DE1120848B - Presse zur Verformung von Stangenabschnitten durch Stauchen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

H 36268 Ib / 49 i

ANMELDETAG: 30. A P R I L 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 28. DEZEMBER 1961

Bei der Verformung von warmen oder kalten Stangenabschnitten durch Stauchen in Pressen, insbesondere Stufenpressen, verursachen die Zunderschicht oder andere Fremdschichten auf dem Mantel des Stangenabschnittes rauhe bzw. nicht maßhaltige Außenflächen am Stauchung. Beim Wannverarbeiten weist die Stange bzw. der Stangenabschnitt nach Verlassen der Erwärmungsvorrichtung in jedem Fall eine Zunderschicht auf. Eine solche kann auch bei einem dem Kaltstauchen zu unterwerfenden Stangenabschnitt vorhanden sein, wenn dieser im Zusammenhang mit vorangehenden Verformungsvorgängen eine Warmbehandlung erfahren hat. Daneben ist noch mit anderen, gegebenenfalls nur örtlich vorhandenen Fremdschichten auf der Oberfläche der Stange bzw. des Stangenabschnittes zu rechnen. Es besteht daher die Notwendigkeit, Maßnahmen vorzusehen, um die Fremdschichten mindestens vor dem Einsetzen des Werkstückes in diejenige Matrize zu entfernen, welche die Maßhaltigkeit seiner Außenflächen bestimmt. Diese Aufgabe liegt der Erfindung zugrunde.

Bei einem bekannten Warmstauchverfahren zur Verformung von Stangenabschnitten durch Stauchen wird der warme Stangenabschnitt in einer Presse einem Stauchdruck auf die Stirnfläche ausgesetzt, derart, daß er sich quer zur Stauchrichtung frei ausdehnt, wodurch der auf der Umfläche vorhandene Zunder gelockert und größtenteils entfernt wird. Danach wird der Stauchung auf dem Wege zu einer zweiten Presse, in welcher der Stauchung die Endverformung erfährt, einer scheuernden und schlagenden Bearbeitung ausgesetzt mit dem Ziel, auch noch den Restzunder zu entfernen.

Diesem Verfahren haftet der Nachteil an, daß Zunder- oder Fremdkörperteilchen, die sehr fest an der Oberfläche des Stangenabschnittes anhaften, nicht oder nur teilweise entfernt werden, so daß sie auch noch am fertigen Werkstück vorhanden sind. Das gleiche gilt auch von einem weiteren Warmstauchverfahren zur Herstellung von Sechskantmuttern. Danach wird ein abgescherter Stangenabschnitt in die Matrize der Presse eingeführt und in dieser zu einem flachen Kuchen gepreßt, der ringsherum gleichmäßig verteilt sechs Abflachungen erhält, die sich durch Anlage des Kuchens bei seiner Verformung an entsprechenden Flächen der Matrize ergeben. In einem anschließenden Preßvorgang erhält das Werkstück die Schlüsselflächen der Sechskantmutter. Bei dem Stauchen des Stangenabschnittes zum Kuchen löst sich der Zunder wie bei den zuvor beschriebenen Verfahren selbsttätig. Jedoch hält sich ein Rest zwischen Matrizenwandung und Kuchen an dessen Abflachun-Presse zur Verformung von Stangenabschnitten durch Stauchen

Anmelder: Fritz Bernhard Hatebur, Basel (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Wiemuth, Patentanwalt, Düsseldorf-Oberkassel, Hansaallee 159

Fritz Bernhard Hatebur, Basel (Schweiz), ist als Erfinder genannt worden

gen, so daß sich an den Schlüsselflächen Rauhigkeiten und Maßungenauigkeiten einstellen.

An Metallstrangpressen ist ein der Aufnehmermündung aufgesetzter Schabering bekannt, mit dem die Oxydhaut vom Preßbolzen abgeschält wird. Zusätzlich sind Trennmesser vorgesehen, welche die abgeschälte Schicht in mehrere Späne aufteilen. Der durch den Schabering hindurch in den Aufnehmer gelangte Bolzen bewegt sich beim Auspressen in gleicher Richtung weiter. Beim Arbeitszyklus einer Stauchpresse muß dagegen der im Durchmesser stark zunehmende Stauchung aus der Matrize zurückgestoßen werden. Diese einem wesentlich anderen Arbeitsgebiet entstammende Aufgabe ist der bekannten Anordnung fremd und auch nicht etwa dadurch lösbar, daß der Schabering abnehmbar ist. Dies kann bei der Strangpresse etwa erforderlich sein, wenn ein in der Aufnahmebohrung dicht geführter Preßstempel eingefahren werden soll. Es empfiehlt sich auch nicht, bereits die Stangen zu säubern, sondern ist anzustreben, daß der Zunder erst kurz vor dem Stauchvorgang entfernt wird. Sonst besteht, insbesondere bei langsamer laufenden Pressen, die Gefahr, daß sich wieder eine Zunderschicht auf der bereits abgeschabten Oberfläche bildet, bevor der Stangenabschnitt in die Matrize gelangt.

