DE1056907A1 - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Rohlingen aus Stangen-, insbesondere Rundstangenstücken für Preßteile aus Metall, die mindestens an ihrem einen Stirnende einen Quersteg tragen, sowie eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.

Längliche Werkstücke am einen Ende durchpressen mit einem flachen scharfkantigen Steg zu versehen, ist an sich bekannt. Hierfür bedarf es jedoch der Verwendung von Werkzeugen, die der zu erzeugenden Form des Werkstückes entsprechen und es zur Erzielung der gewünschten Fertigform rings umschließen müssen. Bei größerem Querschnitt des Werkstückes bedarf es dabei sogar der Warmverformung " in schweren und teueren Pressen, um ein brauchbares Resultat zu erzielen. Dies steht der Erreichung einer billigen und raschen Massenfertigung von Werkstücken der genannten Art aber entgegen, die durch die Erfindung erstrebt wird.

Auch das Herstellen von am Ende einen Quersteg tragenden Werkstücken durch spanabhebende Bearbeitung ist für die neuzeitliche Fertigungstechnik im vorliegenden Fall nicht befriedigend. Sie ermöglicht nämlich gleichfalls keine maximale Arbeitsgeschwindigkeit, bedingt Materialverlust und ist daher zu teuer. Abgesehen hiervon kann dabei sogar noch die Güte des Werkstückes durch die in Kauf zu nehmende Zerstörung der Faserstruktur des Materials eine Beeinträchtigung erfahren.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß es gelingt, Werkstücke der angegebenen Art durch Kaltpressen zu gewinnen, wenn man von Stangenmaterial ausgehend gemäß der Erfindung derart verfährt, daß in die Rohlingstange deckungsgleich sich gegenüberliegende Sternpeldruckfiachen, die den Werkstoffabfluß in Stangenlängsrichtung nicht behindern, ohne Eingrenzung des Stangenumfangs bis auf eine die Stegdicke zwischen sich belassende Tiefe eingetrieben werden, worauf die Stange im Stegbereich in Einzelstücke getrennt wird.

Es hat sich nämlich erwiesen, daß bei freiem Werkstoffabfluß in Längsrichtung die Stange beim zwischen Stempeldruckflächen erfolgenden Querpressen sich praktisch nicht verbreitert, so daß die gewonnenen Formlinge bzw. Rohlinge an den Stegen keiner nennenswerten weiteren Formgebung mehr bedürfen. Die Fertigung wird dadurch sehr verbilligt und beschleunigt. Dabei ist noch zu berücksichtigen, daß die zu erzeugenden Werkstücke eine beachtliche Größe haben, nämlich die etwa maßstäblich aus Fig. 1 bis 3 hervorgehende. Die Vorwerkstücke, die ihre Stege an der Stange erhalten, fallen durch fortlaufendes Abtrennen von der Stange rasch nacheinander an.

An sich ist es z. B. bei der Herstellung von Reiß-Verfahren und Vorrichtung
zum Herstellen von Rohlingen
für Werkstücke mit stirnseitigem Quersteg

Anmelder:
Christian SchondeLmaier,
Gutach Schwarzwaldbahn

Christian Schondelmaier, Gutach Schwarzwaldbalm,
ist als Erfinder genannt worden

verschlußgliedern schon bekannt, einen runden oder vierkantigen Draht durch den Druck gegeneinander gerichteter Stempel so zu verformen, daß hintereinanderliegende abgeflachte, dünnere Abschnitte gebildet werden. Um im Verhältnis zur Stangendicke dünne Stege handelt es sich hierbei nicht. Auch ist weder beabsichtigt noch kommt es darauf an, gepreßte Abschnitte von gleicher Dicke wie die Stange zu erhalten. Die ungepreßten, nur sehr kurzen Zwischenstücke gehen vielmehr durch Ausstanzen ganz in Verlust, und nur die gepreßten Abschnitte dienen als Werkstücke. Ein Längsabfluß des Werkstoffes ist im bekannten Fall schon deshalb weder erwünscht noch vorgesehen, weil die Flachseiten beim Pressen mit genauen Formvertiefungen und Ausstanzungen versehen werden, folglicTi die Einhaltung der Länge der Abschnitte während des Pressens beachtet werden muß.

Eine besonders vorteilhafte weitere Anwendungsart des Verfahrens ergibt sich dadurch, daß die Stange während des Eintreibens mindestens je einendig scharfkantiger Druckflächen an ihrem in Richtung der scharfen Kante liegenden Ende abgestützt und an dem sich hierbei am einen Ende jedes Steges ergebenden scharfen Übergang in den Vollquerschnitt der Stange abgeschert wird. Hierbei findet ein Abfließen des Rohlingmaterials nur noch nach der von der Abstützung wegweisenden Richtung hin statt. Man könnte natürlich durch einseitige Hemmung des Materialabflusses auch Stege mit scharfkantigen Ansätzen erzielen,

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wenn das Abtrennen dej fertigen Werkstücke von der Stange an einer anderen Stelle erfolgt.

