DE1229368B - Verfahren zur Kaltherstellung eines Zuendkerzengehaeuses aus Stahl - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 21k

Deutsche Kl.: 49i-16

1229368
N19887Ib/49i
13. April 1961
24. November 1966

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kaltherstellung eines Zündkerzengehäuses aus Stahl, das einen hohlzylindrischen Kopfteil mit einem vieleckigen Außenflansch, einen hohlzylindrischen Zwischenteil und einen hohlzylindrischen Fußteil von geringerem Außen- und Innendurchmesser aufweist, bei dem ein vom Rundstab abgeschnittenes Vorwerkstück nach Egalisieren in mehreren Verformungsstufen umgepreßt wird und bei dem zum Schluß die Ausstoßung eines Restbutzens erfolgt.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird ein vom Rundstab abgeschnittenes Vorwerkstück in einer ersten Verformungsstufe so verformt, daß es einen größeren Durchmesser als der Rundstab hat und die Form eines flachen Napfes besitzt. Das so erhaltene Vorwerkstück kann nur nach einem Ausglühen in einer fünfstufigen Presse durch Lochen und Fließpressen fertiggestellt werden, wobei in einer weiteren Arbeitsstufe mit Hilfe eines Drehstahls noch eine zerspanende Nachbearbeitung erforderlich ist, damit am einen Ende des Zündkerzengehäuses ein schmaler Fortsatz stehenbleibt, wie er zum Einbetten des Kerzensteins benötigt wird. Hier besteht insbesondere die Schwierigkeit, daß wegen der Kaltverfestigung eine Zwischenerwärmung des Werkstücks zwischen der ersten und der zweiten Verformungsstufe erforderlich ist, wodurch vor allem der Arbeitsfluß gehemmt wird. Bei anderen bekannten Verfahren muß dagegen bei Verzicht auf eine Zwischenerwärmung in Kauf genommen werden, daß eine erhebliche zerspanende Bearbeitung erforderlich ist, so daß auch diese Verfahren und die dazu erforderlichen Maschinen verhältnismäßig aufwendig und unwirtschaftlich sind. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Zündkerzengehäuses aufzufinden, bei dem weder ein Zwischenglühen noch eine zerspanende Bearbeitung erforderlich ist, ohne daß ein unwirtschaftlich großer Aufwand hinsichtlich der Anzahl der benötigten Verformungsstufen und damit der Werkzeuge usw. benötigt wird.

Ein Verfahren zur Kaltherstellung eines Zündkerzengehäuses aus Stahl, das einen hohlzylindrischen Kopfteil mit einem vieleckigen Außenflansch, einen hohlzylindrischen Zwischenteil und einen hohlzylindrischen Fußteil von geringerem Außen- und Innendurchmesser aufweist, bei dem ein vom Rundstab abgeschnittenes Vorwerkstück durch Vorpressen und gleichzeitige Verlochung egalisiert und dann in eine Zwischenform unter Ausbildung des vieleckigen Flansches umgepreßt wird, anschließend durch Fließpressen die Fertiglänge und -form erhält, und bei

Verfahren zur Kaltherstellung eines
Zündkerzengehäuses aus Stahl

Anmelder:

The National Machinery Company,

Tiffin, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Phys. F. Endlich, Patentanwalt,
Unterpfaffenhof en, Blumenstr. 5

Als Erfinder benannt:

Robert George Friedman, Tiffin, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 14. April 1960 (22142) - -

dem zum Schluß die Ausstoßung eines Restbutzens erfolgt, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Egalisiervorpreßschritt der Fußteil des Vorwerkstücks angespitzt und leicht vorgelocht wird, worauf im zweiten Vorpreßschritt unter Querschnittsabnahme fließgepreßt und von beiden Stirnseiten aus vorgelocht "und gleichzeitig der Schaftteil des Fußteiles vorgeformt wird, in einem Zwischenpreßschritt hauptsächlich durch Tieferlochen von der Kopfteilseite aus unter Streckung und Aufweitung die eckige Flanschform gepreßt, gleichzeitig der Fußteil fertiggepreßt und anschließend die Fertigform mit Restbutzen durch ausschließliches Rückfließpressen des Mittelteiles erzeugt wird.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist deshalb darin zu sehen, daß die Herstellung ohne Zwischenerwärmung erfolgen kann, weil im wesentlichen nur bei vorherigen Verformungsvorgängen nicht verformtes und verfestigtes Material des Werkstücks verformt wird, während andererseits kein zerspanender Arbeitsvorgang oder eine zerspanende Nachbearbeitung erforderlich sind, es sei denn, daß nachträglich ein Gewinde eingeschnitten werden soll. Für das vorgeschlagene Verfahren ist ferner nur eine verhältnismäßig kleine Anzahl von Verformungsvorgängen erforderlich. Praktische Erfahrungen haben gezeigt, daß dieses Verfahren so durchgeführt werden kann, daß die entstehenden maximalen Temperaturen des Werkstücks bei den Verformungsvorgängen beispielsweise zwischen 225 und 275° C liegen. Durch die mögliche Kaltverformung werden

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ferner die Schwierigkeiten vermieden, welche wegen der erforderlichen Nachbehandlung nach einem Zwischenglühen bestehen. Andererseits ergibt sich noch der Vorteil, daß durch die Kaltverformung, was an sich bekannt ist, eine vom Verformungsgrad abhängige Verfestigung des Stahls erfolgt. Grundsätzliches war vor Auffindung des vorgeschlagenen Verfahrens auch bekannt, in welchem Zusammenhang Verformungsgrad und Kaltverfestigung stehen.

Es ist ferner ein bedeutsamer Vorteil dieses Verfahrens, daß es mit Hufe einer einzigen, mehrstufigen Presse duchführbar ist, beispielsweise mit einer bereits vorhandenen Kaltmutternpresse, an der nur verhältnismäßig geringe Abänderungen erforderlich sind. Ferner können mit diesem Verfahren auch andere metallische Hohlkörper wie Rohrmuttern hergestellt werden, die ähnlich wie ein Zündkerzengehäuse ausgebildet sind.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des Rohlings, aus dem der fertige Gegenstand nach der Erfindung hergestellt wird,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Rohling bzw. das Werkstück am Ende der ersten Arbeitsstufe; die

F i g. 3, 4, 5 und 6 sind entsprechende Ansichten des Werkstücks am Ende der zweiten, dritten, vierten bzw fünften Arbeitsstufe;

F i g. 3 a ähnelt der F i g. 3 und stellt eine abgewandelte Form des Werkstücks am Ende der zweiten Arbeitsstufe dar; die

Fig. 7, 8, 9, 10, 11 und 12 sind Draufsichten auf das Werkstück entsprechend den Fig. 1 bis 6;

Fig. 13 ist ein Längsschnitt durch die Mitte des Werkstücks und zeigt in punktierten Linien den Verlauf der Werkstoffasern in dem fertigen Zündkerzengehäuse;

F i g. 14 ist eine Seitenansicht des fertigen Zündkerzengehäuses;

Fig. 15 zeigt schematisch und perspektivisch den Pressenaufbau für die fünf Arbeitsstufen zur Herstellung des Werkstücks nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 ist ein Teilschnitt der Werkzeuge der ersten Arbeitsstufe;

Fig. 17 ist ein Teilschnitt der Werkzeuge der zweiten Arbeitsstufe;

Fig. 18 und 19 zeigen Teilschnitte des Werkzeugs der dritten Arbeitsstufe in aufeinanderfolgenden Stellungen während der Verformung;

F i g. 20 und 21 zeigen Teilschnitte des Werkzeugs der vierten Arbeitsstufe in aufeinanderfolgenden Stellungen;

F i g. 22 und 23 zeigen Teilschnitte der Werkzeuge der fünften Arbeitsstufe in aufeinanderfolgenden Stellungen;

F i g. 24 ist in vergrößertem Maßstab und auseinandergezogen ein Längsschnitt der Anordnung bei der dritten Arbeitsstufe (Fig. 18 und 19);
' Fig. 25 ist eine Draufsicht auf den inneren Teil in dieser Anordnung, gesehen in Richtung der Pfeile 25-25 in Fig. 24;

Fig. 26 ist in vergrößertem Maßstab ein Längsschnitt der Gesenkanordnung bei der vierten Arbeitsstufe (Fig. 20 und 21).

Die Fig. 15 zeigt schematisch die Gesamtanordnung der fünf Arbeitsstufen, die zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens verwendet werden. Die Anordnung nach F i g. 15 weist eine Gesenkplatte 30 mit fünf Matrizen auf, die durch die Bezugszeichen D-I, D-I, D-3, D-4 und D-S angedeutet sind. Ein Schlitten 31 kann sich horizontal zur Gesenkplatte 30 bewegen. Er trägt fünf verschiedene PatrizenT-1, T-2, T-3, Γ-4 und T-5, die mit den entsprechenden Matrizen zusammenarbeiten.

Ein nicht dargestellter Transportmechanismus sorgt dafür, jedes Werkstück in der Reihe von der einen Arbeitsstelle zur nächsten zu transportieren, bevor der Schlitten 31 seinen nächsten Vorwärtshub macht.

