DE1267067B - Doppeldruckpresse zur Kaltherstellung von Innensechskantkopfschrauben - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B21k

Deutsche KL: 49i-4

4i ll.;,

Nummer: 1267 067

Aktenzeichen: O 88121 b/49 i
Anmeldetag: 13. Juni 1962
Auslegetag: 25. April 1968

Die Erfindung betrifft eine Doppeldruckpresse zur Kaltherstellung von Innensechskantkopfschrauben mit einer Matrize und zwei Patrizen, wobei die Vorformpatrize mit einem Stempelhalter und darin geführtem Stempeleinsatz und einem nacheilend angetriebenen Vorstauchdorn ausgerüstet ist, und einer Fertigstauchpatrize, bestehend aus einem Stempel mit Formdorn für den innensechskant, auf der die Innensechskantkopfschrauben vor- und fertiggeformt werden.

Eine bekannte Doppeldurckpresse dieser Art formt bei dem ersten Schlag oder Vorschlag einen an den Kanten konvex abgerundeten Kopfrohling ohne jede Einsenkung. Bei der für den zweiten Schlag dienenden Fertigstauchpatrize ist der Formdorn für den Innensechskant fest mit dem Stempel verbunden. Der Formdorn muß dabei das Material des Innensechskantes verdrängen, bevor die Fertigstauchpatrize die Matrize verschließt. Mit dieser bekannten Doppeldruckpresse hat man Innensechskantschrauben aus stark legierten Werkstoffen hergestellt und dabei eine Vorwärmung unterhalb der Rekristallisationstemperatur angewendet. Die an sich bekannte Kaltverformung ohne jegliche Vorwärmung hat man aber für die Herstellung von Innensechskantkopfschrauben aus stark legierten Werkstoffen auf einer solchen Doppeldruckpresse nicht für lösungsfähig erachtet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Doppeldruckpresse der als bekannt vorausgesetzten Gattung Vorkehrungen zu treffen, damit man Innensechskantkopfschrauben im Zweischlagverfahren ohne jede Vorwärmung herstellen kann.

Gelöst wird diese Aufgabenstellung erfindungsgemäß dadurch, daß der Stempeleinsatz der Vorformpatrize mit einer stirnseitigen, konkaven Ausnehmung versehen ist, daß die Fertigstauchpatrize, wie an sich bekannt, aus Stempeleinsatz und darin nacheilend geführtem Fertigstauchdorn aufgebaut ist und daß der Stempeleinsatz eine flachere, konkave Ausnehmung aufweist.

Mit der erfindungsgemäßen Doppeldruckpresse wird in bekannter Weise im ersten Schlag der Innensechskantkopf zunächst unter Vorlochung vorgeformt, und der zweite Schlag bringt den Innensechskantkopf dann auf das gewünschte Fertigmaß, und das auch ohne Vorwärmung vollkommen gratfrei. Es lassen sich so Innensechskantkopfschrauben aus Werkstoffen mit hoher Verfestigung unter Kaltverformung, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, Monelmetall u. dgl., herstellen. Die an dem Stempeleinsatz des Fertigstauchdornes erfindungsgemäß vorgesehene Doppeldruckpresse zur Kaltherstellung von
Innensechskantkopfschrauben

Anmelder:

Olympic Screw & Rivet Corporation,

Downey, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. M. Licht

und Dr. R. Schmidt, Patentanwälte,

8000 München 2, Theresienstr. 33

Als Erfinder benannt:

Robert Frank Kolec, Whittier, Calif.;

Eugene Foss Dean, Downey, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 9. Oktober 1961 (143 723)

flachere, konkave Ausnehmung erzeugt an der fertigen Innensechskantkopfschraube eine abgerundete Stirnform, die für die meisten Schrauben erwünscht ist und somit in Kauf genommen werden kann.

Es sei zum Stand der Technik noch erwähnt, daß das Bestreben des gratlosen Verformens im Gesenk mit absolut volumengleichem Ablängen des verwendeten Ausgangsrohlinges an sich bekannt ist. Auch die in dieser Hinsicht bekannten Vorrichtungen und Verfahren haben jedoch die oben herausgestellte Aufgabenstellung einer Lösung nicht nähergebracht.

Es sei weiterhin zum Stand der Technik auch noch erwähnt, daß es an sich bereits bekannt ist, den einen Innensechskant od. dgl. auf das Fertigmaß bringenden Fertigstauchdorn in dem die Matrize abschließenden Stempeleinsatz der Fertigstauchpatrize verlagerbar zu machen. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art dient der Fertigstauchdorn aber zugleich als ein Ziehstempel, mittels dessen der konisch vorgeformte Kopf durch einen Ziehring hindurchgestoßen wird, um eine prismatische Endgestalt anzunehmen. Auch dieses bekannte Werkzeug arbeitet mit zwei Schlägen, muß aber zwei verschiedene Matrizen anwenden und ist offensichtlich komplizierter aufgebaut als die erfindungsgemäße Doppeldruckpresse.