Vorteilhaft erfolgen die Arbeitsvorgänge" an einer lotrecht auf eine Auflage gestellten Stange, Dadurch kommt ein selbsttätiges Nachfördern der Stange durch . ihr Eigengewicht zustande. "Ferner verringert sich bei aufrecht stehender Stange der Platzbedarf für die zur Ausübung des Verfahrens benötigte Anordnung.

Eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens erhält man in besonders zweckdienlicher Art, wenn die Preß- und Scherstempel in entsprechendem Abstand hinter- bzw. untereinander angeordnet, sind, wobei ein Preß- und Scherstempel gemeinsam an einem in Querrichtung zur Stange angetriebenen Träger sitzen und durch seitliche öffnungen in einen Führungskanal für die Stange eingreifen, der dieser eine Querbeweglichkeit von etwa der Eindringtiefe eines Preßstempels läßt.

Durch die Wahl der Form der gegeneinander wirkenden Preßstempel bzw. der Preßflächen dieser Stempel hat man es im Rahmen der Erfindung in der Hand, den zu erzeugenden Steg auch zu profilieren, soweit dies nicht in der Richtung des Abfließens des Rohlingmaterials geschieht.

Die Erfindung ist an Hand von Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele' der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeigen,- näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1, 2 und 3 einen nach dem Verfahren hergestellten Formling in zwei zueinander senkrecht stehenden Seitenansichten und in Ansicht auf die stegtragende Stirnseite,

Fig. 4 schematisch das Herstellen eines Steges bei in beiden Längsrichtungen freiem Materialabfluß,

Fig. 5 das Herstellen eines Steges mit einseitig gehemmtem Materialabfluß, ■

'Fig. 6 in einem vertikalen Mittelschnitt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in ihrer Arbeitsstellung nach Beendigung des Arbeitsvorganges und

Fig. 7 die gleiche Ansicm dieser Vorrichtung, aber zu Beginn des Arbeitsvorganges; in

Fig. 8 und 9 ist ein Beispiel eines Fertig-Werkstücks dargestellt.

Der in Fig. 1 bis 3 gezeigte Formling, d. h. Rohling im Sinne der Weiterverarbeitung, ist ungefähr in natürlicher Größe dargestellt. Er besteht z. B. aus Stahl und hat einen massiven zylindrischen Teil 1 mit einem Durchmesser, der sogar noch etwas größer ist als seine Länge. Dieser Teil 1 trägt an seiner einen Stirnfläche 2 einen mit einem runden Übergang 3 versehenen, diametral verlaufenden Flachsteg 4. Die andere Stirnfläche 5 ist vollkommen eben. Dieses Werkstück wird in einem einzigen Arbeitsgang geformt; und zwar aus einer runden Stange, die den Werkstückdurchmesser hat. Es wird dann in einem zweiten, sich im gleichen Werkzeug unmittelbar anschließenden Arbeitsgang von der Stange abgetrennt.

Die Stange 6 wird zwischen zwei sich deckungsgleich gegenüberstehenden Stempeln 7 und 8, die je einen entsprechend geformten Ansatz 9 bzw. 10 besitzen, gepreßt. Eine Verbreiterung des Rundprofils der Stange 6 tritt praktisch dabei nicht ein. Das Material der Stange 6 gibt vielmehr kaltfließend nur in beiden Längsrichtungen gleichmäßig nach, so daß die in Fig. 4 eingezeichnete Querschnittsschwächung in Form des Steges 4' mit nach beiden Längsseiten hin gleichmäßig zum Außendurchmesser hin ausgerundetem Übergang 3' bzw. 3" entsteht.

Sorgt man jedoch dafür, daß die Stange 6 nur nach der einen Längsrichtung hin ausweichen kann, und

zwar zweckmäßig nach oben hin, indem man sie unten auf einem festen Widerlager 11 aufsitzen läßt, so entsteht die aus Fig. 5 ersichtliche andere Form des Steges, der abgetrennt in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist. Hierbei ergeben sich längs der unteren Flanken 9' bzw. 10' der Stempelansätze 9 und 10 quer zum Steg 4' vollkommen ebene Stirnflächen 5', während die Stegflächen auf der anderen Seite mit den Ausrundungen 3' zum Außendurchmesser der Rundstange übergehen. Diese einseitige Ausrundung 3' ergibt sich dadurch, daß das Material der Stange 6 beim Querpressen allein nach oben abfließen kann.

Um einen Formling nach Fig. 1 bis 3 zu erhalten, bedarf es sodann nur noch des Zerteilens der Stange, und zwar an jenen Stellen, an denen die Stege 4' an den Stirnflächen 5' ansetzen. Dies geschieht mittels einer Vorrichtung, wie sie schematisch und vereinfacht in Fig. 6 und 7 dargestellt ist.