Normal gewalztes Stangen- oder gezogenes Drahtmaterial hat einen Faserverlauf (Flußlinien), der, bedingt durch das Walzen des Materials, axial 2x1 dem Material liegt und im wesentlichen parallel zueinander. Zündkerzengehäuse, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, haben Fasern, die im wesentlichen den Konturen des fertigen Zündkerzengehäuses folgen. Dies ergibt ein Zündkerzengehäuse, das ein Maximum an Festigkeit aufweist, welche man durch Kaltverformung des Materials erhält.

Erste Arbeitsstufe

Bei der in der F i g. 16 dargestellten ersten Druckoder Arbeitsstufe ist das Gesenk D-I vorgesehen, das in dem Gesenkhalter 32 auf der Gesenkplatte 30 sitzt. Das Gesenk D-I weist eine Gesenkhöhlung 33 auf, die an dem vorderen Ende des Gesenkes offen ist. Diese Höhlung hat gleichförmigen zylindrischen Querschnitt rückwärts von der Frontfläche bis zu dem Sitz bei 34, wo ihr Durchmesser abnimmt. Eine zylindrische Bohrung 35 schließt sich an.

Ein Ausstoßstempel 36 hat ein Vorderende verringerten Durchmessers, das gleitend in der zylindrischen Bohrung 35 in dem Gesenk D-I sitzt. Eine Schraubenfeder 37 liegt unter Druck zwischen der rückwärtigen Endfläche des Gesenkes D-I und einem verstärkten Kopf 36 a an dem Ausstoßstempel. Diese Feder drückt das Frontende des Ausstoßstempels nach rückwärts aus der Höhlung 33.

Ein Ausstoßer 38 kann sich in der Gesenkplatte 30 hin- und herbewegen. Er berührt das rückwärtige Ende des Ausstoßstempels 36. Die Ausstoßer werden durch die Bewegung des Schlittens zeitlich gesteuert, wie dies bei den schon bekannten Maschinen der Fall ist.

Die Anordnung an dem Gesenk D-I wird durch einen Ring 39 vervollständigt, der zwischen dem rückwärtigen Ende des Gesenkes D-I und einer inneren, nach vorn gerichteten Schulter 40 angeordnet ist, die in dem Gesenkhalter 32 sitzt.

Neben der ersten Arbeitsstufe (vgl. Fig. 15) sitzt eine Scheranordnung H, die senkrecht Mn- und hergehen kann, und zwar zeitlich gesteuert durch die Vorwärts- und Rückwärtshube des horizontal hin- und hergehenden Schlittens 31. Die Scheranordnung H trägt ein Schergesenk 41 gegenüber dem Gesenk D-I in der Gesenkplatte 30. Dieses Schergesenk 41 hat eine axiale Bohrung 42, in der der Dorn 43 gleiten kann. Der Dorn 43 hat ein zylindrisches vorderes Ende 43 a verringerten Durchmessers, das so bemessen ist, daß es lose in die offene vordere Endung der Gesenkhöhlung 33 paßt (vgl. Fig. 16), wenn die Scheranordnung H aus ihrer unteren Stellung (vgl. Fig. 15) angehoben wird.

In der Scheranordnung H sitzt ein Ring 44 an dem rückwärtigen Ende des Schergesenkes 41. Dieser Ring hat eine axiale Bohrung 45, die den gleichen Durchmesser hat wie die Bohrung in dem Schergesenk 41, mit der sie in einer Linie verläuft. An der einen Seite des Ringes 44 ist eine Querbohrung 46 vorgesehen, welche an ihrem inneren Ende auf die axiale Bohrung 45 stößt; die Bohrung 46 hat an ihrem äußeren Ende ein Gewinde. An dem inneren Ende der Querbohrung 46 sitzt eine Kugel 47, die sich gegen den Umfang des Domes 43 legt. Eine Madenschraube 48 sitzt in dem äußeren Ende der Querbohrung 46. Diese Madenschraube ist durch eine öffnung 49 in der Scheranordnung H zur Einstellung zugänglich. Eine Schraubenfeder 50 liegt unter Druck zwischen dem inneren Ende der Madenschraube 48 und der Kugel 47. Diese Feder drückt die Kugel 47 gegen den Dorn 43, so daß der Dorn gegen die entgegengesetzte Seitenwandung der Bohrung in der Platte 44 gedrückt wird; hierbei wird eine Reibungshemmung auf den Dorn ausgeübt, so daß er nicht aus der Bohrung 42 in dem Gesenk 41 herausspringt, wenn das Stauchwerkzeug T-I zurückgezogen wird.

An seinem rückwärtigen Ende trägt der Dorn 43 ein verstärktes Kopfende 51. Zwischen dem Kopfende 51 und dem rückwärtigen Ende des Ringes 44 sitzt unter Druck eine Schraubenfeder 52. Diese Schraubenfeder drückt den Dorn 43 gegenüber dem Dornhalter H zurück. Die Wirkung der Feder 52 wird durch die Kugelhemmung 47 gedämpft.

Wenn die Scheranordnung H in eine Stellung angehoben wird, bei der der Dorn 43 in einer Linie mit der Gesenkhöhlung an der ersten Arbeitsstufe steht, liegt das rückwärtige Ende des Domes auf der Bewegungslinie des ersten Stauchwerkzeuges T-I an dem Schlitten 31.

Beim Arbeiten der Maschine in der ersten Arbeitsstufe wird ein Werkstück oder Rohling W, der verhältnismäßig kurz, massiv und zylindrisch ist (vgl. F i g. 1 und 7) aus dem Schergesenk 41 ausgestoßen und in die Gesenkhöhlung 33 eingeführt. Dieser Ausgangsrohling hat eine rohe Bruchfläche an den Endflächen, wo er von dem Stangenmaterial abgeschert ist. Am Ende des Vorwärtshubes des Schiittens berührt das Stauchwerkzeug T-I den Dorn 43 und bewegt ihn vorwärts. Er drückt den Rohling W in die Gesenkhöhlung, bis die Endfläche des Rohlings die abgerundete Endfläche des Ausstoßstempels 36 berührt. Diese Operation beseitigt die Unebenheiten der Endfläche und glättet den Rohling. Er wird in zunehmendem Maße dünner nach dem Ende zu und hat eine eingekerbte, gerundete, konkave, rückwärtige Endfläche, die zu der gerundeten Endfläche des Ausstoßstempels 36 paßt. Am Ende dieses Preßvorganges hat das Werkstück die in den F i g. 2 und 8 dargestellte Form, wobei das Ende des Werkstücks mit geringem Durchmesser durch das Bezugszeichen 54 bezeichnet ist, während die eingedrückte Endfläche des Werkstücks das Bezugszeichen 55 trägt. Aus einem Vergleich der F i g. 1 und 2 ersieht man, daß die Gesamtlänge des Werkstücks durch den ersten Preßvorgang nur wenig vergrößert wird und daß der Außendurchmesser zum großen Teil unverändert bleibt.

Wenn der Schlitten 31 zurückgezogen wird, wird auch der Dorn 43 durch seine Feder 42 aus der Gesenkhöhlung herausgezogen. Nach Herausziehen des Domes wird das Werkstück IPF₁ von dem Gesenk D-I unter der Wirkung des Ausstoßers 38 aus dem Gesenk D-I entfernt. Das ausgestoßene Werkstück wird dann durch die Übertragungsringer erfaßt und zur zweiten Arbeitsstufe transportiert.

Zweite Arbeitsstufe

Aus der Fig. 17 erkennt man, daß die zweite Preß- oder Arbeitsstufe einen Gesenkhalter 56 aufweist, der in der Gesenkplatte 30 sitzt. In dem Gesenkgehäuse sitzt ein Gesenk D-2 mit einer Gesenkhöhlung 58, die an dem vorderen Ende des Gesenkes zylindrisch ist und die nach dem hinteren Ende einen Hals 59 aufweist, der mit seinem Durchmesser 60 das hintere Ende des Gesenkes bildet. Es ist verständlich, daß die Hälse in den Gesenken eine derartige Form aufweisen, daß fließende Eintrittskurven vorhanden sind, um große Reduktionen und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

Zwischen der hinteren Endfläche des Gesenkes D-2 und der vorderen Fläche der inneren Schulter 62 an dem Gesenkhalter 56 sitzt eine ringförmige Füllhülse 61. Diese Füllhülse 61 hat einen axialen Durchgang 63, der in einer Linie mit dem Abschnitt 60 geringeren Durchmessers der Gesenkhöhlung liegt und die gleiche Querschnittsgröße und Form hat.

An dem hinteren Ende der ringförmigen Füllhülse 61 besitzt der Gesenkhalter 56 einen zylindrischen Durchgang 64, der einen Stempel 65 aufnimmt. Dieser Stempel 65 besitzt einen verlängerten, zylindrischen Teil 65 a, der gleitend in dem axialen Durchgang 63 in der Füllhülse 61 sitzt und in den Teil 60 geringeren Durchmessers der Gesenkhöhlung hineinragt. Die vordere Endfläche dieses zylindrischen Teiles hat einen vorderen ringförmigen Teil 66, der radial von der Peripherie nach innen geht und einen konischen Abschnitt 67 bildet, der in der Mitte eine scharfe Spitze 68 aufweist, die genau in der Längsachse der Gesenkhöhlung liegt.

