DE19716431A1

DE19716431A1 - Combination tool for deforming plates and profiled sections

Info

Publication number: DE19716431A1
Application number: DE19716431A
Authority: DE
Inventors: Franz Prof Dr Ing Tikal; Roland Dipl Ing Heiler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1998-10-22

Abstract

The functioning areas of the tool which produce the passage in the components and which shape the entrance to the passages are separated. This is so that passages with a cylindrical or conical inner geometry can be formed in any material thickness by a single axially length-adjustable shaping mandrel (5). Plates are inserted in the foundation body (1) of the tool to shape the upper passage entrance and the material which is displaced against the feed direction of the mandrel as the passage is formed is either reformed or removed through the geometric shape of the inserted plates so that a flat countersunk or collar like bearing face can be produced. The inserted plates can have a cutting edge.

Description

State of the art

Der Einsatz dünnwandiger Bauteile, Bleche, Profile und Hohlprofile gewinnt aufgrund ihrer günstigen spezifischen Festigkeiten zunehmend an Bedeutung. Insbesondere die Aspekte des Leichtbaus erfordern die gezielte Gewichtsoptimierung aller Baugruppen einer Konstruktion. In Kombination mit diesen Bauteilen steigen die Anforderungen an lösbare Verbindungen. Hervorragende Montage, aber auch günstige Demontageeigenschaften, unter dem Aspekt einer ökologischen Produktgestaltung, begünstigen das Einsatzverhalten der unterschiedlichen lösbaren Verbindungselemente. Den gestellten Anforderungen nach belastbaren Verbindungen können konventionelle Schraubenverbindungen beim Einsatz dünnwandiger Bauteile nicht genügen. Bei einer konventionellen Verschraubung ist die Festigkeit der Verbindung u. a. von der Festigkeit des Werkstoffes, der Einschraubtiefe, dem Nenndurchmesser des Gewindes und der Gewindesteigung abhängig. Für einen Baustahl St37 ergibt sich bei einer geforderten Festigkeit der Verschraubung von 10.9 und einem Nenngewindedurchmesser von M10.1.5 eine Mindesteinschraubtiefe von 12,5 mm. Auch die Forderung nach mindestens drei tragenden Gewindegängen ergibt noch eine geforderte Mindestmaterialdicke von 4,5 mm. Eine belastbare Verschraubung ist daher mit konventionellen Verschraubungen ohne den Einsatz von Muttern oder zusätzlichen Verbindungselementen nicht möglich.The use of thin-walled components, sheets, profiles and hollow profiles wins increasingly important due to their favorable specific strengths. In particular, the aspects of lightweight construction require targeted ones Weight optimization of all assemblies in a construction. In combination with These components increase the requirements for detachable connections. Excellent assembly, but also favorable disassembly properties, under the aspect of ecological product design, favor that Application behavior of the different detachable connecting elements. The requirements for resilient connections conventional screw connections when using thin-walled components not enough. The strength of a conventional screw connection is Connection u. a. on the strength of the material, the screw-in depth, the Nominal diameter of the thread and the thread pitch dependent. For A structural steel St37 results in a required strength of Screw connection of 10.9 and a nominal thread diameter of M10.1.5 a minimum screw-in depth of 12.5 mm. Also the call for at least three load-bearing threads still result in a required Minimum material thickness of 4.5 mm. A robust screw connection is therefore included conventional screw connections without the use of nuts or additional connecting elements not possible.

Zur Realisierung der geforderten Festigkeitseigenschaften, auch beim Einsatz dünnwandiger Bauteile, wurden in der Vergangenheit zahlreiche alternative Verbindungselemente und -methoden entwickelt die prinzipiell bestrebt sind die Anzahl der tragenden Gewindegänge, ohne die eigentliche Blechdicke, zu erhöhen.To achieve the required strength properties, even when used thin-walled components have been numerous alternatives in the past Fasteners and methods are developed that are principally aimed at Number of load-bearing threads without the actual sheet thickness increase.

Bereits in den 30er Jahren wurde in den USA aus der bekannten Holzschraube die für die Verschraubung von dünnen Blechen geeignete Blechschraube entwickelt. Eine Weiterentwicklung stellt die Bohrschraube dar, in deren Spitze eine, dem konventionellen Wendelbohrer nachempfundene Schneidengeometrie integriert ist. Bohrloch und Verschraubung werden hierbei in einem Arbeitsgang erzeugt. Neben diesen Schraubenelementen existieren zahlreiche weitere Elemente wie z. B. Schweiß-, Einschlag-, Einpreß- oder Blindnietmuttern. Diese Elemente erhöhen die Anzahl der tragenden Gewindegänge und ermöglichen eine belastbare Verschraubung auch in dünnen Bauteilen oder Blechen.Already in the 1930s, the well-known became in the USA Wood screw suitable for screwing thin sheets Tapping screw developed. A further development is the self-drilling screw, at the top is a model based on the conventional twist drill Cutting edge geometry is integrated. Drill hole and screw connection are here generated in one operation. In addition to these screw elements exist numerous other elements such as B. welding, impact, press or Blind rivet nuts. These elements increase the number of supporting ones Threads and enable a robust screw connection also in thin components or sheets.

Neben dem Einsatz zusätzlicher Verbindungselemente oder spezieller Schraubengeometrien besteht auch die Möglichkeit aus dem vorhanden Blech einen Durchzug zu formen in den sich in einem nachfolgenden Arbeitsgang ein Gewinde einbringen läßt. Neben dem konventionellen Kragen- bzw. Durchzugsziehen, das meist eine beidseitige Zugänglichkeit der Bearbeitungsstelle (Matrize und Ziehstempel und aufwendige Werkzeuge erfordert, hat sich in den letzten Jahren auch das Fließlochformen und nachfolgende Gewindefurchen bei der Bearbeitung langspanender metallischer Werkstoffe etabliert (siehe u. a. US-Patent Nr. 1.906.953).In addition to the use of additional connecting elements or special Screw geometries are also possible from the existing sheet to form a passage in which in a subsequent work step Thread. In addition to the conventional collar or Pull through, which is usually a bilateral accessibility of the Processing point (die and drawing punch and complex tools flow hole forming and has also been required in recent years subsequent thread grooves when machining long-chipping metallic Materials established (see, inter alia, U.S. Patent No. 1,906,953).

Beim Fließlochformen wird ein schnellrotierender Hartmetallkegeldorn mit polygonalem Formgebungsquerschnitt unter axialer Kraftbeaufschlagung auf das Werkstück (Blech, Profil oder Hohlprofil) gedrückt. Die entstehende Reibungs- und Umformarbeit bewirken eine deutliche Temperaturerhöhung im Bereich der Bearbeitungsstelle und setzen hierdurch die Festigkeit des Werkstoffes herab. Der Fließformdorn läßt sich unter reduziertem Kraftaufwand durch das Blech drücken. In der Startphase des Prozesses wird das Material verstärkt entgegen der Vorschubrichtung des Werkzeuges nach oben verdrängt. Etwa 60% des gesamten Verdrängungsvolumens, die exakten Verdrängungsverhältnisse sind u. a. abhängig von den gewählten Technologiedaten, der Blechdicke, dem zu bearbeitenden Werkstoff und dem Nenndurchmesser des Werkzeuges, bilden auf der Unterseite des Bleches den eigentlichen Durchzug aus. In einem nachfolgenden Arbeitsgang läßt sich in diesen dünnwandigen Durchzug ein auszugsfestes Gewinde einbringen.A fast rotating carbide taper mandrel is used for flow hole forming polygonal shaping cross section under axial force the workpiece (sheet, profile or hollow profile) is pressed. The emerging Friction and forming work cause a significant temperature increase in the Area of the processing point and thereby set the strength of the Material down. The flow form mandrel can be used with reduced effort push through the sheet. In the starting phase of the process, the material intensifies against the direction of advance of the tool repressed. About 60% of the total displacement, the exact Displacement relationships are u. a. depending on the chosen Technology data, the sheet thickness, the material to be processed and the Nominal diameter of the tool, form the on the underside of the sheet actual draft. In a subsequent step, in insert a pull-out thread into this thin-walled thread.