Diese Vorrichtung hat einen vertikalen Führungskanal 12, welcher die von oben her eingesteckte Stange 6 aufnimmt. Die Stange sitzt unten zunächst auf der oberen Längsseite eines Scherstempels 16 auf. An gegenüberliegenden Wandseiten des Kanals 12 sind die Preßstempel 7 bzw. 8 angeordnet. Von diesen ist der eine Stempel 8, rechts, fest in die Wandung 13 eingelassen, und zwar so, daß er nur mit seinem Ansatz 10 vorsteht. Der andere Stempel 7 sitzt mit seinem hinteren Ende fest in einer vom Kolben einer kräftigen Presse vor- und zurückbewegten Platte 14. Beim Vorwärtsgehen drückt dann dieser Stempel 7 mit seinem Ansatz 9 die Stange 6 mit großer Kraft genau gegen den deckungsgleichen Ansatz 10 des Gegenstempels 8, so daß sich der den Steg 4' erzeugende Querpreßvorgang ergibt, wobei das Material der Stange 6 nur nach oben hin abfließen kann.

In der Wandung 13 der A-^rOrrichtung ist unterhalb des Stempels 8 in passendem Abstand ein Gegenscherstempel 15 vorgesehen, der für den Schervorgang mit seinem Kopf 15' selbsttätig in eine vordere Stützlage gebracht und dann wieder zurückgeführt wird (nicht dargestellt). Das Abscheren des jeweils am Ende der Stange befindlichen Formlings erfolgt durch den Scherstempel 16, dessen Endstellung beim Abscheren in Fig. 6 eingezeichnet ist. Das Abscheren geht dem Preßvorgang voraus. Während des Preßvörgangs ruht das untere Ende der Stange 6 bzw. der Steg des vorletzten Formlings auf dem Scherstempel 16 auf. Nach dem Preßvorgang bewegt sich der Stempel 16 zusammen mit dem Preßstempel 7 wieder zurück, so daß die Stange 6 nach Fig. 7 auf die Platte 11 nach unten fallen kann. Es beginnt dann das nächste Arbeitsspiel mit dem Abschervorgang und anschließenden Preßvorgang.

- Beim Zurücklaufen der Stempel 7 und 16 wird die Stange 6 in ihrem Führungskanal 12 nach links verschoben. Dies bewirkt ein Zapfen 17, der rechts in der Wandung 13 der Vorrichtung auf einer ihn nach links drückenden Feder 18 gelagert ist. Dieser Zapfen 17 wird beim Preßvorgang nach rechts mit zurückgedrückt. Seine dabei gespannte Feder 18 führt den Zapfen 17 beim Zurücklaufen der Stempel 7 und 16 jedoch sogleich wieder in seine vordere Ruhelage zurück und schiebt dabei die Stange 6 vor sich her. Die Stange 6 kann, sobald sie die in Fig. 7 gezeichnete Stellung erreicht hat, um die Länge des abgescherten und beim Abscheren beiseite geschobenen Formlings auf das Bodenstück 11 fallen.

Die Formlinge nach Fig. 1 sind vorzugsweise Zwischenerzeugnisse, die aber so vorgeformt sind, daß ein einziger weiterer Arbeitsvorgang ausreicht, um

Claims (4)

zum fertigen Werkstück zu gelangen. Wie erwähnt, kann der Stegquerschnitt am Formling allenfalls auch profiliert werden. Es kann auch Stangenmaterial verarbeitet werden, das gegebenenfalls Vieleckquerschnitt besitzt. Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Rohlingen aus Stangen-, insbesondere Rundstangenstücken für Preßteile aus Metall, die mindestens an ihrem einen Stirnende einen Quersteg tragen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stange deckungsgleich sich gegenüberliegende Stempeldrucknachen, die den Werkstoffabfluß in Stangenlängsrichtung nicht behindern, ohne Eingrenzung des Stangenumfanges bis auf eine die Stegdicke zwischen sich belassende Tiefe eingetrieben werden, worauf die Stange im Stegbereich in Einzelstücke getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange beim Eintreiben mindestens je einendig scharfkantiger Druckflächen an ihrem in Richtung der scharfen Kante liegenden Ende abgestützt und an dem sich hierbei am einen

Ende jedes Steges ergebenden scharfen Übergang in den Vollquerschnitt der Stange abgeschert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsvorgänge an einer lotrecht auf eine Auflage gestellten Stange erfolgen.

4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preß- und Scherstempel (7, 8, 15, 16) in entsprechendem Abstand hinter- bzw. untereinander angeordnet sind, wobei ein Preß- und Scherstempel (7,16) gemeinsam an einem in Querrichtung zur Stange angetriebenen Träger (14) sitzen und durch seitliche öffnungen in einen Führungskanal (12) für die Stange eingreifen, der dieser eine Querbeweglichkeit von etwa der Eindringtiefe eines Preßstempels läßt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 592 179, 896 004;
J. Billgmaun, .»Stauchen und Pressen«, München, »53, S. 286, 287;

»American Machinist«, 6. Juli 1953, S. 139.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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