An seinem hinteren Ende hat der Stempel 65 ein Ende 69, das lose in dem zylindrischen Durchgang 64 in dem Gesenkhalter 56 sitzt. Das hintere Ende dieses verdickten Endes bzw. Kopfes berührt normalerweise die vordere Endfläche einer Führungsplatte 70 für den Stift. Diese Führungsplatte 70 sitzt zwischen der rückwärtigen, ringförmigen Schulter 71 an dem Gesenkhalter und der vorderen Endfläche der Füllplatte 72 in der Gesenkplatte 30. Die Füllplatte ist derart ausgebildet, daß in ihrem vorderen Ende ein Luftspalt 72 a vorhanden ist. Die Führungsplatte 70 für den Stift und die Füllplatte 72 liegen in einer Linie mit in Längsrichtung angeordneten Durchgängen zur Aufnahme der Ausstoßbolzen 73. Die vorderen Enden der Ausstoßbolzen legen sich gegen die rückwärtige Endfläche des verdickten Endes oder Kopfes 69 an dem Stempel 65. Die hinteren Enden der Ausstoßbolzen sind an einem Kopfstück 74 befestigt. Dieses Kopfstück 74 und ein Ausstoßer 75, der sie betätigt, sitzen lose in einer Bohrung 76 in einer Platte 76 a hinter der Füllplatte 72.

Die Werkzeuganordnung in dem Schlitten, die mit dem Gesenk D-2 in der zweiten Arbeitsstufe zusammenarbeitet, ist in ihrer Gesamtheit mit T-2 bezeichnet. Diese Anordnung besteht aus einem Dorn 77, der ein verjüngtes, vorderes Ende 77 a aufweist. Die vordere Endfläche des Domes weist einen flachen nach vorn gerichteten Randteil 78 auf, einen kegel-

stumpfförmigen Teil 79, der sich nach innen und nach vorn zu dem Innenteil 78 aus erstreckt. Es ist weiter ein gebogenes, sich nach vorn erstreckendes Ende 80 an der inneren Kante des kegelstumpf!örmigen Teiles 79 vorgesehen. Weiter ist eine kegelstumpfförmige Einbuchtung 81 in der Mitte an der Endfläche des Domes vorgesehen, wobei eine scharfe Spitze 82 gebildet ist.

Das rückwärtige Ende des Domes 77 hat einen größeren Durchmesser und wird gleitend durch die zylindrische Bohrung 83 des Dornhalters 84 aufgenommen. Über den größten Teil seiner Länge hat der Dornhalter 84 einen kegelstumpfförmigen Umfang, der von einem entsprechenden Ausschnitt in einem ringförmigen Teil 85 aufgenommen wird. Das rückwärtige Ende des Teiles 85 ist in eine Höhlung 86 in den Schlitten 31 eingeschraubt. An dem rückwärtigen Ende des Dornhalters 84 sitzt ein Flansch 87, und zwar in dem hinteren Ende der Aushöhlung 86 hinter dem hinteren Ende des ringförmigen Teiles 85. Hinter diesem Flansch hat der Schlitten 31 eine Bohrung 88, die sich an die Höhlung 86 anschließt. In dieser Bohrung 88 sitzt ein verdickter Teil 89. Ein Zapfen 90 geringeren Durchmessers greift in die Bohrung 83 in dem Dornhalter 84 ein.

Am Ende der zweiten Arbeitsstufe hat das Werkstück W₂ (F i g. 3) eine zylindrische Wandung 91, die in einen gebogenen Teil 92 nach dem unteren Ende des Werkstücks in F i g. 3 übergeht, wobei dieses Ende einen geringen Außendurchmesser 93 hat, der eine scharfe Ecke 94 an der Verbindung des inneren Endes mit dem gebogenen Teil 92 aufweist. An der oberen Endfläche in F i g. 3 hat das Werkstück eine Fläche mit einem ringförmigen Randteil 95, der an dem inneren kegelförmigen Abschnitt 96 in einen abgerundeten Teil 97 übergeht. Innen ist ein kegelstumpfförmiger Teil 98 mit einer scharfen Spitze 99, die auf der Achse des Werkstücks liegt. An dem entgegengesetzten Ende des Werkstücks ist eine Fläche mit einem ringförmigen Randteil 100 und einem konischen Teil 101 innerhalb des Randteiles mit einer scharfen Spitze 102 auf der Mittelachse des Werkstücks W₂ vorhanden.

Der äußere Durchmesser des größeren Teiles des Werkstücks bleibt während der zweiten Verformung unverändert. Der größere Teil 91 des Werkstücks PF₂ (F i g. 3) hat nach dem zweiten Arbeitsgang den gleichen Außendurchmesser wie der größte Teil des Werkstücks W₁ (F i g. 2) vor Beginn des zweiten Arbeitsganges.

Die Form des Werkstücks wird jedoch durch den zweiten Preß- bzw. Verformungsarbeitsgang verändert. Die Gesamtlänge ist größer. Der ausgezogene Hals oder Schaft 93 bildet die Fortsetzung des Abschnitts 91. Eine entsprechende Höhlung 96 bis 99 des Gesenkes ist an der entgegengesetzten Seite vorgesehen.

Nach Herstellung dieser Form wird das Werkstück W₂ aus dem Gesenk D-2 der zweiten Arbeits-' stufe durch den Ausstoßer 75 ausgestoßen, durch den Übertragungsmechanismus (nicht dargestellt) erfaßt und dann unmittelbar zu der dritten Arbeitsstufe transportiert.

Dritte Arbeitsstufe

Bei der dritten Arbeitsstufe (F i g. 18 und 19) ist ein Gesenk D-3 vorhanden, das eine Gesenkhöhlung hat, die einen sechskantigen Teil 104 am Eingang des Gesenkes aufweist und einen zylindrischen Teil 105 geringeren Durchmessers am Ende des Gesenkes. Das Gesenk D-3 hat eine nach vom gerichtete, gebogene Schulter 106 zwischen der größeren Höhlung 104 des Sechskantes und einem Teil geringeren Durchmessers 105 an dem rückwärtigen Ende des Gesenkes. Dieses Gesenk ist im einzelnen und in vergrößertem Maßstab in F i g. 24 dargestellt.

Ein ringförmiger Gesenkeinsatz 107 liegt hinter

ίο dem Gesenk D-3. Dieser Einsatz hat eine zylindrische Bohrung 108, die an der Frontfläche des Einsatzes eine vergrößerte Höhlung 109 aufweist, die den gleichen Durchmesser hat wie der hintere Höhlungsabschnitt 105 in dem Gesenk D-3 und der eine Fortsetzung des hinteren Höhlungsabschnittes 105 in dem Gesenk D-3 ist. Wie man am besten aus den F i g. 24 und 25 erkennt, weist der Einsatz 107 in gleichem Abstand befindliche, radiale Luftkanäle 109 a auf, die von der Höhlung 109 ausgehen quer über die Frontfläche des Gesenkeinsatzes sowie drei ähnlich angeordnete Luftkanäle 108 α, die von der Bohrung 108 radial über die Endfläche des Gesenkeinsatzes ausgehen. Ferner sind am Umfang befindliche Luftkanäle 107 a vorhanden, die in Verbindung stehen mit den entsprechenden Luftkanälen 109 a an dem rückwärtigen Luftkanal 108 α. Die winkelige Ausbildung der Frontfläche des Einsatzes 107 sichert einen maximalen Preßdruck um die Ausbohrung 109 herum.

Das Gesenk D-3 und der Einsatz 107 sitzen in einem Gesenkhalter 110, der wiederum in der Gesenkplatte 30 befestigt ist. Eine ringförmige Füllplatte 111 legt sich gegen die rückwärtige Endfläche des Einsatzes 107. Diese Füllplatte liegt in einer zylindrischen Ausbohrung 112 in dem Gesenkhalter 110. Wie man aus der F i g. 18 erkennt, ist ein Ringspalt HOa in dem Gesenkhalter 110 vorgesehen, unmittelbar vor der Füllplatte 111. Dieser Spalt soll den Druck gegen das Gesenk und die Füllplatte 107 sichern, während sie in ihrer Lage gehalten wird. An der Seite der Abstreifhülse 114 wird Luft nach unten ausgeblasen. Eine Schraubbuchse 113 ist in die zylindrische Ausbohrung 112 eingeschraubt, und zwar direkt hinter der Füllplatte 111.

Die Abstreifhülse 114 kann in einer axialen Bohrung in der Schraubbuchse 113 hin- und hergehen. Diese Hülse hat an ihrer Rückseite einen Kopf 114 a vergrößerten Durchmessers, der lose in der Bohrung 115 sitzt. Das dünnere Vorderende der Abstreifhülse 114 geht gleitend durch die Mittelbohrung 116 in der Füllplatte 111 und in das rückwärtige Ende der zylindrischen Bohrung 108 in dem Gesenkeinsatz 107.