Die bekannten Werkzeuge (siehe u. a. NL-Patent Nr. 7700872 und NL-Patent Nr. 7712700) werden üblicherweise aus einem temperaturstabilen Vollhartmetallsubstrat gefertigt. Fließlochformer aus anderen Substratwerkstoffen wie z. B. HSS, Cermet oder Keramik sind ebenfalls bekannt. An die kegelförmig geschliffene Zentrierspitze schließt sich ein im Querschnitt polygonal gestalteter, konischer Formgebungsbereich an. Es sind Fließlochformer mit einem drei- oder mehrfachen symmetrisch-polygonalen Querschnitt bekannt. Der konische Formgebungsbereich geht in einen in Abhängigkeit des Werkzeugdurchmessers gewählten Übergangsradius, in den, im Querschnittsprofil ebenfalls polygonal gestalteten, Kalibrierteil über. An diesen Kalibrierteil schließt sich ein, im Durchmesser erheblich größerer, bundförmiger Kragenbereich an. Durch eine erneute, deutliche Querschnittsreduzierung, ergibt sich daran anschließend die zylindrische Schaftaufnahme des Fließlochformers. Bekannte Fließlochformer werden gewöhnlich in konventionellen Spannzangenaufnahmen nach DIN 6388 kraftschlüssig gespannt.The known tools (see, inter alia, NL Patent No. 7700872 and NL Patent No. 7712700) are usually made from a temperature stable Solid carbide substrate manufactured. Flow hole formers from others Substrate materials such as B. HSS, cermet or ceramic are also known. The cross-section of the conical ground center point is closed polygonal, conical shaping area. There are Flow hole former with a three or multiple symmetrical-polygonal Cross section known. The conical shape area goes into one Dependence of the tool diameter selected transition radius, in which in the cross-sectional profile also polygonal, calibration part above. On this calibration part is included, considerably larger in diameter, collar collar area. By another, clear Reduced cross-section, this results in the cylindrical Shaft of the flow hole former. Known flow hole formers usually in conventional collet chucks according to DIN 6388 frictionally tensioned.

Mit Hilfe des Fließlochformverfahrens lassen sich Durchzüge in dünnwandige Bauteile, Bleche, Profile oder Hohlprofile erzeugen, die die Funktion einer Lagerstelle, einer Löt- oder Schweißmuffe erfüllen. Daneben besteht die Möglichkeit ein auszugsfestes Gewinde in den Durchzug spanend oder spanlos einzubringen. With the help of the flow hole molding process, passages can be made into thin-walled Generate components, sheets, profiles or hollow profiles that function as a Bearing, a soldering or welding sleeve. There is also the Possibility of cutting a pull-out thread into the pull-through or to be introduced without cutting.

Für den jeweiligen Anwendungsfall existieren vier unterschiedliche Standardausführungen an Fließlochformern. Diese unterscheiden sich zum einen in der Länge des Kalibrierteils und zum anderen in der Gestaltung des Bundes. Für die Erzeugung eines zylindrischen Durchzuges werden gewöhnlich Fließlochformer mit einem langen Kalibrierteil eingesetzt. Es entstehen im Innenquerschnitt zylindrische Durchzüge.There are four different ones for the respective application Standard designs on flow hole formers. These differ from one in the length of the calibration part and the other in the design of the Federal. For the creation of a cylindrical swipe Usually flow hole formers with a long calibration part are used. It there are cylindrical passages in the inner cross section.

Sind Gewindebuchsen gefordert, so kommt ein Fließlochformer mit einem verkürzten Kalibrierteil zu Einsatz, wodurch ein leicht konischer Durchzug entsteht, der die nachträgliche Gewindeausformung maßgeblich verbessert.If threaded bushings are required, a flow hole former comes with one shortened calibration part to use, which creates a slightly conical thread arises, which significantly improves the subsequent thread formation.

Beim Fließlochformen werden etwa 40% des verdrängten Materials entgegen der Vorschubrichtung des Werkzeuges nach oben verdrängt. Dieses Material kann entweder zu einem Kragen umgelegt oder durch direkt am Fließlochformer angeschliffene Frässchneiden zerspant werden. Zur Erfüllung dieser Aufgabe werden zwei weitere Werkzeugausführungen benötigt. Ist ein Anlagebund an der Blechoberseite gefordert, so ist der Bund des Fließlochformers beizubehalten. Wird hingegen eine zur Blechoberseite plane Anlagefläche angestrebt, so sind entsprechende Frässchneiden anzuschleifen.With flow hole forming, about 40% of the displaced material is counteracted displaced upwards in the direction of advance of the tool. This material can either be turned into a collar or by directly on Flow hole former cut grinding edges can be machined. To fulfillment this task requires two more tool designs. Is a System collar on the top of the sheet is required, so is the collar of the Flow hole formers. If, on the other hand, one becomes flat towards the top of the sheet If the contact surface is aimed for, appropriate milling cutters should be ground.

Für jede der vier unterschiedlichen Werkzeugausführungen wird ein eigener Hartmetallrohling benötigt.There is a separate one for each of the four different tool designs Tungsten carbide blank required.

Die Längenausführung des Fließlochformers beeinflußt in Abhängigkeit der zu bearbeitenden Blechdicke maßgeblich die Fertigungsparameter beim Gewindefurchen, als auch die Ausformung und Festigkeitseigenschaften der Gewinde. Für jede Blechdicke existiert eine optimale Durchzugsgestalt bzw. zylindrische Durchzugslänge. Da die Werkzeuglänge der Fließlochformer zur Reduzierung der Variantenanzahl geometrisch gestuft ist, lassen sich mit einem Werkzeug lediglich geringe Blechdickenbereiche abdecken. Eine optimale Länge des Kalibrierteils für alle Blechdicken wird mit den vorhandenen Werkzeugen nicht realisiert. Bei nicht abgestimmten Werkzeuglängen entstehen z. T. sehr hohe Belastungen beim Einbringen der Gewinde, die die Standzeit des Gewindefurchers entscheidend reduzieren oder gar zum Werkzeugbruch führen.The length of the flow hole former influences depending on the processing sheet thickness significantly determines the manufacturing parameters for Thread furrows, as well as the shape and strength properties of the Thread. There is an optimal pull-through shape for each sheet thickness. cylindrical swipe length. Since the tool length of the flow hole former for Reduction of the number of variants is geometrically graded, can be done with cover only small sheet thickness ranges in one tool. A The optimal length of the calibration part for all sheet thicknesses is given with the existing tools not realized. With not coordinated Tool lengths arise e.g. T. very high loads when introducing the Threads that significantly reduce the service life of the thread forming or even lead to tool breakage.

Neben einer eingeschränkten Geometriegestaltung der Fließlochformer ist auch bei der Auswahl des Werkzeugsubstrats ein Kompromiß einzugehen. Die Auswahl des Substrates richtet sich primär nach den Belastungen während des Formprozesses, so daß das Werkzeugsubstrat im Bereich der Schneiden nicht optimal für die vorliegenden Zerspanungsbedingungen geeignet ist. Infolge des Umformprozesses ist das nach oben verdrängte Material meist rotglühend und erzeugt dadurch eine extreme Temperaturbelastung im Bereich der Schneidkanten. Die verwendbaren Hartmetallsubstrate sind hierfür nur begrenzt geeignet, so daß insbesondere der Schneidenbereich der Fließlochformer die Standzeit des Werkzeuges bestimmt. In addition to a restricted geometry of the flow hole former to compromise when choosing the tool substrate. The The choice of substrate depends primarily on the stresses during the Molding process so that the tool substrate is not in the cutting area is optimally suited to the existing machining conditions. As a result of Forming process, the material displaced upwards is usually red-hot and creates an extreme temperature load in the range of Cutting edges. The hard metal substrates that can be used are only for this limited suitable, so that in particular the cutting area of the Flow hole former determines the tool life.

Die am Fließlochformer angeschliffene Frässchneiden sollen eine plane Anlagefläche erzeugen. Die Gestaltung der Schneidengeometrie ist jedoch aufgrund der funktionsintegrierten Gestaltung (Formteil und Schneidenteil aus dem gleichen Grundkörper) der bekannten Fließlochformer sehr begrenzt, so daß sich nur eine unzureichende Senkungsgeometrie des Durchzuges erzeugen läßt. Beim nachfolgenden Gewindefurchen wird ein Teil des ersten Gewindeganges nach oben verdrängt, so daß beim Einsatz konventioneller Fließlochformer keine absolut plane Anlagefläche entsteht.The milling cut on the flow hole former should be flat Generate contact surface. The design of the cutting edge geometry is however due to the function-integrated design (molded part and cutting part the same basic body) of the known flow hole formers very limited, so that there is only an insufficient reduction geometry of the draft can generate. In the subsequent thread grooving part of the first Threads displaced upwards, so that when using conventional Flow hole former no absolutely flat contact surface is created.