Die Erfindung besteht darin, daß die Säuberungsvorrichtung aus einem Schabering mit mehreren axial aufeinanderfolgenden Lagen versetzt unterbrochener* Schneidlippen besteht, der in Anpassung an den Querschnitt des Stangenabschnittes vor der Stauchmatrize in einem das Querverschieben des Stauchlings zwischen Schabering und Matrize ermöglichenden Abstand fest angeordnet ist.

109 757/19Φ

Es sind an sich Schabevorrichtüngen bekannt, bei denen mehrere axial aufeinanderfolgende Lagen versetzt unterbrochener Schneidlippen vorhanden sind, jedoch sind diese bekannten Schabevorrichtungen weder zum Einsatz in Pressen bestimmt noch geeignet, einer festen Matrize vorgeschaltet zu werden.

Die Erfindung bietet auch die Möglichkeit, den Stauchung unmittelbar bei seinem Ausstoßen zu säubern. Hierzu ist der in der angegebenen Weise ausgebildete Schabering an den Querschnitt des Stauchlings angepaßt und unmittelbar vor der Stauchmatrize mit der Ausstoßrichtung des Stauchlings entgegengerichteten Schneidlippen fest angeordnet. Hierbei kann darauf verzichtet werden, den Stangenabschnitt vor seinem Einbringen in die Matrize zu säubern. Es ist jedoch erfindungsgemäß auch möglich, die beiden vorerwähnten Anordnungen von Schaberingen zu vereinigen, so daß zunächst der Stangenabschnitt bei seinem Einführen in die Matrize von einem Schabering gesäubert wird, dann in der Matrize gestaucht und der Stauchung bei seinem Ausstoßen aus der Matrize nochmals eine Säuberung durch einen Schabering erfährt, der an den Durchmesser des Stauchlings angepaßt ist.

Da damit gerechnet werden muß, daß der Schabe-Vorgang an den Kanten der Stirnfläche des Werkstückes einen Grat entsteht läßt, kann gemäß der Erfindung vorgesehen sein, daß dem bzw. den Schaberingen ein radial federnder Abgratring nachgeordnet ist. Schabering, Abgratring und Matrize bilden eine geschlossene Baueinheit, bei der die Möglichkeit besteht, die Einzelteile unabhängig voneinander auszutauschen, beispielsweise die Lagen des Schaberinges. Selbstverständlich können die Schabe- und die Abgratöffnung auch an einen Vielkantquerschnitt des Werkstückes angepaßt werden.

Außerdem können selbstverständlich in bekannter Weise Maßnahmen getroffen sein, um den Innenraum der Matrize und der Säuberungsvorrichtung von den abgeschabten Zunderteilchen frei zu halten, so z. B. indem in der Matrize und deren Bereich Spülkanäle vorgesehen sind.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 die Stauchvorrichtung der Presse in verschiedenen Arbeitsstellungen mit einem Schabering zum Säubern des Stauchlings,

Fig. 4 bis 8 die Stauchvorrichtung einer Presse in verschiedenen Arbeitsstellungen mit zwei hintereinandergeschalteten Schaberingen für den Stangenabschnitt einerseits und den Stauchung andererseits,

Fig. 9 die Draufsicht auf einen Schabering,

Fig. 10 eine geschlitzte Abstandscheibe und

Fig. 11 einen Abgratring.