In dem hinteren Ende der Einschraubbuchse 113 sitzt in einer erweiterten Bohrung 118 eine Führungsplatte 117 für die Stifte, und zwar hinter der axialen Bohrung 115. Das Vorderende dieser Führungsplatte legt sich gegen eine Innenschulter 119 in der Schraubbuchse 113, und zwar da, wo sich die Bohrung 117 mit der Ausbohrung 118 vereint. In der Gesenkplatte 30 hinter der Führungsplatte 117 für die Stifte und hinten an der Schraubbuchse sitzt eine Füllplatte 120.

Axial durch die Abstreifhülse 114 verläuft ein langer Ausstoßer 121. Die Hülse kann sich dabei frei auf dem Ausstoßer 121 bewegen. Der Ausstoßer 121 hat eine konische Stirnfläche 122, die normalerweise in geringem Abstand vor dem vorderen Ende der Abstreifhülse 114 liegt, wie dies aus der Fig. 18

ersichtlich ist. Das hintere Ende des Ausstoßers geht durch eine axiale Bohrung 123 in der Führungsplatte 117 für die Stifte. An seinem äußersten hinteren Ende hat der Ausstoßer ein Kopfstück 124, das in einer Ausbohrung 125 in dem hinteren Ende der Führungsplatte 117 gleiten kann, und zwar unmittelbar vor der Füllplatte 120. Die Ausbohrung 125 ist langer als das Kopfstück 124 an dem Ausstoßer, so daß der Ausstoßer sich während der Ausstoßoperation vorwärts bewegen kann.

Eine Anzahl von langen Ausstoßbolzen 126 kann in entsprechenden Löchern in der Füllplatte 120 gleiten und in der Führungsplatte 117 für diese Bolzen. Das vordere Ende der Ausstoßbolzen 126 legt sich gegen das rückwärtige Ende der Abstreifhülse 114. Das hintere Ende der Bolzen 126 wird von einem Kopfstück 127 aufgenommen, das durch einen Ausstoßer 128 in der Gesenkplatte 30 hin- und herbewegt werden kann.

Die Werkzeuganordnung T-3, die mit der Gesenkanordnung D-3 in der dritten Arbeitsstufe zusammenarbeitet, besteht aus einem verlängerten Dorn 130, einer besonderen Stange 130 a hinter dem Dorn, einer Hülse 31, die um die Stange 130 a herumliegt und aus dem Dorn an dem Ende gegenüber dem Gesenk D-3. Eine Plattte 132 steht mit dem Ende der Stange 130 a in Berührung und ist so angeordnet, daß sie relativ zu dem Schlitten 131 durch das Stück 132 b bewegt werden kann. Eine Füllplatte 133 liegt um das vordere Ende der Platte 132 herum und um das rohrförmige Glied bzw. die Hülse 131.

Wie man aus der F i g. 18 erkennt, trägt der Dorn 130 an seinem hinteren Ende eine Schulter 134 vergrößerten Durchmessers, der sich gegen die innere Schulter 135 in der Hülse 131 legt. Das hintere Ende der Hülse 131 ist umgebogen, um einen Flansch 136 zu bilden, der zwischen der Platte 132 und der rückwärtigen Fläche der Schulter 137 an der ringförmigen Füllplatte 133 anliegt.

Die Einheit, bestehend aus Dorn 130, Stange 130 a, Hülse 131 und den Platten 132 und 133, kann in einer Hülse 138 gleiten, die in dem Schlitten 31 sitzt.

Das Vorderende des Domes 133 weist einen zentralen, konischen Teil 139 auf, der in einer Spitze

140 endet, die auf der Achse des Domes liegt. Das vordere Ende des Domes 130 weist einen ringförmigen, konkaven Abschnitt 141 auf, der den konischen Teil 139 umgibt. Dieser ringförmige konkave Teil 141 nimmt von der Spitze des Domes aus nach außen hin an Durchmesser zu. Dieser konkave Teil

141 endet in einer verbreiterten Schulter 142, die einen etwas größeren Durchmesser hat als der anschließende zylindrische Abschnitt des Domes.

Über den größten Teil der Länge seines Vorderendes verläuft der Dom 130 in Längsrichtung durch eine Hülse 144, in der er gleitend angeordnet ist. Das rückwärtige Ende dieser Hülse 144 hat einen Flansch 145 vergrößerten Durchmessers, der vor der Hülse 131 liegt. Eine Anzahl Ausstoßbolzen 146 kann in Längsrichtung durch die Hülse 131 gleiten. Ihre vorderen Enden berühren die rückwärtige Endfläche der Hülse 144.

Um die Hülse 144 herum liegt ein Dornhalter, gegenüber dem die Hülse gleiten kann. Dieser Domhalter 147 hat eine Domnase 148 mit sechseckigem Querschnitt an seinem Vorderende, die derart dimensioniert ist, daß sie in dem Sechskantabschnitt 104 der Höhlung des Gesenkes D-3 gleiten kann.

Der Domhalter 147 sitzt in einem Halteteil 149, der im wesentlichen ringförmigen Querschnitt hat. Dieser Halteteil 149 kann in der Hülse 138 gleiten. Der Halteteil 149 hat eine Anzahl im Abstand voneinander angeordneter zylindrischer Höhlungen 150, die an einem Ende offen sind. Jede dieser Höhlungen 150 nimmt eine Druckfeder 151 auf. Jede dieser Druckfedern besitzt einen Führungsstift mit einem Teil 152, der lose in der Feder sitzt und der einen Kopf 153 vergrößerten Durchmessers hat, welcher zwischen dem rückwärtigen Ende der Feder und der vorderen Fläche der ringförmigen Füllplatte 133 sitzt. Das vordere Ende jeder Feder 141 berührt das vordere Ende der Höhlung 150 in dem Halteteil 149. Der Schlitten 31 hat eine Einstellvorrichtung, z. B. einen Einstellkeil 31a, der das Stück 132 einstellt sowie die Stange 130 a und den Dorn 130 in eine bestimmte Stellung zu dem Schlitten. Die Anordnung, bestehend aus den Teilen 147 und 149, die den Dom 130 umgeben, können als Federkapseln betrachtet werden, die von der vorderen Fläche des Schlittens weggedrückt werden, so daß sie gegen die Gesenkplatte 30 anliegen. Die vordere Grenze der vorstehenden Anordnung 147 bis 149 wird durch die Schulter 156 (F i g. 19) bestimmt, wie im folgenden beschrieben wird. Die Federn 151 in dem Federgehäuse drücken die Anordnung in die vorderste Stellung relativ zu dem Schlitten. Diese Anordnung ist in F i g. 18 dargestellt.

Die Platte 154 (vgl. Fig. 19) ist mit der Vorderseite des Schlittens 31 verschraubt. Der Halter 149 in der Werkzeuganordnung hat einen Umfangseinschnitt 155, der an dem vorderen Ende des Halters offen ist und in den die Platte 154 hineinragt. Der Halter 149 hat eine vordere Schulter 156 an dem rückwärtigen Ende des Einschnittes 155, die so angeordnet ist, daß sie das rückwärtige Ende der Platte 154 aufnimmt, um die Bewegung des Halters 149 nach vom in bezug auf den Schlitten 31 zu begrenzen.

Eine Anzahl von langen Anschlagstiften 147 liegt innerhalb der Hülse 138 in entsprechenden Nuten 158 des Halters 149. Diese Anschlagstifte stören die Bewegung des Halters 149 nicht, der gegenüber dem Schlitten 31 gleiten kann. Die vorderen Enden der Anschlagstifte 157 sind in die Platte 154 eingeschraubt. Die rückwärtigen Enden dieser Stifte berühren die Frontfläche eines Flansches 133 α der Füllplatte 133.

In der in Fig. 18 dargestellten Normalstellung der Teile, d. h., wenn der Werkzeugkopf zurückgezogen ist gegenüber der Gesenkplatte, drücken die Federn 151 den Halter 149 in eine Stellung, in der die Schulter 156 die Rückseite der Platte 154 berührt. Dies ist die äußerste Vorwärtsstellung des Halters 149 gegenüber dem Schlitten 31. Wie bereits erwähnt, ist in diesem Augenblick das ringförmige Sechskantende 148 an dem Dornhalter 147 gleich mit der Frontfläche des Domes 130.

Wenn der Schlitten 31 sich gegen die Gesenkplatte 30 in der dritten Arbeitsstufe vorwärts bewegt, wird das Sechskantende 148 des Dornhalters 147 in die Eingangsöffnung des Gesenkes D-3 bewegt. Das Werkstück W₂ wird abwärts in das Gesenk D-3 gedrückt, und zwar durch die Vorwärtsbewegung des Domes 130 des Sechskantendes 148 und der Hülse 144. Wenn Widerstand durch das Werkzeug auftritt, werden durch die Wirkung des Halteteiles 149 die

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Federn 151 zusammengedrückt und die Federkapseleinheit 147 bis 149 kann zu dem Schlitten zurückgehen, wenn der Dorn weiter in das Werkstück vorwärts geht, bis die Stellung erreicht ist, die in der F i g. 19 erreicht ist. '

Der Teil 132 b, der durch den Schlitten getragen wird,-berührt-die äußeren Enden der Ausstoßbolzen 146 und die Differenz zwischen der Vorwärtsbewegung des Stückes 132 6, und dem Schütten 31 gestattet, daß sich die Ausstoßbolzen 146 zurück- to bewegen, und zwar weg von der Gesenkplatte. Dies gestattet wiederum, daß die Hülse 144 sich längs des Domes zurückbewegt, und das Metall, das durch den Dorn verdrängt wird, fließt in den Raum zwischen dem Dorn und dem Sechskantende, so daß ein Halsteil 160 an dem Ende des Werkstücks entsteht (vgl. zum Beispiel Fig. 13 und 14).