Eine neugestaltete Senkungsgeometrie kann mit dem vorhandenen Werkzeugsystem nur durch die komplette Neuanfertigung des Form- und Schneidenteils erfolgen.A redesigned counterbore geometry can be used with the existing one Tool system only through the completely new production of the form and Cutting part.

Es ist bekannt, daß die Zerspanungsgeometrie eines Werkzeuges prinzipiell den unterschiedlichen Festigkeits- bzw. Zerspanungseigenschaften eines Werkstoffes anzupassen ist. Beim Einsatz der vorhandenen konventionellen Vollhartmetall Fließlochformer läßt sich jeder Fließlochformer aufgrund der festgelegten Schneidengeometrie nur optimal für einen Werkstoff einsetzten. Da sehr unterschiedliche Materialien durch das Fließlochformen zu bearbeiten sind, erfordert dies eine sehr große Anzahl ausschließlich im Bereich der Schneidengeometrie unterschiedliche Fließlochformer. Dies erfordert zwangsläufig eine große Variantenvielfalt mit z. T. nur geringen jeweiligen Stückzahlen. Hierdurch erhöhen sich die Fertigungs- und Lagerhaltungskosten beim Hersteller der Werkzeuge. Ebenfalls steigt die erforderliche Kapitalbindung durch vorgefertigte Werkzeuge.It is known that the cutting geometry of a tool in principle the different strength or machining properties of a Material is to be adjusted. When using the existing conventional Solid carbide flow hole formers can be made using any flow hole former use the defined cutting edge geometry only optimally for one material. Because very different materials can be processed by the flow hole forming are, this requires a very large number exclusively in the area of Cutting geometry different flow hole formers. This requires inevitably a large variety with z. T. only slight respective Quantities. This increases the manufacturing and warehousing costs at the manufacturer of the tools. The required one also increases Capital commitment through pre-made tools.

Beim Einsatz der bekannten Fließlochformer mit angeschliffenen Frässchneiden entstehen sehr lange Fließspäne. Beim Einsatz des Verfahrens auf handbedienten Werkzeugmaschinen können diese zu einer Verletzung des Maschinenbedieners führen. Zusätzlich verfangen sich diese Späne leicht in der Werkzeugaufnahme und können die Bauteiloberfläche beschädigen oder zum Werkzeugbruch führen. Mit den vorhandenen Vollhartmetallwerkzeugen lassen sich Spanleitstufen im Bereich der Frässchneiden nicht realisieren.When using the known flow hole formers with ground Milling cutting creates very long flowing chips. When using the procedure on hand-operated machine tools, this can lead to an injury to the Machine operator. In addition, these chips get caught in easily the tool holder and can damage the component surface or lead to tool breakage. With the existing solid carbide tools chip breakers cannot be implemented in the area of milling cutting.

Die Standzeit bzw. Standmenge der Fließlochformer wird insbesondere bei der Bearbeitung von Stahlwerkstoffen durch den Verschleiß im Bereich der Frässchneiden bestimmt. Mit den bekannten Werkzeugen muß bei verschlissenen Frässchneiden der gesamte Fließlochformer ausgetauscht werden, obwohl der eigentliche Formteil noch einsatzfähig ist. Bei ungeeigneten Technologiedaten können die Frässchneiden innerhalb von wenigen Bohrungen komplett versagen. Hierdurch ergibt sich eine unter wirtschaftlichen und ökologischen Aspekten nicht akzeptable Verschwendung an Rohstoffen.The service life or service life of the flow hole former is particularly in the Machining of steel materials due to wear in the area of Milling cutting determined. With the known tools must worn milling cutters the entire flow hole former replaced be, although the actual molded part is still operational. At Unsuitable technology data can result in milling cuts within completely fail a few holes. This results in an under economic and ecological aspects unacceptable waste of raw materials.

Die Frässchneiden der bekannten Fließlochformer lassen sich nur begrenzt nachschleifen, da hierdurch zum einen die Frässchneiden empfindlich geschwächt werden und zum anderen der polygonale Querschnitt des Kalibrierteils zerstört wird.The milling cutters of the known flow hole formers can only be limited Regrind, because this makes the cutting edges sensitive be weakened and on the other hand the polygonal cross section of the Calibration part is destroyed.

Untersuchungen zeigen, daß eine Hartstoffbeschichtung insbesondere im Bereich der Zerspanungstechnik enorme Standzeiterhöhungen bewirken kann. Da der Formteil und die Frässchneiden bekannter Fließlochformer aus einem Hartmetallsubstrat gefertigt sind, kann eine standzeiterhöhende separate Beschichtung der Schneidkanten nicht erfolgen.Investigations show that a hard material coating, especially in Field of machining technology can cause enormous increases in tool life. Since the molded part and the milling cutters of known flow hole formers from one Tungsten carbide substrate are made, a service life-increasing separate The cutting edges are not coated.

Die Drehmomentübertragung in den Fließlochformer erfolgt durch eine kraftschlüssige Verbindung über den zylindrischen Spannschaft. Die übertragbaren Drehmomente sind hierdurch begrenzt und es kann insbesondere beim Einsatz des Fließlochformers in dicke Bleche zu einem Durchrutschen des Werkzeuges, einer Beschädigung der Spannzangenaufnahme oder einem Werkzeugbruch kommen.The torque is transferred to the flow hole former by non-positive connection via the cylindrical clamping shaft. The transmissible torques are limited and it can especially when using the flow hole former in thick sheets Slipping of the tool, damage to the Collet holder or a tool break.

Die bekannten Fließlochformer werden aus einem Vollhartmetallsubstrat gefertigt. Bei der Kragenausführung wird ein Großteil des gesamten Werkzeugvolumens für die Gestaltung des Bundes benötigt. Insbesondere bei großen Werkzeugdurchmessern wird hierfür viel Substrat benötigt, wodurch das Gesamtgewicht der Werkzeuge erheblich ansteigt. Hierdurch erhöhen sich die Herstellkosten des Hartmetallsubstrates deutlich, da diese proportional zum eingesetzten Substratgewicht ansteigen. Durch die großen Querschnittsänderungen zwischen dem Kalibrierteil, dem Kragen- bzw. Bundbereich und dem Zylinderschaft sind die Preßwerkzeuge für die Herstellung des Hartmetallgrünlings (Verpressen des Hartmetallpulvers) aufwendig.The known flow hole formers are made from a solid carbide substrate manufactured. When designing the collar, a large part of the total Tool volume required for the design of the federal government. Especially at Large tool diameters require a lot of substrate for this, which means the total weight of the tools increases significantly. This will increase the manufacturing costs of the hard metal substrate clearly, as this is proportional to used substrate weight increase. By the big ones Cross-sectional changes between the calibration part, the collar or The collar area and the straight shank are the pressing tools for the Production of the carbide green compact (pressing of the carbide powder) complex.

Bei den bekannten Fließlochformerausführungen mit Frässchneiden werden die Frässchneiden bei einer dreischneidigen Werkzeugausführung direkt aus dem Werkzeugbund herausgeschliffen. Dieser Fertigungsschritt erfolgt im fertiggesinterten also harten Zustand des Substrates und erfordert einen sehr hohen Schleifaufwand. Bei der Fertigung fällt eine große Menge an Schleifschlamm an, der sich ausschließlich als Sondermüll entsorgen läßt.In the known flow hole former designs with milling cutters the milling cutters with a three-edged tool version directly ground out of the tool bundle. This manufacturing step takes place in Sintered so hard state of the substrate and requires a lot high grinding effort. A large amount is generated during production Grinding sludge, which can only be disposed of as special waste.