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Schließlich sei zum Stand der Technik auch noch Stück geformt wird und, da er durch einen Innenbemerkt, daß es zur Herstellung von mit einem Ein- sechskant ausgehöhlt ist, in der endgültigen Masse steckloch versehenen Linsenköpfen auch bereits be- kleiner als der Rauminhalt der öffnung 15 bleibt. In kannt ist, einen aufgestauchten Kopfrohling mittels eine durchgehende Bohrung 19 der Teile des Geseneines der Linsenform angepaßten, insofern also aus- 5 kes 4 steht ein Ausstoßstift 20 vor, der üblicherweise gebauchten Werkzeuges niederzustauchen, in dessen mittels eines Ausstoßers 21 betätigbar ist. Die Vor·? Mitte sich ein der Einstecköffnung entsprechender, formpatrize 25 hat einen mit einer Längsbohrung 28 fester Vorsprung befindet. Auch hier kommt zunächst versehenen Halter 26 mit einer Längsbohrung 28 zur der dem Einsteckloch entsprechende Vorsprung mit Aufnahme eines Stempeleinsatzes 29, auf den eine dem Kopfrohling in Berührung und verformt diesen, io Feder 28 einwirkt. In einer Bohrung 31 des Stempelbevor das Material des Kopfrohlings daran gehindert einsatzes 29 ist ein nacheilender Vorstauchdorn 32 ist, seitlich auszuweichen und so beim Schließen des mit kegelig auslaufender Spitze 33 angeordnet. Der Werkzeuges unerwünschte Quetschgrate zu bilden. Stempeleinsatz 29 der Vorformpatnze hat in seiner Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist Stirnfläche 34 eine konkave Ausnehmung 35. Der also auch durch dieses bekannte Werkzeug einer 15 Vorstauchstift 32 ragt nach hinten aus dem Stempel-Lösung nicht nähergebracht worden. einsatz 29 heraus und legt sich mit seinem hinteren

Es folgt nun die Beschreibung eines Ausführungs- Ende in der üblichen Weise gegen das die Vorform-

beispieles der Erfindung an Hand einer Zeichnung. patrize führende Schlagwerk.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Teil einer Die vorstehend beschriebene Vorformpatnze 25

Doppeldruckpresse zur Kaltherstellung von Innen- 20 formt in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise den

sechskantkopfschrauben samt Vorformpatrize vor Innensechskantkopf mit einer Vorlochung für den

dem Abschluß der Patrize; Innensechskant vor. Das kegelige Ende 33 besorgt

F i g. 2 ist eine der F i g. 1 entsprechende Darstel- dabei die richtige Zentrierung bei dem Arbeitsvor-

lung in vergrößertem Maßstab, jedoch nach dem Vor- gang. Der vorgeformte Innensechskantkopf füllt die

formen des Innensechskantkopf es; 25 mittlere Öffnung 15 der Matrize 9 ohne Überschuß

F i g. 3 ist eine der F i g. 2 entsprechende Darstel- aus und hat eine der konkaven Ausnehmung 35 des

lung, bei der die Matrize jedoch durch die Fertig- Stempeleinsatzes 29 des Vorformstempels entspre-

stauchpatrize abgeschlossen ist und der Innensechs- chende kegelige Ausbauchung 38.

kantkopf seine endgültige Form angenommen hat. Die kegelige Ausnehmung 35 läßt das Material des

Die F i g. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Dop- 30 Kopfes annähernd radial nach innen fließen. Stempelpeldruckpresse mit einem Gesenk 4, das in seiner einsatz 29 und Stirnfläche der Matrize 9 liegen dabei Gesenkhülse 5 eine Bohrung mit einer kegeligen Ein- fest aneinander an. Bei dem Vorformvorgang bleiben schnürung 7 hat. Das andere Ende der Bohrung 6 die oberen und unteren umlaufenden Kanten 39 und ist mittels eines Einschraubstöpsels 8 verschlossen. 40 des Innensechskantkopfes zunächst in der aus Dieser sichert die in der kegeligen Einschnürung 7 35 F i g. 2 ersichtlichen Weise etwas abgerundet, so daß angeordnete Matrize 9, deren äußere Stirnfläche in also der Gesenkhohlraum nicht absolut vollständig einer Ebene mit der Stirnfläche 11 der Gesenkhülse 5 ausgefüllt ist. Die Kante 41 am Übergang zwischen liegt. An die der Außenform des herzustellenden In- Innensechskantkopf 36 und Schaft 42 der Schraube nensechskantes entsprechende Matrize 9 schließen wird bereits bei dem Vorformvorgang scharf aussieh ein Schaftgesenk 12 für den Schraubenschaft, ein 40 gebildet.