Wenn das Werkstück in der dritten Arbeitsstufe vollständig verformt ist, wird das sich ergebende Werkstück W₃ von dem Dorn Ϊ30 abgestreift und in dem Gesenk D-3 gehalten. Die Ausstoßbolzen 146 drücken die Hülse längs des Domes 130. Tatsächlich bleibt die Hülse 144 zeitweilig bewegungslos gegenüber der Gesenkplatte 33, wenn der Schlitten 31 zurückgeht. Die Anschlagstifte 157 verhindern ein Streifen gegen die Federn 151. Wenn das Werkstück PF₃ von dem Dorn 130 herunter ist, bringen die Federn 151 den Werkzeughalter wieder in die Normalstellung, die in der Fig. 18 dargestellt ist. Wenn der Schlitten zurückgezogen ist, wird das Werkstück aus dem Gesenk D-3 ausgestoßen, und zwar durch die Vorwärtsbewegung des Ausstoßers 128, der die Ausstoßbolzen 126 nach vom zu dem Gesenk zu drückt. Diese Bolzen 126 wiederum zwingen die Abstreifhülse 114 zu dem äußeren Ende des Gesenkes, um das Werkstück aus dem Gesenk auszustoßen. Die Hülse 144 und das Zurückziehen des Domes 133 haben das Werkstück von dem Dorn 130 abgestreift und halten es in dem Gesenk. Wenn das Werkstück in der dritten Arbeitsstufe aus dem Gesenk ausgestoßen ist, wird es durch den Übertragungsmechanismus erfaßt und dann zu der vierten Arbeitsstufe transportiert.

Es sei bemerkt, daß bei dieser Operation das Material des Werkstücks um das Vorderende des Domes herum auseinandergezogen wird, wobei ein Sechskantabschnitt größeren Durchmessers und ein Halsteil 160 gebildet wird, und zwar innerhalb der Nase 148 an dem Domhalter 147.

Am Ende des Vorwärtshubes des Schlittens 31 hat das Werkstück das in F i g. 4 dargestellte Aussehen mit einem Halsteil 160 an einem Ende und einem zylindrischen Teil 162 etwas geringeren Durchmessers, der sich an den Sechskantteil 161 anschließt. Weiter ist ein zylindrischer Teil 163 kleineren Durchmessers hinter dem Teil 162 vorhanden und eine flache, ringförmige Schulter 164 an der Verbindungsstelle zwischen den zylindrischen Teilen 162 und 163. Die zylindrischen Teile 160 und 162 des Werkstücks W_z haben den gleichen Querschnitt wie der größere Teil91 des Werkstücks W₂ (Fig. 2) vor Beginn der dritten Verformungsstufe. Der Sechskantteil 161 ist im wesentlichen größer. Zum Schluß, wenn der Halsteil 161 gebildet ist, hat das Werkstück eine Höhlung, die an dem Ende offen ist und die einen zylindrischen Innenteil 165 aufweist, der in das Werkstück hineingeht, und zwar an einer Stelle gegenüber dem entgegengesetzten Ende des Sechskantteiles 161. Dort befindet sich ein konvexer Ring·* abschnitt 166 am inneren Ende des zylindrischen Abschnittes 165, dessen Durchmesser allmählich zunimmt mit einem geschlossenen Ende 167 in dem Teil des Werkstücks, der sich in der zylindrischen Wandung 162 befindet. An dem entgegengesetzten Ende riat das Werkstück eine Höhlung, die wesentlich geringere axiale Länge hat, mit einem zylindrischen Abschnitt 168 an dein äußeren Ende und einem konischen Teil 169 an dem inneren Ende, ^: ■; ' Das Ergebnis der dritten Verformungsstufe besteht darin, daß die Gesamtlänge des Werkstücks wesentlich vergrößert wird, daß die Höhlung 165 bis 167 langer wird, daß femer der äußere Sechskantteil geformt und vergrößert wird und daß das Stück mit dem geringeren Durchmesser 163 wesentlich .verlängert wird. Es wird dabei die Höhlung 168,169 an dem inneren Ende des Werkstücks gebildet, und die axiale Dicke des Werkstücks in dessen Mitte wird wesentlich verringert.

Vierte Arbeitsstufe

Bei der vierten Arbeitsstufe (F i g. 20 und 21) ist ein Gesenk D-4 vorgesehen, das eine Gesenkhöhlung mit einem Sechskantteil 171 an dem Eingang des Gesenkes aufweist und einen zylindrischen Teil 172, der einen etwas geringeren Durchmesser hat in der Mitte des Gesenkes und einen zylindrischen Abschnitt 173 am Ende des Gesenkes, der einen noch geringeren Durchmesser hat. Dieses Gesenk D-4 ist in vergrößertem Maßstab in der F i g. 26 dargestellt. Es ist eine vordere Fläche vorgesehen mit einer kurven- und ringförmigen Schulter 174 an der Verbindungsstelle zwischen dem Sechskantteil 171 der Gesenkhöhlung und dem zylindrischen Teil 173. Der Sechskantteil 171 der Gesenkhöhlung ist derart dimensioniert, daß er genau, jedoch gleitend, den Sechskantteil 161 des Werkstücks W_ä (F i g. 4) aufnehmen kann. Der zylindrische Teil 173 der Gesenkhöhlung ist so dimensioniert, daß er passend, jedoch gleitend, den zylindrischen Teil 162 des Werkstücks W₃ aufnehmen kann.

Eine ringförmige Füllplatte 176 liegt hinter dem Gesenk D-4. Diese Füllplatte hat eine zentrale Bohrung 177, die nach beiden Enden zu offen ist und die in Verbindung mit dem rückwärtigen Endteil 173 der Höhlung steht.

Sowohl Füllplatte 176 als auch das Gehäuse D-4 sitzen in einer zylindrischen Ausbohrung 178 in dem Gesenkhalter 179. Ein ringförmiger Gesenkeinsatz 180 wird von dem Endteil 173 der Gesenkhöhlung D-4 aufgenommen. Wie man am besten aus der F i g. 26 erkennt, hat der Gesenkeinsatz 180 einen axialen Durchgang, der in seiner Gesamtheit durch das Bezugszeichen 380 bezeichnet ist. Dieser Durchgang ist an beiden Enden offen. Der Endteil 381 dieses Durchganges ist zylindrisch und hat den gleichen Durchmesser wie die zentrale Bohrung 177 in der Füllplatte 176. Unmittelbar vor diesem Endteil 381 weist die Bohrung in dem Gesenkeinsatz einen kurzen konischen Abschnitt 382 auf und vor diesem den zylindrischen Abschnitt 383, der in einen kurzen Teil 384 an dem vorderen Ende des Gesenkeinsatzes übergeht

Der Gesenkeinsatz 180 besitzt eine Anzahl längsverlaufender Nuten 181 auf seinem Umfang und entsprechend angeordnete radiale Nuten 182. Diese

Nuten in dem Gesenkeinsatz stehen in Verbindung mit dem vorderen Ende des Gesenkeinsatzes und mit dem Inneren der Gesenkhöhlung. An dem hinteren Ende des Gesenkeinsatzes stehen sie mit entsprechend angeordneten Längsnuten 183 in der Füllplatte 176 in der Bohrung 177 in Verbindung. Diese Nuten sichern einen Luftabfluß während der Verformungsoperationen.

Der Gesenkhalter hat eine flache, ringförmige, nach vorn gerichtete Schulter 184 am Ende der Höhlung 178. Das rückwärtige Ende der Füllplatte 176 legt sich gegen diese Schulter. Hinter dieser Schulter weist der Gesenkhalter eine zylindrische Bohrung 185 auf, die in Verbindung mit der Nut 183 in der Füllplatte 176 steht.

Die Anordnung an dem Gesenk weist also einen Ausstoßer 186 auf, der einen Kopf 187 vergrößerten Durchmessers an seinem rückwärtigen Ende hat und der lose in der Bohrung 185 in dem Gesenkhalter sitzt. Der Stiel des Ausstoßers geht gleitend durch ao die Bohrung 177 in der Füllplatte 176 und kann in dem ringförmigen Gesenkeinsatz 180 gleiten. Er sitzt genau, jedoch gleitend, an dem hinteren Endteil 381 der Bohrung in dem Gesenkgehäuse. An seinem vorderen Ende hat der Ausstoßer einen verringerten Durchmesser mit einer Spitze 188.