Mit den bekannten Werkzeugen ist der universelle Einsatz eines einzigen Fließlochformdorns für die fertigungs- und festigkeitsoptimale Herstellung von Durchzügen in alle bearbeitbaren Blechdicken mit einer freien Gestaltung des entgegen der Vorschubrichtung des Werkzeuges verdrängten Materials nicht möglich. Alle bekannten Fließlochformer sind ausschließlich für die Fertigung einer einzigen, jeweils festgelegten Durchzugsgeometrie einsetzbar.With the known tools, the universal use of one is Flow hole mandrels for the production and strength optimal production of Pull-throughs in all editable sheet thicknesses with a free design of the material not displaced against the direction of advance of the tool possible. All known flow hole formers are exclusively for manufacturing a single, defined passage geometry can be used.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Werkzeug zu schaffen, das es ermöglicht mit einem einzigen Fließlochformdorn Durchzüge mit einer variabel einstellbaren Länge der zylindrischen Ausformung in alle bearbeitbaren Blechdicken herzustellen und das nach oben verdrängte Material entweder zu zerspanen oder umzuformen.The object of the invention is to provide a tool that enables it a single flow hole mandrel with a variably adjustable Length of the cylindrical shape in all machinable sheet thicknesses to manufacture and either cut the material displaced upwards or reshape.

Diese Aufgabe wird durch das Werkzeug nach Anspruch 1 erfüllt.This object is achieved by the tool according to claim 1.

Mit dem Werkzeug nach Anspruch 1 lassen sich mit einem einzigen Fließlochformdorn alle mit Hilfe des Fließlochformverfahrens bearbeitbaren Blechdicken mit der für die jeweilige Blechdicke optimalen Werkzeuglänge bearbeiten. Zur Fertigung von zylindrischen Durchzügen für Lagerstellen, Löt- oder Schweißmuffen und konischen Durchzügen für ein nachfolgendes Gewindefurchen läßt sich der selbe Formdorn einsetzen. Insbesondere bei der Fertigung von konischen Durchzügen für Gewindebuchsen läßt sich durch die einstellbare Länge des zylindrischen Kalibrierteils das erforderliche Furchmoment minimieren und die Festigkeitseigenschaften der Gewindebuchsen optimieren.With the tool according to claim 1 can be done with a single Flow hole mandrel all machinable using the flow hole molding process Sheet thicknesses with the optimal tool length for the respective sheet thickness to edit. For the production of cylindrical passages for bearings, soldering or Welding sleeves and tapered passages for a subsequent Thread grooves can use the same mandrel. Especially with the Manufacturing of tapered passages for threaded bushings can be done by adjustable length of the cylindrical calibration part the required Minimize the forming moment and the strength properties of the Optimize threaded bushings.

Das Werkzeug nach Anspruch 1 ermöglicht durch den Einsatz von Schneid- oder Drückplatten der wahlweisen Fertigung einer planen Anlagefläche oder eines Anlagebundes mit dem selben Formdorn. Durch die Erfindung nach Anspruch 1 läßt sich die benötigte Anzahl an unterschiedlichen Werkzeugen für Standardanwendungen des Fließlochformens bei einer gleichzeitigen Erhöhung der Einsatzvarianten minimieren.The tool according to claim 1 enables through the use of cutting or Press plates of the optional manufacture of a flat contact surface or an investment bundle with the same mandrel. By the invention Claim 1 can be the required number of different tools for standard applications of flow hole forming with simultaneous Minimize the increase in application variants.

Die im Werkzeug nach Anspruch 1 verwirklichte Funktionstrennung ermöglicht eine beanspruchungsoptimale Gestaltung des Substratmaterials des Formdorns und der Schneid- bzw. Drückbereiche des Werkzeuges. Der Einsatz von separat angebrachten Schneid- oder Drückplatten gestattet den sicheren Einsatz verschleißfester Substratwerkstoffe wie z. B. Keramik, Cermet, CBN oder Diamant. Durch den Einsatz beschichteter Wendeschneid- oder Wendedrückplatten läßt sich die Einsatzdauer der Werkzeuge deutlich erhöhen.The functional separation realized in the tool according to claim 1 enables a stress-optimized design of the substrate material of the Forming mandrel and the cutting or pressing areas of the tool. Of the The use of separately attached cutting or pressing plates allows the safe use of wear-resistant substrate materials such as B. ceramics, cermet, CBN or diamond. By using coated indexable or The operating time of the tools can be clearly seen from the reversible pressure plates increase.

Die Erfindung nach Anspruch 1 erlaubt den schnellen und einfachen Austausch verschlissener Schneiden und erhöht hierdurch die Einsatzdauer des durchzugerzeugenden Fließlochformers. Durch die Verwendung von Wendeschneid- oder Wendedrückplatten läßt sich die Einsatzdauer des Fließlochformers bei gleichzeitiger Erhaltung der Fertigungsqualität deutlich steigern.The invention according to claim 1 allows quick and easy exchange worn cutting edges and thereby increases the service life of the flow forming former. By the use of Inserts or push plates can be used for Flow hole former while maintaining manufacturing quality increase.

Mit dem Werkzeug nach Anspruch 1 wird der Einsatz einer auf den jeweiligen Werkstückstoff optimal abgestimmten Zerspanungsgeometrie und eines optimalen Schneidstoffes möglich. Die Erfindung nach Anspruch 1 ermöglicht den Einsatz von speziell für die Bearbeitung sehr zäher und heißer Materialien entwickelte Wendeschneidplatten mit Spanleitstufen. Hierdurch lassen sich die langen Fließspäne und die damit verbundenen Gefahren für Werkzeug (Werkzeugbruch, schneller Verschleiß), Maschine (Spänenester, etc.) und Maschinenbediener (Verletzungsgefahr durch umherwirbelnde Späne) vermeiden.With the tool according to claim 1, the use of one on the respective Optimally matched cutting geometry and one workpiece material optimal cutting material possible. The invention according to claim 1 enables the use of especially for the processing of very tough and hot materials developed indexable inserts with chip breakers. This allows the long chips and the associated dangers for tools (Tool breakage, rapid wear), machine (chip nests, etc.) and Machine operator (risk of injury from swirling chips) avoid.

Mit dem Werkzeug nach Anspruch 1 läßt sich die Geometrie des oberen Durchzugseintritts mit einem einzigen Formdorn durch den Einsatz unterschiedlicher Schneid- oder Drückplattengeometrien frei gestalten. Im Gegensatz zu bestehenden Lösungen kann hierzu immer der selbe Formdorn Verwendung finden.With the tool according to claim 1, the geometry of the upper Pull entry with a single mandrel through the insert freely design different cutting or pressure plate geometries. in the In contrast to existing solutions, the same mandrel can always be used Find use.

Das Kombinationswerkzeug nach Anspruch 1 ist so gestaltet, daß unterschiedliche Formdorndurchmesser in nur einer Aufnahme gehalten werden. Zur Realisierung dieser Aufgabe sind die Schneid- oder Drückplatten radial einstellbar angebracht. Das Kombinationswerkzeug kann über einen nach DIN 1835 gestalteten Spannschaft in einer Werkzeugaufnahme gehalten werden. Bei einer zylindrischen Gestaltung kann das Kombinationswerkzeug in einer konventionellen Spannzange oder einem Dehnspannfutter gehalten werden. Dies ermöglicht eine deutliche Reduzierung der benötigten Spannzangen- bzw. Werkzeugaufnahmen beim Anwender und trägt hierdurch erheblich zur Reduzierung der Werkzeug kosten (Anschaffungskosten, Lagerhaltungskosten, etc.) bei. Die Gestaltung des Spannschaftdurchmessers der Fließformdorne verhindert das unsachgemäße spannen der Werkzeuge in falsch dimensionierten Spannzangen. Das Einsetzen eines Formstiftes in einer falschen Spannzangengröße ist somit nicht möglich. Eine Zerstörung der Spannzange oder des Werkzeuges durch die Verwendung falscher Spannzangenabmessungen wird hierdurch verhindert. Neben der zylindrischen Schaftgestaltung lassen sich auch seitliche Planflächen anbringen. In dieser Ausführungsvariante wird das Kombinationswerkzeug über Klemmschrauben in der Werkzeugaufnahme gehalten (Weldon-Aufnahme-Prinzip). Eine sich zum Schaftende hin schräg ansteigende Planfläche ermöglicht die Aufnahme des Kombinationswerkzeuges nach dem Whistle-Notch-Spannprinzip.The combination tool according to claim 1 is designed so that different mandrel diameters held in just one holder will. The cutting or pressure plates are used to accomplish this task attached radially adjustable. The combination tool can have a Clamping shank designed according to DIN 1835 held in a tool holder will. In the case of a cylindrical design, the combination tool in a conventional collet or an expansion chuck will. This enables a significant reduction in the required Collet or tool holders at the user and thereby carries significantly to reduce the tool costs (acquisition costs, Storage costs, etc.). The design of the clamping shaft diameter The flow form mandrels prevent improper clamping of the tools incorrectly dimensioned collets. The insertion of a shaped pin in one wrong collet size is not possible. Destruction of the Collet or tool by using the wrong one This prevents collet dimensions. In addition to the cylindrical Shaft design can also be attached to side flat surfaces. In this The combination tool is implemented using clamping screws in the tool holder (Weldon holder principle). One yourself The end of the face that slopes diagonally enables the inclusion of the Combination tool based on the whistle-notch clamping principle.

