entgegen der Stempelbewegung nach unten fließt. Die Bewegung des Unterstempels dauert an, bis das Werkstück die gewünschte Wandstärke und Form erreicht hat.During the second working process, the upper punch is raised to its upper position, which is shown in FIG. 6 is shown, led. In this position, the upper punch closes with its lower end in the embodiment just cut the upper hole of the die. The punch 7 is moved further upwards and finally assumes the uppermost layer shown in FIG. During this movement takes place by the lower punch 7 an opposite compression of the material, in that a part of the material the wall flows in the direction of the movement of the lower punch 7, while the other part counteracts it the punch movement flows downwards. The movement of the lower punch continues until the Workpiece has reached the desired wall thickness and shape.

Die Fig. 7 zeigt den Ausstoßvorgang. Der Oberstempel 13 wird beim bzw. nach dem Zurückführen des Unterstempels 7 in seine Ausgangsstellung gleichfalls bis in seine Ausgangsstellung nach unten bewegt, wodurch das Werkstück aus der Matrize ausgeworfen wird.Fig. 7 shows the ejection process. The upper punch 13 is during or after the return of the lower ram 7 is also moved down into its starting position to its starting position, whereby the workpiece is ejected from the die.

Claims

PATENT REQUIREMENTS:

1. Process for the production of hollow workpieces made of metal with a funnel-shaped wall part, in which a solid blank in one having the outer shape of the workpiece Die cavity for a preliminary workpiece with the same funnel shape, but greater wall thickness is deformed in the same die cavity and with the same punch under displacement of the wall material in opposite longitudinal directions in the manner of extrusion to final Dimension is reduced, whereby the workpiece is also given its finished shape in length, characterized in that the preliminary workpiece (19) passes through into a punching process Pressing the blank into the die cavity closed on the opposite side is generated and here the material is made to flow against the advancing punch, whereupon the Vorwerkstück with withdrawal of the cavity closure in the known manner to the finished form (20) is squeezed out.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a die whose The tapered cavity at the bottom opens into a bore into which a counter-punch that closes it off engages, characterized in that the counter punch (13) after the end of the deformation backwards, after completion of the final molding, forward control and here as an ejector serves.

Considered publications:
German patent specifications No. 430 949, 445 232,
506, 823 840;

"Werkstattstechnik und Maschinenbau", Volume 40, Issue 6, June 1950, pp. 237/238;

"Machine Design", October 1952, pp. 190 to 192.

For this purpose 2 sheets of drawings