DE1932137A1

DE1932137A1 - Cold-forming steel vessels from rod sections

Info

Publication number: DE1932137A1
Application number: DE19691932137
Authority: DE
Inventors: Karl Gulden
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1969-06-25
Filing date: 1969-06-25
Publication date: 1971-01-07

Abstract

Device comprises a matrix which determines the outer dimensions of the vessel. The inner vessel diameter is determined by a pin. In the cavity between the latter and the matrix is an axially movable ring which closely fits to the matrix and the pin. Pref. the ring is fixed to guide rods.

Description

Vorrichtung zur Herstellung eines metallenen Napfes Die Erfindung bezieht sich auf ine Vorrichtung, welche dazu verwendet werden soll, metallene Näpfe mittels Kaltverformung aus Stangenabschnitten herzustellen. In die Matrize, welche die Außenabmessungen des fertigen Napfes bestimmt, ragt dabei ein die Innenabmessungen des Napfes festlegender Dorn hinein und außerhalb der Patrize ist ein die Verformung durchführender Stempel konzentrisch zu derselben angeordnet. Apparatus for making a metal cup. The invention refers to a device which is to be used for this purpose, metal bowls to be produced from rod sections by means of cold forming. In the die, which determines the outer dimensions of the finished bowl, protrudes the inner dimensions the mandrel fixing the cup inside and outside of the male mold is the deformation performing punch arranged concentrically to the same.

Es sind schon Vorrichtungen zur Herstellung von Näpfen aus Stangenabschnitten bekanntgeworden, bei welchen ein zylindrischer Rohling in eine napfförmige Matrize eingesetzt wird und ein Preßstempel zentrisch in den Rohling eindringt und so die Kaltforaung besorgt. Um mit den bekannten Vorrichtungen konzentrische Werkstücke zu erhalten, muß der Durchmesser des Rohlings mindestens annähernd gleich des der Matrize gewählt werden, so daß also der Durchmesser des Rohlings dem Außendurchmesser des fertigen Napfes entspricht. Derartige Vorrichtungen arbeiten bei der Herstellung dünnwandiger Näpfe, bei denen daß Verhältnis des Außendurchmessers des Napfes zu sein-u Innendurchmesser genügend groß ist, zufriedenstellend. Bei der Kaltverformung von Stahlrohlingen ist die kritische Grenze etwa dort erreicht, wo der durch den Innendurchmesser des Napfes bestimmte Querschnitt 45% des durch den Außendurchmesser bestimmten Querschnitts beträgt, oder aber unter diesem Wert liegt. Wird der Wert von 45% erreicht, oder aber bis zu 20% unterschritten, so kann der Napf nicht mehr in beliebiger Tiefe in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Die Ursache dieser Begrenzung liegt darin, daß das Material in der Umgebung des eindringenden Preßstempels, insbesondere aber in der Nähe seiner Umlenkkante ins Fließen gerät und sich dabei verfestigt. Dies führt zu Spannungen und schließlich zu Gefügetrennungen gegenüber den benachbarten, nicht oder nur geringfügig ins Fließen gekommene Material. Weitere Nachteile der bekannten Vorrichtungen sind darin zu sehen, daß bis abtrennen des Rohlings von der Stange eine durch deren großen Durchmesser bedingte hohe Zerspannungsarbeit geleitet werden muß und daß die Qualität der Oberfläche besonders bei geknüppelten Rohlingen uneben und schlecht ist.There are already devices for the production of bowls from rod sections become known, in which a cylindrical blank in a cup-shaped die is used and a ram penetrates centrically into the blank and so the Worried about cold foraing. To with the known devices concentric workpieces To obtain, the diameter of the blank must be at least approximately equal to that of the Die can be chosen so that the diameter of the blank corresponds to the outer diameter of the finished bowl. Such devices operate during manufacture thin-walled bowls, in which the ratio of the outer diameter of the bowl to its-u inner diameter is sufficiently large, satisfactory. During cold deformation of steel blanks, the critical limit is reached roughly where the The inner diameter of the cup is 45% of the cross section determined by the outer diameter certain cross-section, or is below this value. Will the value achieved by 45%, or by up to 20% below, the Bowl can no longer be produced to any depth in one operation. The cause this limitation lies in the fact that the material is in the vicinity of the penetrating Press ram, but especially in the vicinity of its deflecting edge starts to flow and solidifies in the process. This leads to tension and ultimately to structural separation compared to the neighboring material that did not flow, or only slightly flowed. Further disadvantages of the known devices can be seen in the fact that they separate up of the blank from the bar requires high machining work due to its large diameter must be directed and that the quality of the surface especially with clubbed Blanks is uneven and bad.