An dem rückwärtigen Ende der Bohrung 185 hat der Gesenkhalter 179 eine zylindrische Bohrung 189, die einen größeren Durchmesser hat als die Bohrung 185. Eine Führungsplatte 190 für die Ausstoßbolzen sitzt in dieser Höhlung, wobei ihr vorderes Ende sich an eine rückwärts gerichtete Schulter 191 legt, die an der Verbindungsstelle zwischen den Bohrungen 185 und 189 gebildet ist. Diese Führungsplatte 190 weist eine Anzahl radialer Nuten 192 an ihrer vorderen Stirnfläche auf, die in Verbindung mit längsgerichteten Nuten 193 an ihrem Umfang stehen.

Eine Füllplatte 194 liegt hinter der Führungsplatte 190 für die Ausstoßbolzen in Berührung mit dem hinteren Ende des Gesenkhalters 179. Diese Füllplatte 194 und der Gesenkhalter 179 sitzen beide in einer zylindrischen Bohrung 195 in der Gesenkplatte 30. Die Füllplatte 194 weist an ihrer Stirnfläche einen Luftspalt 194 α auf, wobei sie sich gegen das Gesenkgehäuse 179 legt.

Eine Bohrung 196 geringeren Durchmessers geht in die Bohrung 195 an dem hinteren Ende der Füllplatte 194 über. Eine Anzahl langer Ausstoßbolzen 197 geht gleitend durch entsprechende Bohrungen in der Füllplatte 194 und durch die Führungsplatte 190. Die vorderen Enden dieser Ausstoßbolzen berühren das rückwärtige Ende des Ausstoßers 186. Die rückwärtigen Enden der Ausstoßbolzen 197 enden in einem Kopfstück 198, das durch einen hin- und hergehenden Ausstoßer 199 in der Bohrung 196 der Gesenkplatte 30 bewegt wird.

Wenn der Ausstoßer 199 betätigt wird, drückt er die Ausstoßbolzen 197 nach vorn, und diese Bolzen wiederum bewegen den Ausstoßer 186 nach vorn zu dem äußeren Ende des Gesenkes D-A zu.

Die Werkzeuganordnung Γ-4, die mit dem Gesenk bei dem vierten Verformungsarbeitsgang zusammenarbeitet, besteht aus einem langen Dorn 200 mit einem verdickten Kopfstück 201 an seinem hinteren Ende und einem Abstreifergehäuse 202, dessen vorderes Ende sich gegen dieses Kopfstück an dem Dorn legt Das Kopfstück 201 an dem hinteren Ende des Domes sitzt in einer Bohrung in einer ringförmigen Führungsplatte 203, die eine nach rückwärts gerichtete Schulter 204 aufweist, gegen die sich die vordere Kante des Kopfstücks 201 legt.

An dem entgegengesetzten vorderen Ende bildet der Dorn eine konische Spitze 201, an die sich ein kurvenförmiger Teil 206 anschließt mit zunehmendem Durchmesser nach außen sowie eine verbreiterte Schulter 207 hinter diesem gebogenen Teil 206.

Ein allgemeiner ringförmiger Werkzeughalter 208 ist in eine Aussenkung des Schlittens 31 eingeschraubt. Dieser Werkzeughalter hat eine zylindrische Bohrung 209 an seinem vorderen Ende und eine Kammer 210 mit größerem Durchmesser hinter der Bohrung 209. Eine noch größere zylindrische Kammer 211 liegt hinter der Kammer 210, und schließlich befindet sich eine größere zylindrische Einsenkung 212 an ihrem hinteren Ende.

Das Abstreifergehäuse 202 hat einen Endteil 213 verringerten Durchmessers, der in die Einsenkung 212 in den Werkzeughalter 208 hineinpaßt.

Die Führungsplatte 203 sitzt passend in der Kammer 211 in dem Werkzeuggehäuse, wobei die vordere Endfläche eine nach rückwärts gerichtete Schulter 215 berührt, die sich in dem Werkzeuggehäuse an der Verbindungsstelle zwischen den Kammern 211 und 210 befindet.

Eine Abstreifhülse 216 sitzt gleitend auf dem Dorn 200 und kann wiederum in der zylindrischen Bohrung 209 in dem Werkzeughalter 208 gleiten. Die Abstreifhülse 216 besitzt einen verbreiterten konischen Endflansch 217, der in der Kammer 210 des Werkzeughalters gleiten kann. Dieser Flansch 217 legt sich normalerweise gegen eine entsprechend geformte, nach rückwärts zeigende innere Schulter 218 in dem Werkzeuggehäuse an der Verbindungsstelle zwischen der Bohrung 209 und der Kammer 210 an.

Eine Anzahl langer Ausstoßbolzen 219 geht gleitend durch entsprechende Bohrungen in dem Abstreifergehäuse 202 und der Führungsplatte 203. Die vorderen Enden der Ausstoßbolzen 219 werden gleitend in der Kammer 210 in dem Werkzeuggehäuse aufgenommen. Die rückwärtige Endfläche der Abstreifhülse 216 wird von diesen Ausstoßbolzen berührt.

Das Abstreifergehäuse 202 hat eine zylindrische Bohrung 220, die den Ausstoßer 221 gleitend aufnimmt. Das vordere Ende dieses Ausstoßers berührt die rückwärtigen Enden der Ausstoßbolzen 219.

Wenn der Schlitten 31 vorwärts bewegt wird, kommt das vordere Ende der Abstreifhülse 216 zunächst mit dem hinteren Ende des Werkstücks in Berührung. Bis der Vorderteil oder die Nase des Domes das innere Ende der Höhlung 165 bis 167 in dem Werkstück berührt, wird die Abstreifhülse 216 festgehalten, und zwar durch ihre Berührung mit dem rückwärtigen Ende des Werkstücks, so daß die Führungsplatte 203, die sich gemeinsam mit dem Dom bewegt, vorwärts geht in Richtung auf das rückwärtige Ende 217 der Abstreifhülse.

Wenn der Dom das innere Ende dieser Höhlung in dem Werkstück berührt, drückt er das Werkstück herunter in die Gesenkhöhlung, bis das entgegengesetzte Ende des Werkstücks den Ausstoßer 186 berührt, der während dieser Zeit stillsteht. Hierbei wird das Material des Werkstücks fließgepreßt, so daß es die Form annimmt, die in Fig. 5 dargestellt ist. Während einer solchen Kaltverformung des Werkstücks wird die Höhlung vertieft und zu gleicher

Zeit der ursprüngliche zylindrische Teil 162 in der Mitte des'Werkstücks erheblich in dieLänge gezogen, so daß er die bei 222 in Fig. 13 gezeigte Form annimmt.

Der Widerstand des Werkstücks gegen Verformung wirkt sich dahin aus, daß die Abstreifhülse im wesentlichen festgehalten wird, während sich der Dorn 200 vorwärts bewegt. Am Ende des Hubes des Domes muß das Flanschende 217 der Abstreifhülse 216 nicht mehr die Frontfläche der Führungsplatte 203 berühren.

Die Nuten 181,182 und 183 dienen zum Ablassen der Luft in der Kammer bzw. Bohrung 185. Ein weiteres Ablassen erfolgt durch die Nuten 192 und 193, die in Verbindung stehen mit der Öffnung 193 a in der Gesenkplatte 30, wobei diese Öffnung nach außen führt.

Wenn der Dorn nach der Verformung des Werkstücks zurückgezogen wird, hält die Abstreifhülse 216 das Werkstück W_i in dem Gesenk D-4. Wenn der Dorn 200 vollkommen aus dem Werkstück W₄ herausgezogen ist, wird die Hülse 216 zurückgezogen. Die Abstreifhülse 216 wird nach vorn bewegt, wenn der Ausstoßer 221 durch die Hebel des Schlittens betätigt wird, wenn diese das Ende 221a berühren.

Wenn der Dorn 200 mit der Abstreifhülse 216 herausgezogen ist, wird das Werkstück aus dem Gesenk D-4 durch den Ausstoßer 186 ausgestoßen. Es bewegt sich unter dem Einfluß der Ausstoßerbolzen 197 vorwärts, die durch den Ausstoßer 199 betätigt werden.

Wenn das Werkstück auf diese Weise aus dem Gesenk D-4 entfernt ist, wird es von dem Übertragungsmechanismus ergriffen und zu der fünften Arbeitsstufe transportiert.

Am Ende des vierten Verformungsprozesses hat das Werkstück die Form, die in Fig. 5 dargestellt ist.

Wie man aus dieser Figur sieht, hat das Ende 163 •verringerten Durchmessers keine wesentliche Formänderung erfahren. Die Höhlung, die durch die Wandungen 168 und 169 gebildet wird, ist die gleiche. Ebenso ist im wesentlichen keine Änderung der äußeren Form auf dem entgegengesetzten Ende des Werkstücks vorhanden. Das ringförmige Ende 160 und der Sechskantabschnitt 161 bleiben unverändert; jedoch ist der Abschnitt zwischen dem inneren Ende des Sechskantabschnitts 161 und dem Ende 163 geringeren Durchmessers wesentlich in die Länge gezogen, wobei eine zylindrische Wandung 222 entstanden ist, die wesentlich länger ist als die entsprechenden Abschnitte 162 an dem Werkstück vor der vierten Verformungsoperation. Das Werkstück hat jetzt eine lange Höhlung, die den zylindrischen Abschnitt 223 einschließt, der sich nach unten bis zu dem inneren Ende der zylindrischen Seitenwand 222 erstreckt. Innen ist weiter ein zusammengezogener Teil 224 vorhanden, der durch ein konisches Ende 225 abgeschlossen wird, das von dem konischen inneren Ende 169 der anderen Höhlung nur durch ein verhältnismäßig dünnes Materialstück getrennt ist.

