DE1135272B - Verfahren zur Herstellung von Bimetallwerkstuecken, insbesondere Kontaktnieten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Bimetallwerkstücken, insbesondere Kontaktnieten, aus in einer Gesenkbohrung mit den Stirnflächen zusammengeführten Drahtstücken, deren eines nebst einem Anteil des anderen nach dem gegen einen Anpreßdruck erfolgenden Ausschieben vor der Gesenkbohrung zu einem Kopf gestaucht und hierbei kaltpreßgeschweißt wird. Zweck der Erfindung ist eine wesentliche Verbesserung der Schweißverbindung der beiden zusammengeführten Stirnflächen über deren gesamte Fläche.

Es ist bekannt, für die Herstellung von Bimetallwerkstücken, so auch von Kontaktnieten, zwei Drahtstücke verschiedenen Metalls im Bereich ihrer zusammengeführten und auch zusammengehaltenen Stirnflächen zu stauchen und hierbei kaltpreßzuschweißen. Da hierbei die Verbindungsfläche der Metalle in den Nietkopf gelegt wird, ist das den KaItpreßschweißvorgang notwendig begleitende Stauchen eins mit dem Stauchen des Nietkopfes. Das Stauchen muß vor der Führungsbohrung des Gesenks erfolgen.

Ein älterer, nicht vorbekannter Vorschlag geht dahin, die Gesenkbohrung in einer zweiteiligen querbeweglichen Abschermatrize anzuordnen, wobei die Stirnflächen der beiden zusammengeführten Drahtstücke zunächst in einen Raum zwischen den beiden Matrizenteilen zu liegen kommen. Die beiden Matrizenteile haben an den beiden einander zugekehrten Stirnflächen Aussparungen, in welche die mit ihren Stirnflächen zusammengeführten Enden der Drahtstücke unter Bildung eines gemeinsamen Kopfes hineingepreßt werden.

Ein weiterer nicht vorbekannter Vorschlag geht dahin, die querbewegliche Abschermatrize einstückig auszubilden. Die Stirnflächen der beiden zusammengeführten Drahtstücke kommen dann zunächst vor die obere Fläche der Matrize zu liegen. Das eine, obere Drahtstück und ein Teil des unteren Drahtstückes sind in diesem Fall vollständig aus der Matrizenbohrung ausgeschoben. Diese beiden Teile werden anschließend in einem Arbeitsvorgang in der Aussparung eines Stauchstempels zu einem Kopf gestaucht, wobei gleichzeitig der Kaltpreßschweißvorgang stattfindet.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine bis zum Rand des Kopfes reichende, möglichst ebene und senkrecht zur Preßrichtung ausgerichtete Schweißfläche zu erreichen. Bei den vorgeschlagenen Vorrichtungen ist die Erzielung einer solchen Fläche durch die nicht genügend innig auf einanderliegenden Scherflächen der Drahtstücke gefährdet. Das unter einem elastischen Anpreßdruck nicht ausgeschlossene Verfahren zur Herstellung

von Bimetallwerkstücken,

insbesondere Kontaktnieten

Anmelder:

Renz, Wacker & Co.,

Calmbach/Enz, Lindenplatz 4

Hans Wacker, Heidelberg,

und Wilhelm Renz, Pforzheim,

sind als Erfinder genannt worden

Verrutschen der notwendig mit Spiel in die Gesenkbohrung einzubringenden Drahtstücke führt dazu, daß die Schweißfläche ungleichmäßig und schräg

durch den Nietkopf verläuft und dadurch auch Schweißfehler in den Randzonen bedingt sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die mindestens überwiegend noch in der Gesenkbohrung enthaltenen Drahtstücke durch Richtstauchen an die Bohrung eng angepaßt und stirnseitig ebengepreßt werden. Durch das vorbereitende Richtstauchen wird dem Stauchstempel ein standfest gehaltenes, an seinen Berührungsflächen praktisch satt zusammengefügtes Drahtstückpaar dargeboten.

Die Erzielung einer bis zum Rande reichenden Schweißfläche, für die eine grundlegende Voraussetzung durch das Richtstauchen geschaffen ist, wird noch besonders dadurch gefördert, daß beim Stauchen des Kopfes unter gleichbleibender Umschließung seines Umfanges ein Basisteil mit zunächst geringerer als der endgültigen Dicke erzeugt und auf diese erst in mindestens einer weiteren Stauchstufe gebracht wird. Der Kopfstauchvorgang findet in diesem Fall also in mehreren Stufen statt, wobei der Kopf von Anfang an unter gleichbleibender Umschließung seines Umfanges gestaucht, der Basisteil jedoch in einzelnen Stauchstufen erst nach und nach auf volle Dicke gebracht wird. Dies hat bei verhältnismäßig dickem Basisteil Bedeutung. Es hat sich erwiesen, daß die Güte der Schweißverbindung, außer von möglichst satten Berührungsflächen der Drahtstücke, auch von einer beschränkten anfänglichen Dicke des breitzustauchenden Basisteils abhängt.

Eine Presse zur Durchführung dieser Arbeitsvorgänge ist zweckmäßig so ausgebildet, daß der eine

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gleitende Umschließungsmatrize für den Kopf tragende Stauchstempel zur Ausführung aufeinanderfolgender Hübe mit je verschiedener Endstellung für das Richtstauchen und das unterteilte Kopfstauchen in an sich bekannter Weise kurvengesteuert ist.