Fig. 1 bis 3 zeigen den Stempel 2, ferner den aus der Auswerferbüchse 3, dem Ausstoßer 4 und der Hülse 5 zusammengesetzten Gegenstempel, die Unterlage 6, das Zwischenstück 7, den Matrizenhalter 8, die Matrizenunterlage 9, die Stauchmatrize 10 und die insgesamt mit 11 bezeichnete Säuberungsvorrichtung. Die Säuberungsvorrichtung 11, die Stauchmatrize 10 und die Matrizenunterlage 9 sind hintereinander innerhalb des Matrizenhalters 8 untergebracht. Der Gegenstempel ist axial verschiebbar in der Unterlage 6 gelagert, wobei eine weitere Führung in der Matrizenunterlage 9 vorgesehen ist. In der tiefsten Stellung gemäß Fig. 1 und 2 stützt sich die Auswerferbüchse 3 auf dem Absatz 12 der Unterlage 6 ab.

Die Säuberungsvorrichtung 11 setzt sich gemäß den Figuren von oben nach unten aus der geschlitzten Abstandsscheibe 13, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist, dem Abgratring 14 gemäß Fig. 11, einer weiteren Abstandsscheibe 13, zwei innen mit Schneidlippen 15 versehenen Ringen 16 gemäß Fig. 9 und einer letzten Abstandsscheibe 13 zusammen. Die Ringe 16 sind derart eingesetzt, daß sich die Lippenkanten der beiden Ringe zu einem geschlossenen Kreis ergänzen. Der Durchmesser dieses Kreises ist um ein geringes Maß kleiner als der Innendurchmesser der Stauchmatrize 10.

Die Presse nach Fig. 1 bis 3 arbeitet wie folgt: Der beispielsweise von einer warmen Stange abgeschnittene Abschnitt 1 wird mittels des Stempels 2 in die Stauchmatrize 10 eingeführt, wie in Fig. 1 dargestellt. Beim weiteren Niederdrücken des Stempels 2 wird der Stangenabschnitt 1 zwischen dem Stempel 2 und der Auswerferbüchse 3 zu einem Kuchen gepreßt. Dieser Stauchung ist in Fig. 2 und 3 mit 1' bezeichnet. Nach der Verformung bewegen sich Stempel und Gegenstempel aufwärts, wobei die Auswerferbüchse 3 den Stauchung 1' durch die Säuberungsvorrichtung 11 hindurchdrückt. Dabei nehmen die Schneidlippen 15 der Ringe 16 den Zunder von der mit 1" bezeichneten Mantelfläche des Stauchlings 1' ab. Verlieren die Schneidlippen 15 im Laufe der Zeit ihre Schärfe, so ist damit zu rechnen, daß sich an der Kante 1'" der Mantelfläche 1" des Stauchlings 1' ein Grat bildet. Diesen Grat entfernt der federnde Abgratring 14, der sich beim Durchtreten des Stauchlings 1' aufweitet. Wenn der Abgratring 14 an der Kante 1'" anstößt, federt er einwärts und nimmt dabei den Grat ab. Die Stellung des Stauchlings 1' auf dem Weg durch die Säuberungsvorrichtung 11 ist aus Fig. 3 zu ersehen.

Der Ausstoßer 4 hat einen zentrisch angeordneten Zuführkanal 17, der sich in der Hülse 5 in die Auswerferbüchse 3 fortsetzt. Mittels der Querkanäle 18 und 19 ist in der Stellung des Gegenstempels gemäß Fig. 1 und 2 die Verbindung mit dem Hohlraum 20 rings um den Gegenstempel hergestellt, an den sich weitere Kühlkanäle 24 und 25 anschließen. Durch diese Kühlkanäle besteht eine Verbindung des Zuführkanals 17 mit der Säuberungsvorrichtung 11, wobei die Kühlflüssigkeit oberhalb der Säuberungsvorrichtung 11 austritt. Befindet sich der Gegenstempel in der in Fig. 3 dargestellten Stellung, so ist der Kanal 17 über die Querkanäle 19 unmittelbar mit dem Innenraum der Stauchmatrize 10 verbunden, und die Flüssigkeit spült aus dieser die beim Ausstoßen des Stauchlings 1' auf dem Wege durch die Säuberungsvorrichtung 11 anfallenden Zunderteilchen fort.

In Fig. 4 bis 8 sind die mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Übereinstimmung besteht für sämtliche Teile unterhalb des Ausschubschlitzes 21, in dem der Schieber 22 für das Ausschieben des Stauchlings 1' bewegbar ist. Oberhalb des Schlitzes 21 befindet sich der Halter 23, der die Säuberungsvorrichtung 11' aufnimmt, die mittels der Halteplatte 27 festgehalten ist. Die Säuberungsvorrichtung 11' setzt sich ebenso wie die Säuberungsvorrichtung 11 aus geschlitzten Abstandsscheiben 13, dem Abgratring 14 und den mit Schneidlippen 15 versehenen Ringen 16 zusammen, wobei die Reihenfolge der Anordnung dieser Teile derjenigen der Teile der Säuberungsvorrichtung 11 entgegengesetzt ist. Außerdem ist der lichte Durch-

messer des von den Lippenkanten gebildeten Kreises ein anderer. Er ist nämlich um ein geringes Maß kleiner als der Durchmesser des Stangenabschnittes.