Fünfte Arbeitsstufe

Bei der in den F i g. 22 und 23 dargestellten fünften Arbeitsstufe sitzt ein Gesenkhalter 226 in einer zylindrischen Ausbohrung 227 in der Gesenkplatte '30 und hält das Gesenk D-S. Dieses Gesenk D-5 hat eine lange zylindrische Ausbohrung 229, die an ihrem äußeren Ende in einer zylindrischen Bohrung 229 a mit etwas größerem Querschnitt endet. Diese Ausbohrung 229 a wiederum führt zu der wesentlich größeren Ausbohrung 230, die an dem Vorderende des Gesenkes offen ist. Wie man aus der F i g. 22 erkennt, ist die Bohrung 230 derart bemessen, daß passend, jedoch gleitend, der zylindrische Zwischenteil 222 des Werkstücks aufgenommen werden kann,

ίο während die Ausbohrung 229 so dimensioniert ist, daß sie auch passend, aber gleitend, das innere Ende 163 reduzierten Durchmessers des Werkstücks aufnehmen kann.

Eine Abstreiferhülse 232 sitzt gleitend in der Ausbohrung 229 in dem Gesenk. Die Abstreiferhülse hat an ihrem hinteren Ende einen Teil größeren Durchmessers, der vorn eine ringförmige Schulter 233 bildet. Eine Hülse 231 umfaßt das rückwärtige Ende der Hülse 232. Die Hülse 231 hat einen Abschnitt 234 vergrößerten Durchmessers in ihrem hinteren Ende, der vorn eine ringförmige Schulter bildet. Eine zylindrische Bohrung 235 ist an dem hinteren Stirnende der Hülse 231 gebildet.
Eine ringförmige Füllplatte 236 wird zwischen dem hinteren Ende des Gesenkes D-5 der vorderen ringförmigen Fläche der inneren Schulter 237 an dem Gesenkhalter 226 gehalten. Diese Füllplatte weist eine zentrale Bohrung 238 auf, die koaxial mit der Bohrung 229 verläuft und einen wesentlich größeren Durchmesser hat.

Hinter der Füllplatte 236 hat der Gesenkhaltei 226 einen Ringraum 239, der einen größeren Durchmesser hat als die Bohrung 238 in der Füllplatte 236. Ein hülsenförmiger Teil 240 kann in diesem Ringraum 239 gleiten, wobei er gleitend die Hülse 231 und das rückwärtige Ende der Abstreif- bzw. Ausstoßhülse 232 umgibt. Der hülsenförmige Teil 240 hat ein vorderes Ende 241 mit geringerem Durchmesser, das lose in der Bohrung 238 der Füllplatte 236 sitzt. An dem vorderen Ende hat der hülsenförmige Teil 240 eine nach innen gerichtete Schulter, die in Berührung mit der Schulter 233 an der Abstreifer- bzw. Ausstoßhülse 232 steht. An dem hinteren Ende des hülsenförmigen Teiles 240 sitzt ein vergrößerter, ringförmiger Flansch 242 unmittelbar vor dem Flansch 230 an der Hülse 231.

In dem Ausschnitt 227 der Gesenkplatte 31 sitzt unmittelbar hinter dem Gesenkhalter 226 ein Ring 243. Dieser Ring 243 wird zwischen dem hinteren Ende des Gesenkhalters 226 und der Vorderfläche einer ringförmigen Platte 244 gehalten. Das hintere Ende der Platte 244 legt sich gegen eine nach vorn gerichtete Schulter 245 an dem hinteren Ende der Ausbohrung 227. Die Gesenkplatte 30 hat eine Bohrung 246, die hinter der Ausbohrung 227 liegt.

In dem Ring 243 sitzt ein ringförmiger Teil 247, der eine wesentlich geringere axiale Länge hat als der Ring 243. Der ringförmige Teil 247 kann frei im Inneren des Ringes 243 zwischen dem Vorderende der ringförmigen Platte 244 und dem hinteren Ende des Gesenkhalters 226 gleiten.

Der ringförmige Teil 247 hat eine zylindrische Einbohrung bzw. Kammer 248, die an ihrem hinteren Ende offen ist und die an ihrem vorderen Ende eine Bohrung 249 geringeren Durchmessers trägt. An der Verbindung zwischen der Bohrung 249 und der Bohrung 248 bildet das ringförmige Glied eine nach rückwärts gerichtete innere Schulter 250. Die Flan-

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sehe 234 und 242 der Hülsen 231 und 240 liegen in ringförmige Nase 270, die in Berührung mit dem

der Kammer 248, wobei der Flansch 242 sich gegen Ende des Werkstücks kommt, wie im folgenden im

die Schulter 250 legt. einzelnen beschrieben wird.

Das vordere Ende der Hülse 241 wird in der Boh- Der Flansch 268 am Ende des Dornhalters sitzt rung 235 in dem hinteren Ende 251 aufgenommen. 5 gleitend in einer Ringkammer 271, die in dem Diese Hülse 251 geht gleitend durch die ringförmige röhrenförmigen Körper 272 liegt. Dieser Körper hat Platte 244 und liegt lose in dem Durchgang 246 in eine Bohrung 273 mit verringertem Durchmesser, der Gesenkplatte 30. Wie man aus F i g. 23 erkennt, Der röhrenförmige Körper 272 bildet eine nach rücksitzt das rückwärtige Ende der Hülse 251 in einem wärts gerichtete Schulter 274, die sich gegen die vorspringenden Ende 252 an dem vorderen Ende des io Schulter 269 an dem Stempelhalter 266 anlegt, um Teiles 253. die Bewegung des Stempelhalters 266 nach vorn im

Die Hülse 232, die Hülse 231, die Hülse 251 und Hinblick auf den Stempel 262 zu begrenzen,

der Teil 253 bilden zusammen einen kontinuierlichen Eine Führungsplatte 275 sitzt in einer Ausbohrung

axialen Durchgang 254, der von dem Gesenk DS bis 276 an dem hinteren Ende des röhrenförmigen Kör-

zu der Vorderseite der Maschine geht. Dieser axiale 15 pers272. Diese Führungsplatte hat ein vorderes Ende

Durchgang 254 erlaubt, daß das ausgestanzte Mittel- geringeren Durchmessers, das in den zylindrischen

stück 290 durch diesen Durchgang zu der Front Sockel 267 an dem rückwärtigen Ende des Stempel-

der Maschine gelangen kann, von wo es in den Ab- halters 266 hineinragt. Die Führungsplatte 275 hat

fallkorb fällt. eine axiale Bohrung 277, welche den Hauptteil des

Der Teil 253 hat einen verdickten Kragen 255, der ao Stempels 262 aufnimmt, sowie eine Ausbohrung 278

durch eine gefederte Platte 256 gehalten wird. Wie an dem rückwärtigen Ende, die den Kopf 265 des

man aus der Fig. 23 erkennt, sitzt diese gefederte Stempels 262 aufnimmt. Die Führungsplatte275

Platte 256 gleitend auf einem Paar Schraubenbolzen weist eine Anzahl Bohrungen 279 auf, in denen glei-

257, die an das rückwärtige Ende der Gesenkplatte tend die Stifte 280 sitzen.

30 angeschraubt sind. An den äußeren Enden dieser 25 Ein Block 281 legt sich gegen das rückwärtige Bolzen sind Muttern 258 aufgeschraubt. Eine zweite Ende des röhrenförmigen Körpers 272 und die Füh-Platte 259 wird durch diese Muttern gehalten. rungsplatte 275. Dieser Block weist Bohrungen auf, Schraubenfedern 260 liegen unter Druck zwischen in welchen die Stifte 280 gleiten können. An den den Platten 259 und 256. Abstandsscheiben 300 auf rückwärtigen Enden führen diese Bohrungen in eine den Schraubenbolzen 257 liegen zwischen der Ge- 30 Kammer 282, die an dem rückwärtigen Ende offen senkplatte 30 und der Platte 256. ist und die gleitend ein hin- und hergehendes Glied Bei dieser Anordnung drücken die Federn 260 den 283 aufnimmt. Dieses Glied 283 wird relativ zu dem Teil 253 und die von ihm getragenen Glieder nach Schlitten bewegt. Ein Werkzeuggehäuse 284 ist in vorn, wobei die Bewegung durch die Abstands- eine Höhlung 285 eingeschraubt, die sich in dem scheiben 300 begrenzt wird. Der Teil 253 und die zu- 35 Schlitten 31 in Front der Bohrung 31c befindet. Das gehörigen Teile können gegen die von den Federn Werkzeuggehäuse hat eine axiale Bohrung 284 α, die ausgeübte Kraft durch die Werkzeuge des Schlittens das Vordarende geringeren Durchmessers des röhrenzurückgezogen werden. förmigen Körpers 272 aufnimmt. An seinem rück-Die Anordnung an dem Gesenkblock wird durch wärtigen Ende hat das Werkzeuggehäuse eine vereine Anzahl langer Rückholbolzen 261 vervollstän- 40 größerte Ausbohrung 286, die das rückwärtige Ende digt. die rückwärtigen Enden dieser Rückholbolzen des röhrenförmigen Körpers 272 aufnimmt und Vorlegen sich gegen die Vorderfläche der Platte 247. Die derende 287 geringeren Durchmessers des Blockes Rückholbolzen 261 gleiten durch entsprechende Boh- 281.