Das Kombinationswerkzeug nach Anspruch 1 erlaubt den wahlweisen Einsatz von Schneid- oder Drückplatten. Je nach Anwendungsfall läßt sich ein einziger Fließformdorn für die unterschiedlichen Anwendungsfälle (Kragen, plane Anlagefläche, Senkgeometrie) einsetzen.The combination tool according to claim 1 allows the optional use of cutting or pressure plates. Depending on the application, one can be used Flow form mandrel for different applications (collar, plane Insert contact surface, countersink geometry).

Das neu gestaltete Werkzeug reduziert die erforderliche Variantenanzahl an Fließlochformdornen erheblich. Für die bisher eingesetzten vier Grundvarianten an Werkzeugen wird in Zukunft nur noch ein einziger Fließformdorn benötigt. Durch eine Reduzierung der Fertigungsvarianten vereinfacht sich die Fertigung, Lagerhaltung, Logistik etc. beim Werkzeughersteller erheblich. Lieferengpässe können reduziert oder gänzlich vermieden werden. Zusätzlich wird ein beschleunigter Auftragsdurchgang (Kundenanforderung über Fertigung bis Auslieferung zum Kunden) ermöglicht. Da die eigentliche Variantenbildung beim Einsatz des Kombinationswerkzeuges nach Anspruch 1 durch die unterschiedliche Gestaltung der vergleichsweise billigen WSP oder WDP ermöglicht wird, läßt sich die Kapitalbindung beim Werkzeughersteller bei einer gleichzeitigen Erhöhung des Bevorratungsvolumens reduzieren.The newly designed tool reduces the number of variants required Flow hole mandrels considerably. For the four previously used In the future, there will only be one basic variant of tools Flow form mandrel required. By reducing the number of production variants simplifies manufacturing, warehousing, logistics, etc. Tool manufacturers significantly. Delivery bottlenecks can be reduced or entirely be avoided. In addition, an accelerated order process (Customer request via production to delivery to the customer). Since the actual variant formation when using the Combination tool according to claim 1 by the different Design of the comparatively cheap WSP or WDP is made possible the capital commitment at the tool manufacturer with a simultaneous Reduce the increase in storage volume.

Das Kombinationswerkzeug nach Anspruch 1 ermöglicht eine vereinfachte Fertigung der Formdorne. Durch die Funktionstrennung von durchzugserzeugendem und kragenausbildendem Funktionsbereich (Umformung oder Zerspanung des nach oben verdrängten Materials) erhalten die Fließlochformdorne eine vereinfachte Geometrie und der Schleifaufwand bzw. das Zerspanungsvolumen läßt sich deutlich reduzieren. Hierdurch reduzieren sich die Fertigungskosten aber auch die anfallenden Entsorgungskosten, da sich die Menge an Schleifschlamm deutlich verringern läßt. Da der eigentlich Formdorn ohne Schneiden- oder Kragenbereich gefertigt wird, ist dieser schneller und einfacher zu fertigen. Bei der Anfertigung Hartmetallhalbzeuge für die Fließlochformdorne läßt sich zugleich das benötigte Substratvolumen und damit die Fertigungskosten reduzieren.The combination tool according to claim 1 enables a simplified Manufacturing of mandrels. The separation of functions from pull-through and collar-forming functional area (Forming or machining of the material displaced upwards) the flow hole mandrels have a simplified geometry and grinding effort or the machining volume can be significantly reduced. Hereby the manufacturing costs are reduced, but also the costs incurred Disposal costs, since the amount of grinding sludge is significantly reduced leaves. Because the mandrel actually has no cutting or collar area is manufactured, it is faster and easier to manufacture. In the making Tungsten carbide semi-finished products for the flow hole mandrels can be done at the same time reduce the required substrate volume and thus the manufacturing costs.

Im Gegensatz zu bestehenden Lösungen läßt sich bei dem Kombinationswerkzeug nach Anspruch 1 das übertragbare Drehmoment durch Formschluß in das Werkzeug einbringen. Hierdurch sind höhere Drehmomente verdrehsicher zu übertragen. In contrast to existing solutions, the Combination tool according to claim 1, the transmissible torque Introduce positive locking in the tool. This results in higher torques to be transmitted against rotation.

Description of exemplary embodiments

Mit dem Kombinationswerkzeug nach Anspruch 1 ist es möglich einen Durchzug in dünnwandige Bauteile, Bleche, Profile oder Hohlprofile spanlos zu erzeugen und das entgegen der Vorschubrichtung des Werkzeuges verdrängte Materialvolumen entweder zu zerspanen oder zu einem Kragen umzuformen. Mit dem Werkzeug läßt sich die Länge des zylindrischen Kalibrierteils und die Geometrie des oberen Durchzugrandes frei gestalten.With the combination tool according to claim 1, it is possible Pulling through into thin-walled components, sheets, profiles or hollow profiles without cutting generate and the displaced against the feed direction of the tool Volume of material either to be machined or to form a collar. With the tool, the length of the cylindrical calibration part and the Freely design the geometry of the upper rim.