Fig. 4 zeigt, wie der Stempel 2 den Abschnitt 1 in die Führungsbohrung 28 des Halters 23 einschiebt. Im weiteren Verlauf des Einschubvorganges passiert der Abschnitt 1 gemäß Fig. 5 die Schneidlippen 15 der Ringe 16 der Säuberungsvorrichtung 11', wobei der Zunder von der Mantelfläche des Abschnittes 1 abgeschabt wird. Der Schabevorgang bewirkt außerdem, daß Unregelmäßigkeiten der Mantelfläche ausgeglichen werden. Dann kommt der Abschnitt 1 auf der Preßfläche der Auswerferbüchse 3 zu liegen, die zusammen mit dem Ausstoßer 4 nach unten ausweicht, bis sich die Auswerferbüchse 3 auf der Stützfläche 12 abstützt. Diese Stellung ist in Fig. 6 gezeigt. Beim weiteren Niedergehen des Stempels 2 erfährt der Abschnitt 1 seine Verformung zu dem Stauchung 1' nach Fig. 6.

Beim Ausstoßen bewegt die Auswerferbüchse 3 den Stauchung 1' aufwärts durch die Säuberungsvorrichtung 11 hindurch, die, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 3 beschrieben, die Umfläche 1" säubert und einen etwaigen Grat an der Kante V" abnimmt. Diesen Bewegungsvorgang veranschaulicht Fig. 7. Hat sich die Auswerferbüchse 3 in die Stellung gemäß Fig. 8 bewegt und ist der Stempel 2 gleichfalls dieser Figur entsprechend ausgefahren, so kann der Stauchung 1' seitlich mittels des Schiebers 22 ausgeschoben und in eine weitere Matrize gefördert werden, beispielsweise zum Pressen der Schlüsselflächen für eine Sechskantmutter. Auch die Vorrichtung nach Fig. 4 bis 8 hat Kanäle für die Spül- und Kühlflüssigkeit.

In Fig. 9 ist ein Paket von drei übereinander angeordneten, mit Schneidlippen 15 versehenen Ringen 16 gezeigt und ersichtlich, daß sich die Lippenkanten zu einem geschlossenen Kreis ergänzen. Selbstverständlich kann auch eine größere Anzahl Ringe zu einer Säuberungsvorrichtung vereinigt sein, zu denen noch dazwischenliegende Abstandsscheiben gemäß Fig. 10 und mindestens ein Abgratring gemäß Fig. 11 hinzutreten können.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Presse, insbesondere Stufenpresse, zur Verformung von Stangenabschnitten durch Stauchen, deren ortsfester (erster) Matrize eine Säuberungsvorrichtung für die Umfläche der Abschnitte vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Säuberungsvorrichtung aus einem Schabering mit mehreren axial aufeinanderfolgenden Lagen (16) versetzt unterbrochener Schneidlippen besteht, der an den Querschnitt des Stangenabschnittes (1) angepaßt und vor der Stauchmatrize (10) in einem das Querverschieben des Stauchlings (1') zwischen Schabering und Matrize ermöglichenden Abstand fest angeordnet ist.

2. Presse, insbesondere Stufenpresse, zur Verformung von Stangenabschnitten durch Stauchen, deren ortsfester (erster) Matrize eine Säuberungsvorrichtung für die Umfläche der Abschnitte vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Anspruch 1 ausgebildete Schabering an den Querschnitt des Stauchlings (1') angepaßt und unmittelbar vor der Stauchmatrize (10) mit der Ausstoßrichtung des Stauchlings entgegengerichteten Schneidlippen fest angeordnet ist.

3. Die Vereinigung von gemäß Anspruch 1 und 2 angeordneten Schaberingen.

4. Schabevorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem bzw. den Schaberingen ein radial federnder Abgratring (14) nachgeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 960 449;
schweizerische Patentschrift Nr. 283 502;
USA.-Patentschriften Nr. 2 392172, 2 679175.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 109 757/194 12.61