rungen in dem Gesenkhalter 226, und wegen der Vor- Der Arbeitsvorgang in der fünften Arbeitsstufe spannung durch die Federn 260 stoßen die Enden 45 verläuft wie folgt: Wenn sich der Schlitten 31 vorder Rückholbolzen 261 über die Frontfläche des Ge- wärts bewegt, nimmt er den Stempel 262 mit. Das senkhalters hinaus in eine Stellung, wobei sie bei Werkstück hat die in F i g. 5 dargestellte Form. Es Berührung mit den Werkzeugen des Schlittens der ist teilweise in das Gesenk D-5 durch die Vorwärtsfünften Arbeitsstufe zurückgehalten werden. bewegung des Stempels 262 eingeschoben. Der Stem-Die Werkzeuganordnung Γ-5 der fünften Arbeits- 50 pel 262 bewegt das Werkstück PF₄ axial in das Gestuf e weist einen langen Dorn oder Stempel 262 auf, senk D-5 in die in F i g. 22 gezeigte Stellung,
der an seinem vorderen Ende einen gekrümmten Wenn sich der Schlitten der Gesenkplatte 30 auf Abschnitt 263 abnehmenden Durchmessers hat und der fünften Arbeitsstufe nähert, dringt der Stempel der in einer konischen Nase 264 endet. Der Haupt- 260 in das Werkstück PF₄ ein und bewegt das Werkteil des Dornes bzw. Stempels ist so bemessen, daß 55 stück axial in das Gesenk D-5. Die Rückholbolzen er in dem zylindrischen Abschnitt 223 des Werk- 261 kommen in Berührung mit dem Werkzeugstücks (Fig. 5) gleitend aufgenommen werden kann. gehäuse 284, das an dem Schlitten sitzt. Wenn sich An seinem entgegengesetzten Ende hat der Dorn der Schlitten der in Fig. 22 dargestellten Stellung einen Kopf 265 vergrößerten Durchmessers. Ein im nähert, wird die aus den Hülsen 232, 231 und 240 wesentlichen zylindrischer Dornhalter 266 kann in 60 bestehende Hülsenanordnung in der Gesenkplatte dem Schlitten 31 gleiten und ebenfalls auf dem Dorn zurückgezogen. Während dieser Phase der Schlitten- 262. An seinem rückwärtigen Ende hat der Dorn bewegung legt sich die Nase 263 des Stempels gegen oder Stempelhalter 266 einen zylindrischen Sockel die Fläche in dem Werkstück PF₄. Die Stempeleinheit 267. Ebenso sitzt an dem rückwärtigen Ende des einschließlich des Blocks 281 treibt den Stempel 282 Dornhalters 266 ein Flansch 268 von vergrößertem 65 durch das Glied 280 & vorwärts, das durch den Durchmesser, der eine nach vorn gerichtete ring- Schlitten getragen wird. Der Stempelhalter 266 um förmige Schulter 269 bildet. An dem vorderen Ende den Stempel kann zurück in den Schlitten bewegt hat der Dornhalter 266 eine nach vorn gerichtete, werden, soweit dies der Hebel 283 α zuläßt.

Das Kopfstück 265 des Stempels 262 legt sich gegen die Unterseite des Gliedes 287. Wenn das Werkstück W_i sich gegen den Boden der Hülse 232 legt, bewegt sich der Schlittenhebel bei 280 b in die voll ausgezeichnete Stellung in Fig. 22. Diese Bewegung bewirkt, daß das Mittelteil 290 des Werkstücks ausgestanzt wird. In der F i g. 22 ist das von dem Werkstück getrennte bzw. ausgestanzte Stück 290 noch in der -Hülse 232. Wenn jetzt der Schlitten beginnt, sich von der Gesenkplatte zurückzuziehen, be- ίο wirken die Federn 260, daß die Hülse 232 dem Werkstück folgt in dem Maße, wie sie sich von der Gesenkplatte entfernt. Die Federn 260 halten das ausgestanzte Werkstück W₅ in der Hülse 232, wenn sich der Schlitten zurückzieht.

Das ausgestanzte Stück 290 wird in der Hülse 232 bis zu dem nächsten Hub der Maschine zurückgehalten. Jedes darauffolgende Stück 290 bewegt sich durch den axialen Durchgang 254, wobei es dann aus dem Vorderende der Maschine herausfällt. Wenn der Schlitten seine voll zurückgezogene Stellung erreicht hat, wird die Abstreiferhülse bzw. der Stempelhalter 266 durch die Wirkung der Ausstoßerstange 283 a vorwärts gezwungen, bevor die rückwärtigste Stellung des Schlittens erreicht ist. Diese veranlaßt, daß die Hülse 266 stehenbleibt, während der Stempel 260 durch die Hülse 266 hindurchgeschoben wird.

Der Nasenteil 264 des Stempels poliert und glättet das Innere291 (Fig. 6) des zylindrischen Teiles 163 des fertigen Werkstücks W₅, wenn der Stempel seine vorderste Stellung erreicht.

Das Abfallstück 290 ist das einzige Material des Original-Rohlings, das keinen Teil des fertigen Artikels bei dem vorliegenden Prozeß bildet. Dieser Abfall beträgt nur ungefähr 7% von dem ursprünglichen Material.

Das fertige Werkstück nach der fünften Arbeitsstufe ist in den F i g. 6, 12, 13 und 14 dargestellt. Es ist im wesentlichen identisch mit dem noch nicht fertigen Werkstück in F i g. 5, ausgenommen davon, daß die Höhlungen an den entgegengesetzten Seiten durch den Durchgang 291 verbunden sind. Es werden die gleichen Bezugszeichen in den F i g. 6, 12 13 und 14 verwendet wie für die entsprechenden Teile des noch nicht fertigen Werkstücks in Fig. 5.

Wenn gewünscht, kann bei dem zweiten Arbeitsgang der Stempel so ausgebildet sein, daß er einen zylindrischen Kragen an dem oberen Ende des Werkstückes bildet, so daß dieses die Form hat, die in F i g. 3 a dargestellt ist. Wenn dies erfolgt, hat das fertige Werkstück einen längeren Kragen 160.

Jede Veränderung in der Größe des Rohlings erzeugt entsprechende Veränderung lediglich bezüglich der Länge dieses Kragens. Die anderen Dirnensionen des fertigen Produktes bleiben unverändert.

Da der. Kragen später maschinell bearbeitet wird, haben solche Längenänderungen keine Auswirkungen.

Selbstverständlich Jcann die.im vorstehenden beschriebene Vorrichtung auch abgewandelt werden. Die in der Fig. 15 dargestellte Vorrichtung arbeitet horizontal. Selbstverständlich können auch.vertikale Anordnungen, bei denen sich der Schlitten vertikal hin- und herbewegt, verwendet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Kaltherstellung eines Zündkerzengehäuses aus Stahl, das einen hohlzylindrischen Kopfteil mit einem vieleckigen Außenflansch, einen hohlzylindrischen Zwischenteil und einen hohlzylindrischen Fußteil von geringerem Außen- und Innendurchmesser aufweist, bei dem ein vom Rundstab abgeschnittenes Vorwerkstück durch Vorpressen und gleichzeitige Vorlochung egalisiert und dann in eine Zwischenform unter Ausbildung eines vieleckigen Flansches umgepreßt wird, anschließend durch Fließpressen die Fertiglänge und -form erhält, und bei dem zum Schluß die Ausstoßung eines Restbutzens erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Egalisiervorpreßschritt der Fußteil (54) des Vorwerkstücks (w) angespitzt und leicht vorgelocht wird, worauf im zweiten Vorpreßschritt unter Querschnittsabnahme fließgepreßt und von beiden Stirnseiten aus vorgelocht und gleichzeitig der Schaftteil (93) des Fußteiles (163) vorgeformt wird, in einem Zwischenpreßschritt hauptsächlich durch Tieferlochen von der Kopfteilseite aus unter Streckung und Aufweitung die eckige Flanschform gepreßt, gleichzeitig der Fußteil (163) fertiggepreßt und anschließend die Fertigform mit Restbutzen (290) durch ausschließliches Rückfließpressen des Mittelteiles (162) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Zündkerzenge'häuses mit einem längeren Halsteil oberhalb des vieleckigen Flansches, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgelochte Kopfende des Vorwerkstücks beim Rückfließpressen so verformt wird, daß oberhalb des Flansches der hohlzylindrische Halsteil (160) herausgebildet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 934 265;

USA.-Patentschriften Nr. 2 874 460, 2 216 201;

Zeitschrift »Machinery«, 12. Juli 1957, S. 91;

Buch von J. Billigmann, »Stauchen und Pressen«, Carl Hanser Verlag, München, 1953, S. 103 und 104.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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