Hinzu kommt, daß bei- Warmwalzen von Stangen die kleineren Durchmesser durch die stärkere Umformung weniger Kernfehler aufweisen als die grdßeren Durchmesser.In addition, the smaller diameters in the case of hot rolling of bars have fewer core defects than the larger diameters due to the greater deformation.

Es ist daher bekanntgeworden, Vorrichtungen zur Ialtverformung von Näpfen aus Stangenabschnitten zu verwenden, wie sie eingangs beschrieben sind. Bei diesen Vorrichtungen wird der Rohling, welcher einen kleineren Durchmesser als der fertige Napf aufweist, gegen einen feststehenden Dorn in die Matrize gedrückt, so daß das gesamte Material fließt und die geschilderten Verfestigungen nicht auftreten können. Der Nachteil dieser Vorrichtungen ist jedoch darin zu sehen, daß der in die Matrize h@@@inragende Dorn an seinem am tiefsten in die Matrize hineinragenden Ende relativ instabil ist und bei den hoben Kräften, welche bei der Umformung auftreten, aus seiner zentrischen Lage auswandern kann, so daß die fertigen Näpfe keine gleichbleibende Wandstärke,über den Umfang gesehen, besitzen.It has therefore become known, devices for Ialtverformung von To use bowls made of rod sections, as described above. at These devices will be the blank, which has a smaller diameter than the has finished cup, pressed against a stationary mandrel in the die, so that all of the material flows and the hardening described does not occur can. The disadvantage of these devices, however, is the fact that the in the die h @@@ protruding mandrel at its deepest protruding into the die The end is relatively unstable and with the high forces that occur during the forming process, can migrate out of its central position, so that the finished cups are not constant Wall thickness, seen over the circumference, possess.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit welcher Näpfe aus Stangenabschnitten durch Kaltverformung hergestellt b n können, deren äußere und innere Oberfläche ven Genauigkeitsanforderungen genügt und deren Wandstärke über den Umfang garantiert gleichbleibend ist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung für eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art dadurch gelöst, daß in den Hohlraum zwischen Matrize und Dorn ein in deren Achsrichtung bewegbarer, sowohl an der Matrize als auch am Dorn eng anliegender Ring angebracht ist. Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch den frei beweglichen Ring der Dorn auch an seinem untersten Ende eine Führung besitzt, so daß bei der Umformarbeit ein Auswandern des Dorns aus seiner zentrischen Lag vermieden wird. Näpfe, welche mit der Vorrichtung nach der Erfindung hergestellt werden, weisen dementsprechend über den gesamten Umfang gesehen eine gleichbleibende Wandstärke auf.The invention is based on the object of specifying a device with which cups made of rod sections through Cold forming made b n whose outer and inner surface meet ven accuracy requirements and whose wall thickness is guaranteed to be constant over the circumference. This task is thereby according to the invention for a device of the type described above solved that in the cavity between the die and mandrel one in the axial direction movable ring attached to both the die and the mandrel is. The advantage of the invention is to be seen in the fact that the freely movable Ring of the mandrel also has a guide at its lowest end, so that in the Forming work prevents the mandrel from drifting out of its central position. Wells which are produced with the device according to the invention have accordingly a constant wall thickness over the entire circumference on.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand einer schematischen Darstellung eines Ausschnittes aus einer Vorrichtung zum Pressen von Näpfen wiedergegeben.An embodiment of the invention is shown in the drawing a schematic representation of a section from a device for pressing reproduced by bowls.

Die linke Seite der Figur gibt dabei den Zustand der Vorrichtung wieder, wie sie vor Beginn des Umformvorganges ist, wobei der Übersichtlichkeit halber der Rohling fortgelassen wurde. Die rechte Seite der Figur zeigt den Zustand der Vorrichtung nach Beendigung des Umformvorganges.The left side of the figure shows the state of the device, as it is before the start of the forming process, with the sake of clarity Blank was omitted. The right side of the figure shows the state of the device after the end of the forming process.