Das Kombinationswerkzeug nach Anspruch 1 besteht aus einem Grundkörper (1) der einen Schaft (2) zur Aufnahme des Werkzeuges in einer Werkzeugaufnahme besitzt. In der gezeigten Ausführungsvariante läßt sich das Kombinationswerkzeug über den Spannschaft (2) in eine konventionellen Spannzangenaufnahme oder einem Dehnspannfutter einsetzen. In weiteren, nicht explizit gezeichneten, Ausführungsvarianten können sich am zylindrischen Spannschaft des Werkzeuggrundkörpers seitlich angebrachte Planflächen befinden die die Aufnahme des Kombinationswerkzeuges in einer Whistle-Notch oder Weldon- Werkzeugaufnahme ermöglichen. Die am Grundkörper (1) angebrachte Anlageschulter (3) garantiert eine exakte axiale Einstellung des Werkzeuggrundkörpers (1) in der Werkzeugaufnahme. Die Drehmomenteneinleitung von der Antriebsspindel in das Werkzeug erfolgt in der gezeichneten Werkzeugausführung über eine kraftschlüssige Spannzangenverbindung. Durch am Spannschaft seitlich angebrachte Planflächen und zusätzliche Klemmschrauben in der eigentlichen Werkzeugaufnahme, läßt sich eine kombinierte kraft-formschlüssige Drehmomentübertragung realisieren. Der Spanndurchmesser (4) des Kombinationswerkzeuges ist hierbei deutlich größer als der Arbeitsdurchmesser des eingesetzten Fließformdorns (5), so daß eine sichere Drehmomentenübertragung auch bei einer kraftschlüssigen Verbindung gewährleistet ist. Der Werkzeuggrundkörper (1) besitzt eine durchgängige, axiale Bohrung (6) zur Aufnahme des Fließformdorns (5). Im hinteren Teil der Bohrung ist diese mit einem Gewinde (7) zur Aufnahme einer Einstellschraube (8) versehen. Die Einstellschraube (8) läßt sich von hinten in den Grundkörper (1) des Kombinationswerkzeuges eindrehen und ermöglicht die exakte Einstellung des axialen Überstandes des Fließlochformdorns (5) bzw. die variable Einstellung der wirksamen Länge des Kalibrierteils (21) des Fließlochformdorns (5). Die Einstellänge des Formdorns richtete sich nach den an den Durchzug gestellten Anforderungen und der zu bearbeitenden Materialdicke. Die Einstellschraube (8) besitzt eine plane Anlagefläche (9) zur Gewährleistung niedriger Flächenpressungen auch bei höheren Axialkräften. Im vorderen Bereich ist die Durchgangsbohrung zu einer Paßaufnahme (10) zur sicheren Fixierung des Formdorns (5) ausgearbeitet. Dieser Paßsitz erstreckt sich in einem zylindrischen, geschlossenen Übergangsstück (10) und zusätzlich im Bereich der eingearbeiteten Plattensitze (11). Hierdurch ist ein paßgenauer Sitz mit einem geringen Rundlauffehler des Formdorns (5) im Grundkörper (1) des Kombinationswerkzeuges bei variablen Einstellängen gewährleistet. In den Grundkörper (1) ist mindestens ein Plattensitz (11) zur Aufnahme einer Wendeschneid- (WSP) (12) oder einer Wendedrückplatte (WDP) (13) eingebracht. Im gezeigten Beispiel wurden zwei Plattensitze (11) diametral einander gegenüberliegend eingearbeitet. Es sind jedoch auch Grundkörperausführungen, insbesondere beim Einsatz größerer Werkzeugnenndurchmesser, mit drei oder mehr Plattensitzen möglich. In das Kombinationswerkzeug nach Anspruch 1 wird zur spanlosen Herstellung des Durchzuges ein Fließlochformdorn (5) eingebaut. Der Fließlochformdorn (5) besitzt am hinteren Ende einen Schaft- bzw. Aufnahmeteil (14) und im vorderen Bereich den Arbeitsteil (15). Der Aufnahmeschaft (14) des Fließlochformdorns (5) ist im Querschnitt zylindrisch und besitzt eine seitliche Planfläche (16) über die das Werkzeug in der Aufnahme gespannt wird. Die Planfläche kann unter einem spitzen Winkel z. B. 2° (Whistle-Notsch) eingearbeitet sein, so daß sich die Tiefe der eingearbeiteten Planfläche zum hinteren Ende des Aufnahmeschaftes reduziert und der Fließlochformdorn beim Eindrehen der im Grundkörper seitlich angebrachten Feststellschraube (17) nach hinten an die axiale Einstellschraube (8) gedrückt wird.The combination tool according to claim 1 consists of a base body ( 1 ) which has a shank ( 2 ) for receiving the tool in a tool holder. In the variant shown, the combination tool can be inserted into a conventional collet chuck or an expansion chuck via the clamping shank ( 2 ). In other, not explicitly drawn, design variants, laterally attached plane surfaces can be located on the cylindrical clamping shank of the tool base body, which enable the combination tool to be received in a whistle notch or Weldon tool holder. The contact shoulder ( 3 ) attached to the base body ( 1 ) guarantees an exact axial adjustment of the tool base body ( 1 ) in the tool holder. The torque is introduced from the drive spindle into the tool in the illustrated tool version via a non-positive collet connection. A combined force-locking torque transmission can be achieved by means of flat surfaces on the side of the clamping shaft and additional clamping screws in the actual tool holder. The clamping diameter ( 4 ) of the combination tool is significantly larger than the working diameter of the flow form mandrel ( 5 ) used, so that a safe torque transmission is ensured even with a non-positive connection. The tool body ( 1 ) has a continuous, axial bore ( 6 ) for receiving the flow form mandrel ( 5 ). In the rear part of the hole, this is provided with a thread ( 7 ) for receiving an adjusting screw ( 8 ). The adjusting screw ( 8 ) can be screwed into the base body ( 1 ) of the combination tool from behind and enables the exact adjustment of the axial protrusion of the flow hole mandrel ( 5 ) or the variable adjustment of the effective length of the calibration part ( 21 ) of the flow hole mandrel ( 5 ). The setting length of the mandrel was based on the requirements imposed on the passage and the material thickness to be processed. The adjusting screw ( 8 ) has a flat contact surface ( 9 ) to ensure low surface pressures even with higher axial forces. In the front area, the through hole is machined to a fitting receptacle ( 10 ) for securely fixing the mandrel ( 5 ). This fit extends in a cylindrical, closed transition piece ( 10 ) and additionally in the area of the incorporated plate seats ( 11 ). This ensures a precise fit with a low concentricity error of the mandrel ( 5 ) in the base body ( 1 ) of the combination tool with variable adjustment lengths. At least one insert seat ( 11 ) for accommodating an indexable insert (insert) ( 12 ) or an insert plate (WDP) ( 13 ) is introduced into the base body ( 1 ). In the example shown, two plate seats ( 11 ) were incorporated diametrically opposite one another. However, basic body designs are also possible with three or more insert seats, particularly when using larger nominal tool diameters. A flow hole mandrel ( 5 ) is installed in the combination tool according to claim 1 for non-cutting production of the passage. The flow hole mandrel ( 5 ) has a shaft or receiving part ( 14 ) at the rear end and the working part ( 15 ) in the front area. The receiving shank ( 14 ) of the flow hole mandrel ( 5 ) is cylindrical in cross section and has a lateral flat surface ( 16 ) over which the tool is clamped in the receiving device. The plane surface can z. B. 2 ° (Whistle-Notsch) be incorporated so that the depth of the incorporated flat surface to the rear end of the receiving shaft is reduced and the flow hole mandrel when screwing in the base body laterally attached locking screw ( 17 ) pressed back to the axial adjusting screw ( 8 ) becomes.

Der Arbeitsbereich (15) des Fließlochformdorns (5) gliedert sich in die Zentrierspitze (19), den Formkonus (20) und den Kalibrierteil (21). Die Zentrierspitze (19) ist kegelförmig angeschliffen. Unter der axialen Kraftbeaufschlagung während des Formprozesses gräbt sich diese in das zu bearbeitende Material ein und bewirkt eine sichere Zentrierung des Formdorns (5). An die Zentrierspitze (19) schließt sich der im Querschnitt polygonal gestaltete Formkonus (20) an. Im gezeigten Beispiel sind der maximale Durchmesser des Polygons (36) (Polygonberg) und der minimale Durchmesser des Polygonprofils (35) (Polygontal) eingezeichnet. Durch Rotation und Axialvorschub bewirkt dieser Arbeitsbereich (15) die Verdrängung des Materials und erzeugt dabei den eigentlichen Durchzug. An den Formkonus (20) des Fließlochformdorns (5) schließt sich der Kalibrierteil (21) des Werkzeuges an. Dieser ist im Querschnitt ebenfalls polygonförmig gestaltet, besitzt jedoch zusätzlich seitlich zwei angeschliffene Planflächen (22). Die Anzahl der Planflächen und die Ausrichtung der Flächen zueinander richtete sich nach der Anzahl der eingesetzten WSP (12) oder WDP (13). Durch die Eintrittsschräge (33) der WDP (13) und den Auslaufradius (44) erfolgt über den Kontaktbereich (24) eine Umformung des entgegen der Vorschubrichtung des Formdorns (5) verdrängte Material. Im gezeigten Beispiel sind zwei WSP (12) bzw. WDP (13) in den Grundkörper (1) des Kombinationswerkzeuges einzusetzen, wodurch ebenfalls zwei symmetrisch einander gegenüberliegende Planflächen (22) an den Formdornen (5) angebracht sind. Die Planflächen (22) befinden sich im Bereich der minimalen Durchmesser des Kalibrierteils d. h. im Bereich der Polygontäler (35). Der Abstand der Planflächen (22) zueinander ist so gewählt, daß die Anlagefläche (23) der WSP (12) bzw. WDP (13) d. h. die der aktiven Kanten (24) gegenüberliegenden Flächen, beim Ausformen des Durchzuges nicht in Eingriff kommen. Hierdurch wird eine Beschädigung des oberen Durchzugrandes verhindert. Der Fließlochformdorn (5) besitzt gegenüber den bekannten Ausführungen keine Schneidkanten und auch keinen Bund. Infolge der gewählten Funktionsteilung sind diese Funktionen in den Grundkörper (1) des Kombinationswerkzeuges gelegt. An die planen Anlageflächen (22) der WSP (12) oder WDP (13) am Fließlochformdorn (5) können eine axiale Markierung (25) bzw. eine Skalierung eingebracht werden. Diese Markierungsstreifen (25) ermöglichen die exakte Längeneinstellung des Fließlochformdorns (5) für den jeweiligen Anwendungsfall. Die Skalierungsstreifen (25) sind dann mit den Schneid- oder Drückkanten der WSP bzw. WDP in Deckung zu bringen. Die Skalierungen erleichtern somit die Einstellung der exakten Einstelltiefen auch ohne spezielle Werkzeugvoreinstellgeräte oder Vorrichtungen.The working area ( 15 ) of the flow hole forming mandrel ( 5 ) is divided into the centering tip ( 19 ), the form cone ( 20 ) and the calibration part ( 21 ). The centering tip ( 19 ) is ground conically. Under the application of axial force during the molding process, it digs into the material to be machined and ensures that the mandrel ( 5 ) is centered securely. The centering tip ( 19 ) is adjoined by the shaped cone ( 20 ) with a polygonal cross section. In the example shown, the maximum diameter of the polygon ( 36 ) (polygon mountain) and the minimum diameter of the polygon profile ( 35 ) (polygonal) are shown. Through rotation and axial feed, this working area ( 15 ) displaces the material and creates the actual draft. The calibration part ( 21 ) of the tool adjoins the cone ( 20 ) of the flow hole mandrel ( 5 ). This is also polygonal in cross-section, but additionally has two ground flat surfaces ( 22 ) on the side. The number of flat surfaces and the alignment of the surfaces to each other depended on the number of inserts used ( 12 ) or WDP ( 13 ). Through the entry slope ( 33 ) of the WDP ( 13 ) and the outlet radius ( 44 ), the material displaced against the direction of advance of the shaping mandrel ( 5 ) is deformed via the contact area ( 24 ). In the example shown, two inserts ( 12 ) or WDP ( 13 ) are to be inserted into the base body ( 1 ) of the combination tool, as a result of which two symmetrically opposite flat surfaces ( 22 ) are also attached to the mandrels ( 5 ). The flat surfaces ( 22 ) are located in the area of the minimum diameter of the calibration part, ie in the area of the polygon valleys ( 35 ). The distance between the planar surfaces ( 22 ) is chosen so that the contact surface ( 23 ) of the insert ( 12 ) or WDP ( 13 ), ie the surfaces opposite the active edges ( 24 ), do not come into engagement when the passage is formed. This prevents damage to the upper rim of the thread. The flow hole mandrel ( 5 ) has no cutting edges and no collar compared to the known designs. As a result of the selected division of functions, these functions are placed in the base body ( 1 ) of the combination tool. An axial marking ( 25 ) or a scale can be made on the flat contact surfaces ( 22 ) of the insert ( 12 ) or WDP ( 13 ) on the flow hole mandrel ( 5 ). These marking strips ( 25 ) enable the exact length adjustment of the flow hole mandrel ( 5 ) for the respective application. The scaling strips ( 25 ) are then to be aligned with the cutting or pressing edges of the WSP or WDP. The scaling thus facilitates the setting of the exact setting depths even without special tool presetting devices or devices.