In der Zeichnung ist das Verfahren nach der Erfindung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 bis 7 im Schnitt jeweils in schematischer Darstellung die einzelnen aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte bei der Herstellung eines Bimetallkontaktes gemäß der Erfindung;

Fig. 8 eine Ansicht auf einen einzelnen Maschinenteil.

In Fig. 1 ist gezeigt, wie ein Drahtstück a, z. B. aus Silber, und ein Drahtstück b, z. B. aus Kupfer, in die Bohrung der Matrize d einer Stauchpresse eingeführt sind, wobei in die Bohrung von unten die Nadele hineinragt. Die Drahtstücke α und£> von etwas geringerem Durchmesser als die Bohrung in der Matrize d sind auf die Länge abgeschnitten, die für die ao Größe und Form des herzustellenden Bimetallkontaktes erforderlich ist.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie die Nadel c die Drahtstücke α und b in Pfeilrichtung nach oben schiebt, die der Preßstempel e, der in der unter Federdruck stehenden Hülse/ geführt ist, dann derart staucht, daß die Drahtstücke α und b die Bohrung in der Matrize d ausfüllen. Die obere Kante und die Schweißflächen der Drahtstücke α und b werden hierbei geebnet, um ein späteres Umkippen oder Verschieben der Schichten zu vermeiden. Der Preßstempel e bleibt mit geringem Abstand über der oberen Kante der Matrize b stehen.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie die Nadel c die nach Fig. 2 vorgeformten Drahtstücke α und b in Pfeilrichtung nach oben schiebt, bis das untere Drahtstück b so weit aus der Matrize d herausragt, wie das Drahtstück α lang ist, um bei der nachfolgenden Pressung einen gleichlaufenden Fluß von Silber und Kupfer zu gewährleisten. Der Preßstempel e weicht hierbei um das gleiche Stück nach oben aus.

Die Darstellung in Fig. 4 läßt den Zustand der beginnenden Kaltschweißung erkennen. Der Preßstempele preßt die beiden Drahtstücke α undi» auf einen Durchmesser, der ein wenig unter dem späteren, endgültigen Kopfdurchmesser des Bimetallkontaktes liegt. Infolge der Begrenzung der Hülse/ wird eine hohe Flächenpressung erreicht. Diese bewirkt, daß bei einer maximalen Volumenverdrängung von 100% eine Kaltschweißung eintritt, die bis zur äußersten Mantelfläche reicht, d. h., die beiden Wulste der Drahtstücke α und b werden durch den verstärkten Druck auf die Mantelflächen des Zylinders gedruckt und ermöglichen so eine vorzügliche Schweißung.

In Fig. 5 ist das Ende des Vorganges der Kaltschweißung gezeigt. Der Preßstempel e steht dabei um das Maß der Kopfhöhe über der Oberkante der Matrize d.

Aus Fig. 6 ist zu ersehen, wie bei Formteilen mit einem hohen Kopf Material von unten nachgeschoben wird, wobei der Preßstempele nach oben ausweicht. Der vorgeformte Bimetallkontakt ist dabei immer zylindrisch und hat einen etwas geringeren Kopfdurchmesser als der endgültig fertige Kontakt.

Schließlich zeigt Fig. 7, wie der kaltgeschweißte Kontakt h mittels eines Fertigpreßstempels g seine endgültige Form erhält, wobei es keine Rolle spielt, ob der Kontaktkopf zylindrisch oder konisch ist.

In Fig. 8 ist noch der Schlagexzenter i dargestellt, dessen Form so abgestuft ist, daß die notwendigen Hübe des Preßstempels in der gewünschten Weise gesteuert werden können.

Je nach der äußeren Gestalt des jeweils herzustellenden Formteils sind auch die Stauch- und Preßwerkzeuge ausgebildet.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Bimetallwerkstücken, insbesondere Kontaktnieten, aus in einer Gesenkbohrung mit den Stirnflächen zusammengeführten Drahtstücken, deren eines nebst einem Anteil des anderen nach dem gegen einen Anpreßdruck erfolgenden Ausschieben vor der Gesenkbohrang zu einem Kopf gestaucht und hierbei kaltpreßgeschweißt wird, dadurch gekenn zeichnet, daß die mindestens überwiegend noch in der Gesenkbohrung enthaltenen Drahtstücke durch Richtstauchen an die Bohrung eng angepaßt und stirnseitig ebengepreßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Stauchen des Kopfes unter gleichbleibender Umschließung seines Umfanges ein Basisteil mit zunächst geringerer als der endgültigen Dicke erzeugt und auf diese erst in mindestens einer weiteren Stauchstufe gebracht wird.

3. Presse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine gleitende Umschließungsmatrize für den Kopf tragende Stauchstempel zur Ausführung aufeinanderfolgender Hübe mit je verschiedener Endstellung für das Richtstauchen und das unterteilte Kopfstauchen kurvengesteuert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 79710, 435184, 459;

schweizerische Patentschrift Nr. 170577;

»Industrie-Anzeiger«, Essen, Nr. XI vom 15. November 1957, S. 1435 bis 1439;

»Zeitschrift für Metallkunde«, Bd. 49 (1958), Heft 6, S-. 302 bis 309.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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