Mit 1 ist die Matrize der Vorrichtung bezeichnet, in welche der Dorn 2 hineinragt. Dieser Dorn ist in Richtung der Pfeile 3 bewegbar und hat in der dargestellten Lage seine für den Umformungsvorgang erforderliche Lage. Er ragt dabei nahezu bis an den Boden der Matrize 1. Der den Umformvorgang durchführende Stempel ist mit 4 bezeichnet und wird in Richtung des Pfeiles 5 auf die Matrize 1 zu bewegt, wobei dann der auf dem Stempel i aufliegende Rohling ebenfalls in Richtung des Pfeiles 5 bewegt wird und gegen den nunmehr feststehenden Dorn 2 gedrückt wird. Durch den vom Stempel 5 erzeugten Druck beginnt das Material des Rohlings zu fließen und dringt in den Spalt 6 zwischen Matrize 1 und Dorn 2 ein und fließt in diesem spalt in Richtung des Pfeiles 5 nach oben. Da der in diesem Spalt angeordnete Ring 7 in Richtung des Pfeil es 5 frei bewegbar ist, wird er von dem eindringenden Material des Rohlings nach oben auch in Richtung des Pfeiles 5 bewegt. Nach Beendigung des Umformvorganges hat der Ring 7 dann die in der rechten Seite der Figur dargestellte Position erreicht und der darunterliegende Hohlraum ist durch den Napf 8 ausgefüllt.1 with the die of the device is referred to, in which the mandrel 2 protrudes. This mandrel can be moved in the direction of arrows 3 and is shown in FIG Position its position required for the forming process. It almost protrudes up to the bottom of the die 1. The punch performing the forming process is marked with 4 and is moved in the direction of arrow 5 towards the die 1, wherein then the blank resting on the stamp i also in the direction of the arrow 5 is moved and is pressed against the now stationary mandrel 2. Through the the pressure generated by the punch 5, the material of the blank begins to flow and penetrates in the gap 6 between die 1 and mandrel 2 and flows in this gap in the direction the arrow 5 upwards. Since the arranged in this gap ring 7 in the direction of Arrow it 5 is freely movable, it is from the penetrating material of the blank also moved upwards in the direction of arrow 5. After the end of the forming process the ring 7 has then reached the position shown in the right-hand side of the figure and the underlying cavity is filled by the cup 8.

Um ein eventuelles Verkanten des Ringes und damit ein Verklemmen desselben zu vermeiden, kann dieser Ring noch mit Hilfe von Stangen 9 und 10 geführt sein, welche in den oberen Teil der Vorrichtung hineinragen, die der Einfachheit halber nicht mit dargestellt ist. Mit Hilfe dieser Stangen kann der Ring dann, nachdem der Napf aus der Matrize entfernt ist, zur Vorbereitung des nächsten Arbeitsganges wieder in seine in der linken Hälfte der Figur dargestellte Position gebracht werden.A possible tilting of the ring and thus jamming of the same To avoid this, this ring can still be guided with the help of rods 9 and 10, which protrude into the upper part of the device, for the sake of simplicity is not shown. With the help of these rods, the ring can then after the bowl is removed from the die in preparation for the next operation be brought back into its position shown in the left half of the figure.

Bin weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Ring 7 mittels eines steuerbaren Druckes belastet werden kann. Hierdurch kann der zu terarbeitende Werkstoff in seiner Ausflußgeschwindigkeit derart beeinflußt werden, daß die durch den Dorn 2 und die Matrize 1 gegebeine Form voll ausgepreßt werden kann.Another advantage of the device according to the invention is therein to see that the ring 7 can be loaded by means of a controllable pressure. As a result, the material to be processed can in its outflow speed in such a way be influenced that the given by the mandrel 2 and the die 1 form full can be squeezed out.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Device for the production of a metal cup by means of cold forming from a rod section, in which the determining the outer dimensions of the cup Patrize a mandrel that defines the inside dimensions of the cup and outside of the A die that performs the deformation is arranged concentrically to this die are, characterized in that in the cavity (6) between the natrize (1) and the mandrel (2) one movable in its axial direction on both the die and the mandrel tight fitting ring (7) is attached.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the ring (7) is attached to guide rods (9,10).

L e r s e i t e