Der Grundkörper (1) des Kombinationswerkzeuges nach Anspruch 1 besitzt zum Fixieren des Fließlochformers (5) in der Aufnahme eine seitlich angebrachte Klemmschraube (17). Die Drückfläche (26) der Klemmschraube (17) kann kalottenförmig ausgebildet sein. Beim Eindrehen wird der Formdorn (5) über die Schräge der Anlagefläche (16) nach hinten an die axiale Einstellschraube (8) gepreßt und somit fest verspannt.The base body ( 1 ) of the combination tool according to claim 1 has a laterally attached clamping screw ( 17 ) for fixing the flow hole former ( 5 ) in the receptacle. The pressing surface ( 26 ) of the clamping screw ( 17 ) can be dome-shaped. When screwing in, the mandrel ( 5 ) is pressed backwards over the incline of the contact surface ( 16 ) against the axial adjusting screw ( 8 ) and thus firmly clamped.

Das gezeigte Kombinationswerkzeug nach Anspruch 1 besitzt zwei diametral angeordnete Plattensitze (11) zur Aufnahme der WSP (12) bzw. WDP (13). in der Draufsicht des Grundkörpers kann die hintere Schulter (27) des Plattensitzes rechtwinklig zur Längsachse des Werkzeuges ausgeführt sein. In dieser Ausführungsvariante ist der geforderte Einstellwinkel (28) der Schneiden ausschließlich in die Plattengeometrie gelegt. In diesem Ausführungsfall ist lediglich eine Schneidkante der Schneidplatten zu nutzen. In einer zweiten Ausführungsvariante ist die Schulter des Plattensitzes in einem vorgegebenen Einstellwinkel ausgeführt. In diesem Fall lassen sich rhombisch geschliffene Schneidplatten auch wechselseitig einsetzen. Die eingesetzten WSP (12) oder WDP (13) werden über Klemmpratzen (29) in den Plattensitz (11) gepreßt. Die Klemmpratzen (29) werden über jeweils eine Klemmschraube (30) die im Grundkörper (1) eingebracht ist gespannt. Der hintere Nocken (31) der Klemmpratze (29) stützt sich über eine im Grundkörper (1) eingebrachte Anlageschräge (32) ab. Der benötigte Anpreßdruck wird über die mechanische Hebelwirkung zwischen WSP (12), Klemmschraube (30), Klemmnocken (31) und Anlagefläche (32) erzielt. Die Funktionsfläche zwischen der Klemmpratze (29) und der WSP (12) bzw. WDP (13) kann keilförmig ausgebildet sein, so daß insbesondere bei erhöhten Werkzeugdrehzahlen infolge der radial wirkenden Fliehkräfte eine Spannkraftunterstützung zu erzielen ist und die geklemmten WSP (12) bzw. WDP (13) sicher gespannt sind. Die WSP (12) bzw. WDP (13) sind auf die jeweiligen Durchmesser radial einstellbar. Hierbei liegen die Längsflächen (23) der WSP (12) bzw. WDP (13) an den Planflächen (22) des Formdorns (5) an. In der Seitenansicht ist der obere Teil der Anlageschulter (27) nicht rechtwinklig zur Auflagefläche der WSP (12) bzw. WDP (13) ausgeführt, sondern mit dem Freiwinkel (33) der WSP bzw. WDP ausgebildet. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Platten im druckempfindlichen unteren Kantenbereich nicht anliegen und beim Festklemmen nicht beschädigt werden. Bei einer weiteren Ausführungsvariante des Kombinationswerkzeuges nach Anspruch 1 ist die Auflagefläche (11) der WSP (12) bzw. WDP (13) unter einem Winkel zur Rotationsachse des Werkzeuges geneigt. In dieser Ausführungsvariante sind Platten der ISO Bezeichnung SN mit einer Spannschraubenbohrung (45) einzusetzen. Die Klemmung der Platte erfolgt dann über eine einzige Klemmschraube (41) und die im Werkzeuggrundkörper (1) eingebrachte Bohrung (42). In dieser Ausführungsvariante des Werkzeuges nach Anspruch 1 reduzieren sich die benötigten Bauteile erheblich die Platten sind dann einfacher und schneller zu spannen und es lassen sich standardisierte Plattengeometrien einsetzen.The combination tool shown according to claim 1 has two diametrically arranged plate seats ( 11 ) for receiving the insert ( 12 ) or WDP ( 13 ). in the top view of the base body, the rear shoulder ( 27 ) of the insert seat can be made perpendicular to the longitudinal axis of the tool. In this embodiment variant, the required setting angle ( 28 ) of the cutting edges is placed exclusively in the plate geometry. In this embodiment, only one cutting edge of the cutting plates is to be used. In a second embodiment variant, the shoulder of the plate seat is designed with a predetermined setting angle. In this case, rhombic ground inserts can also be used alternately. The inserts ( 12 ) or WDP ( 13 ) used are pressed into the seat ( 11 ) by means of clamping claws ( 29 ). The clamping claws ( 29 ) are each clamped over a clamping screw ( 30 ) which is inserted in the base body ( 1 ). The rear cam ( 31 ) of the clamping claw ( 29 ) is supported by an inclined bearing ( 32 ) in the base body ( 1 ). The required contact pressure is achieved via the mechanical leverage between the insert ( 12 ), clamping screw ( 30 ), clamping cam ( 31 ) and contact surface ( 32 ). The functional surface between the clamping claw ( 29 ) and the insert ( 12 ) or WDP ( 13 ) can be wedge-shaped, so that, especially at increased tool speeds, a clamping force support can be achieved due to the radial centrifugal forces and the clamped insert ( 12 ) or WDP ( 13 ) are securely tensioned. The WSP ( 12 ) or WDP ( 13 ) can be adjusted radially to the respective diameter. The longitudinal surfaces ( 23 ) of the insert ( 12 ) or WDP ( 13 ) lie against the flat surfaces ( 22 ) of the mandrel ( 5 ). In the side view, the upper part of the contact shoulder ( 27 ) is not at right angles to the contact surface of the insert ( 12 ) or WDP ( 13 ), but is designed with the clearance angle ( 33 ) of the insert or WDP. This ensures that the plates do not lie in the pressure-sensitive lower edge area and are not damaged when clamped. In a further embodiment variant of the combination tool according to claim 1, the bearing surface ( 11 ) of the insert ( 12 ) or WDP ( 13 ) is inclined at an angle to the axis of rotation of the tool. In this variant, plates with the ISO designation SN with a clamping screw hole ( 45 ) are to be used. The plate is then clamped by means of a single clamping screw ( 41 ) and the bore ( 42 ) made in the basic tool body ( 1 ). In this variant of the tool according to claim 1, the required components are considerably reduced, the plates are then easier and faster to clamp and standardized plate geometries can be used.