Spitzengesenk 13 für die Schraubenspitze und ein Es sei darauf hingewiesen, daß der Vorstauchdorn

Distanzering 14 an, die auch durch den Einschraub- 32 auf den Schraubenrohling 17 erst einwirkt, nach-

stöpsel 8 in der Bohrung 6 gehalten werden. dem der Stempeleinsatz 29 die Matrize 9 stirnseitig

Mit der Matrize 9 des Gesenkes 4 wirken in noch dicht verschlossen hat. Die Ausbauchung 38 an dem näher zu beschreibender Weise eine Vorformpatrize 45 Innensechskantkopf wird durch die Ausnehmung 35 25 und eine Fertigstauchpatrize 45 zusammen. Das erst dann gebildet, wenn der Vorstauchdorn 32 seine Gesenk 4 mit der Matrize 9 arbeitet abwechselnd in Vorstauchbewegung beendet. Die Ausbauchung 38 Arbeitsstellung mit der Vorformmatrize und der Fer- füllt die Ausnehmung 35 des Stempeleinsatzes 29 tigstauchmatrize zusammen. Die beiden Schläge für glatt, gleichmäßig und symmetrisch aus.
Herstellung der Innensechskantkopfschraube treten 50 Nach Abschluß des Vorstauchvorganges wird soim Bruchteil einer Sekunde auf. Maschinen zur Er- fort der Fertigstauchschlag ausgeführt, damit das vorteilung dieser Bewegungsvorgänge sind an sich be- verformte Material sich nicht bleibend ändert und kannt und bedürfen daher hier keiner näheren Be- den Fertigstauchvorgang erschwert.
Schreibung. Auch für den Fertigstauchvorgang bleibt der vor-

Die der Außenform des herzustellenden Innen- 55 geformte Schraubenrohling in der Matrize 9, die dann sechskantkopfes entsprechende Öffnung der Ma- mit der Fertigstauchpatrize 45 zusammenarbeitet,
trize 9 hat die Bezugsziffer 15. Die Dicke der Ma- Die Fertigstauchpatrize 45 hat eine Hammerhülse trize stimmt mit der Höhe des zu fertigenden Kopfes 46 mit einem Schlagbolzen 47 und einem Stempelüberein. Das Schaftgesenk 12 hat eine mittlere Boh- einsatz 49, in dem nacheilend ein Fertigstauchdorn rung 16 zur gleitenden Aufnahme des Schraubenroh- 60 50 geführt ist. Der Fertigstauchdorn 50 hat einen lings 17. Das Spitzengesenk hat eine Abschrägung 18 Formdorn 51 von den Abmessungen des fertigen Inzur Bildung einer Facette an den Schraubenroh- nensechskantes 55. Der Stempeleinsatz 49 der Fertigling 17. stauchpatrize hat stirnseitig eine der Ausnehmung 35

Das Ende des Schraubenrohlings 17 steht über die der Vorstauchpatrize entsprechende konkave Ausneh-

Stirnfläche 10 der Matrize 9 um ein Stück vor, das 65 mung 53, die jedoch flacher ist. Diese Ausnehmung

etwas geringer als der Rauminhalt der mittleren Öff- 53 hat ein Querschnittsprofil, das sich der endgültigen,

nung 15 der Matrize 9 ist. Das hat den Grund, daß teilweise abgeflachten Form des oberen Endes des

der fertige Kopf vollständig aus dem vorstehenden fertigen Innensechskantkopfes anpaßt.

Während in der oben angegebenen Weise bei dem Vorstauchvorgang die umlaufenden Kanten 39 und 40 des Kopfes in der Öffnung der Matrize 9 abgerundet blieben, wird der durch die Öffnung der Matrize 9, den Stempeleinsatz 49 der Fertigstauchpatrize und den Fertigstauchdorn 50 umgrenzte Raum bei dem Fertigstauchvorgang vollständig ausgefüllt. Die flachere, konkave Ausnehmung 53 des Stempeleinsatzes 49 der Fertigstauchpatrize läßt das Material am oberen Ende des Kopfes von der Außenkante nach innen fließen, auf diese Weise entsteht ein gradloser, glatter Innensechskantkopf, der keiner Nacharbeitung mehr bedarf.

Nach dem Fertigstauchvorgang wird die fertige Innensechskantschraube mittels des Ausstoßstiftes 19 ausgeworfen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Doppeldruckpresse zur Kaltherstellung von Innensechskantkopfschrauben mit einer Matrize und zwei Patrizen, wobei die Vorformpatrize mit einem Stempelhalter und darin geführtem Stempeleinsatz und einem nacheilend angetriebenen Vorstauchdorn ausgerüstet ist, und einer Fertigstauchpatrize, bestehend aus einem Stempel mit Formdorn für den Innensechskant, auf der die Innensechskantkopfschrauben vor- und fertiggeformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempeleinsatz (29) der Vorformpatrize mit einer stirnseitigen, konkaven Ausnehmung (35) versehen ist, daß die Fertigstauchpatrize, wie an sich bekannt, aus Stempeleinsatz (49) und darin nacheilend geführtem Fertigstauchdorn (50) aufgebaut ist und daß der Stempeleinsatz (49) eine flachere, konkave Ausnehmung (53) aufweist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Österreichische Patentschrift Nr. 157 368;

   schweizerische Patentschrift Nr. 346 749;

   britische Patentschrift Nr. 550 813;

   USA.-Patentschriften Nr. 2 832 970, 2 680 860,
   586 336, 2 373 948;

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

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   809 540/100 4.68 © Bundesdruckerei Berlin