Der Fließlochformdorn (5) wird über die Bohrung in der Kombinationswerkzeugaufnahme (1) und dem geschliffenen Aufnahmeschaft (14) des Formdorns (5) in der Werkzeugaufnahme (1) zentriert. Je nach gewählter Einstellänge des Formdorns erfolgt die Zentrierung ausschließlich über die, beim Herstellen der Plattensitze verbleibenden Flächen (bei maximaler Auskraglänge des Formdorns) oder über den Zentrierbohrungsbereich im Grundkörper (bei minimaler Einspannlänge des Fließlochformdorns). Das Kombinationswerkzeug nach Anspruch 1 läßt sich einfach auf die unterschiedlichen Blechdicken oder Anforderungen die an einen Durchzug gestellt werden einstellen. Zunächst ist die axiale Einstellschraube (8) nach hinten zu drehen und die seitlich angebrachte Klemmschraube (17) zu lösen. Der Formdorn (5) läßt sich dann von vorn in das Kombinationswerkzeug einsetzen und durch die seitlich angebrachte Klemmschraube (17) leicht fixieren. Im Anschluß daran sind die WSP (12) oder WDP (13) in die dafür vorgesehen Plattensitze (11) zu legen und die Klemmpratzen (29) über die Klemmschrauben (30) leicht festziehen. Die WSP (12) oder WDP (13) sind dann mit ihren Längsseiten (23) an die Planflächen (22) des Fließlochformdorns (5) anzulegen und im Anschluß daran ist die Klemmschraube (30) leicht anzuziehen. Die seitlich angebrachte Klemmschraube (17) ist nun erneut zu lösen und der Formdorn (5) mit der axialen Einstellschraube (8) axial einzustellen, wobei die Markierungen (25) an den Planflächen des Fließlochformdorns nutzen lassen. Nach erreichen der gewünschten Einstelltiefe ist zunächst die Klemmschraube (17) festzuziehen, danach die axiale Einstellschraube (8) und letztlich die Klemmschrauben (30) der WSP (12) bzw. WDP (13). Bei einer Änderung der Durchzugslänge ist einfach die seitliche Klemmschraube (17) zu lösen, danach über die axiale Einstellschraube (8) die Länge des Kalibrierteils (21) einzustellen und die Klemmschraube (17) erneut zu fixieren. Ist eine andere Kragen oder Senkungsgeometrie gewünscht so sind einfach die jeweiligen WSP (12) oder WDP (13) einzusetzen und zu verklemmen. Beim Einsatz des Kombinationswerkzeuges nach Anspruch 1 wird zunächst über den eingesetzten Fließlochformdorn (5) der Durchzug erstellt. Das dabei entgegen der Vorschubrichtung nach oben verdrängte Material wird dann im selben Arbeitsgang durch die eingesetzten WSP (12) zerspant oder durch die WDP (13) zu einem Kragen bzw. Bund umgelegt. Sowohl die Senkungs- (34) als auch Bundgeometrie werden im Gegensatz zu bestehenden Werkzeugen, ausschließlich durch die Geometrie der eingesetzten Platten bestimmt.The flow punch forming mandrel (5) is centered of said forming mandrel (5) in the tool holder (1) via the bore in the combination tool holder (1) and the ground-up shaft (14). Depending on the selected setting length of the mandrel, centering takes place exclusively via the surfaces remaining when the insert seats are manufactured (with the maximum protruding length of the mandrel) or via the centering hole area in the base body (with the minimum clamping length of the flow hole mandrel). The combination tool according to claim 1 can be easily adjusted to the different sheet thicknesses or requirements placed on a swipe. First turn the axial adjusting screw ( 8 ) backwards and loosen the clamping screw ( 17 ) on the side. The shaping mandrel ( 5 ) can then be inserted into the combination tool from the front and easily fixed using the clamping screw ( 17 ) on the side. Then insert the WSP ( 12 ) or WDP ( 13 ) into the plate seats ( 11 ) provided for this purpose and lightly tighten the clamping claws ( 29 ) using the clamping screws ( 30 ). The WSP ( 12 ) or WDP ( 13 ) are then to be applied with their long sides ( 23 ) to the flat surfaces ( 22 ) of the flow hole mandrel ( 5 ) and then the clamping screw ( 30 ) is slightly tightened. Now loosen the clamping screw ( 17 ) on the side and adjust the mandrel ( 5 ) axially with the axial adjusting screw ( 8 ), whereby the markings ( 25 ) on the flat surfaces of the flow hole mandrel can be used. After reaching the desired setting depth, first tighten the clamping screw ( 17 ), then the axial setting screw ( 8 ) and finally the clamping screws ( 30 ) of the insert ( 12 ) or WDP ( 13 ). When changing the pull-through length, simply loosen the clamping screw ( 17 ) on the side, then adjust the length of the calibration part ( 21 ) using the axial adjusting screw ( 8 ) and fix the clamping screw ( 17 ) again. If a different collar or counterbore geometry is desired, the respective WSP ( 12 ) or WDP ( 13 ) can simply be inserted and clamped. When using the combination tool according to claim 1, the passage is first created via the flow hole mandrel ( 5 ) used. The material that is displaced upwards against the feed direction is then machined in the same operation by the insert ( 12 ) used or folded over by the WDP ( 13 ) to form a collar or collar. In contrast to existing tools, both the countersink ( 34 ) and collar geometry are determined exclusively by the geometry of the plates used.

Claims

1. Combination tool for the non-cutting production of a passage, in particular in sheets, hollow profiles and profiles, characterized in that by separating the passage-generating and passage-forming functional areas of the tool in all machinable material thicknesses with a single, axially adjustable shape mandrel, forming passages with a cylindrical or conical internal geometry let and plates are inserted into the tool base body for the design of the upper passage entry, the geometry of which means that the material displaced during the passage formation against the feed direction of the forming mandrel is either molded or machined and can thereby produce a flat, countersunk or collar-shaped contact surfaces.

2. Combination tool according to claim 1, characterized in that the at least one cutting edge in the plates to be inserted into the base body have and that against the feed direction of the mandrel Remove displaced material by machining.

3. Combination tool according to claim 1, characterized in that the at least one pressure edge in the plates to be inserted into the base body have and that against the feed direction of the mandrel Do not cut displaced material, but at the upper draft inlet form.

4. Combination tool according to claim 1, characterized in that the Geometry of the upper draft entry only through the Geometry of the plates used is determined.

5. Combination tool according to claim 1, characterized in that the used mandrel without cutting creates the pull and that upwards displaces material neither formed nor machined.

6. Combination tool according to claim 1, characterized in that the used mandrel made of HSS, HSSE, ASP, hard metal, cermet or Ceramic is made.

7. Combination tool according to claim 1, characterized in that the plates made of HSS, HSSE, ASP, hard metal, Are cermet, ceramic, CBN or PCD.

8. Combination tool according to claim 1, characterized in that the plates inserted into the base body to reduce wear are coated, the coatings according to the PVD or the CVD Ver driving can be upset.

9. Combination tool according to claim 1, characterized in that in a tool base form mandrels for the production of different Have the internal thread diameter inserted.

10. Combination tool according to claim 1, characterized in that the used mandrels according to the PVD or CVD process Are surface coated.

11. Combination tool according to claim 1, characterized in that the used plates are radially adjustable.

12. Combination tool according to claim 1, characterized in that markings on the flat surfaces of the mandrel for exact Length adjustment in the tool body are attached.

13. Combination tool according to claim 1, characterized in that the torque to form the swipe by attaching a or more surfaces and a combined force-fit in the Form mandrel is initiated.