DE2039352C3

DE2039352C3 - Matrize zur Herstellung von Teilscheiben und Fixierscheiben und Verfahren zur Herstellung dieser Matrize

Info

Publication number: DE2039352C3
Application number: DE2039352A
Authority: DE
Inventors: Ewgeny Michailowitsch Minsk Perminow (Sowjetunion)
Original assignee: MINSKIJ OPYTNIJ SAWOD SPEZIALNOWO KONSTRUKTORSKOWO BJURO NR 3 SSR MINSK (SOWJETUNION)
Current assignee: MINSKIJ OPYTNIJ SAWOD SPEZIALNOWO KONSTRUKTORSKOWO BJURO NR 3 SSR MINSK (SOWJETUNION)
Priority date: 1953-01-12
Filing date: 1970-08-07
Publication date: 1975-05-15
Also published as: US2861483A; DE2039352A1; DE2039352B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Matrize zur Herstellung von Vertiefungen in Teilscheiben und von Erhöhungen in Fixierscheiben sowie auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Matrizen.

T^ilscheiben und Fixierscheiben der Art, die auf der erwähnten Matrize hergestellt werden sollen, werden EU Teileinrichtungen, Kugelkupplungen u. dgl. zusaminengestellt. Dabei sind auf der Teilscheibe sphärische Vertiefungen in Kugelkalottenform auf einer Kreislinie gleichmäßig über dem Umfang verteilt, während bei der zugehörigen Fixierscheibe kugelsegmentförmige Erhebungen auf einer Kreislinie gleichmäßig über dem Umfang verteilt sind. Die Erhebungen der Fixierscheibe greifen in die Vertiefungen der Teilscheibe ein, wodurch die Winkellage beider Teile zueinander festgelegt wird.

Die Genauigkeit einer aus Teilscheibe und Fixier-Scheibe bestehenden Teileinrichtung hängt davon ab, mit welcher Genauigkeit die Vertiefungen bzw. Erhebungen in diesen ausgeführt wurden. Dabei bereitet die Herstellung hochgenauer Vertiefungen bzw. Erhebungen bei Verwendung der üblichen Metallbearbeitungsmaschinen erhebliche Schwierigkeiten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Matrize zu schaffen, mit der auf einfache Weise hochgenaue Teilscheiben und Fixierscheiben hergestellt werden können sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Matrize aufzuzeigen.

Ausgehend von einer Matrize zur Herstellung von Vertiefungen in Teilscheiben und von Erhöhungen in Fixierscheiben, die auf einer Kreislinie gleichmäßig über den Umfang verteilt sind und die Kugelkalottenform oder Kugelsegmentform haben, mit einer Führungsmöglichkeit der Matrize zum Oberwerkzeug ( = Patrize), wird zur Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß abnehmbare Kugeln in Kugelkalotten der Matrizenoberfläche liegen, deren Tiefe kleiner ist als der Halbmesser der Kugeln und daß entsprechend mit Kugeldurchlässen versehene Begrenzungseinlagen vorgesehen sind.

Bei der Herstellung von Teilscheiben dienen die vorgesehenen Begrenzungseinlagen dazu, die Kugeln beim Pressen nur bis zu einer gewünschten Tiefe in den Teilscheibenrohling eindringen zu lassen, während die Benutzung der Begrenzungseinlagen bei der Herstellung von Fixierscheiben entfällt und hierbei die Kugeln auf über die Hälfte ihres Durchmessers in den Fixierscheibenrohling eingepreßt werden, so daß sie unter Bildung der Erhebungen als integraler Bestandteil in diesem verbleiben.

An sich sind Werkzeuge zur Formung von sphärischen Vertiefungen in Werkstücken mittels Einpressen von Kugeln bekannt. Aus der britischen Patentschrift 635 115 ist beispielsweise ein Preßwerkzeug zur Herstellung von Dominosteinen, aus der USA.-Patentschrift 1 707 400 ein Werkzeug zur Erzeugung von Aushöhlungen in Metallstreifen und aus der USA.-Patentschrift 1 106 564 ein Werkzeug zur Herstellung von Kugellagerkäfigen dieser Art bekannt. Bei all diesen bekannten Ausbildungen geht es jedoch jeweils nur um die Erzeugung der Vertiefungen, wozu die als Verformungswerkzeuge dienenden Kugeln festgehalten werden müssen, was durch Halteplatten, Hakebänder oder Halteringc geschieht. In keiner der bekannten Ausbildunger, ist die Herstellung von Teilscheiben und Fixierscheiben angesprochen und keine dieser Ausbildungen verwirklicht ein Arbeitsprinzip, mit dem es möglich wäre, sowohl Werkstücke mit sphärischen Vertiefungen als auch andere Werkstücke mit kugelsegmentförmigen Erhebungen herzustellen.

Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Matrize wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß zwei Matrizenrohlinge mit einer flachen Stirnfläche hergestellt werden und in jede Stirnfläche Vertiefungen eingearbeitet werden, wonach beide Zwischenrohlinge unter Einlegen von Kugeln in die Vertiefungen mit der flachen Stirnfläche aufeinandergelegt und mehrfach unter jedesmaligem Ändern der Winkellage zueinander gepreßt werden.

Auf diese Weise ergibt sich ein Ausgleich von eventuellen Ungenauigkeiten der vorgängigen, z. B. spanabhebend erfolgenden Anbringung der Vertiefungen und es werden hochgenaue Matrizen erhalten. Zur Sicherstellung eines fortschreitenden Ausbildens der Vertiefungen werden dabei von Preßgang zu Preßgang zwischen den Stirnflächen der Rohlinge Begrenzungseinlagen abnehmender Stärke angeordnet.

Soweit durch das wiederholte Pressen um die Vertiefungen herum das Material wulstartig vortritt, ist es zweckmäßig, die Matrizenwerkstücke nach Beendigung der Preßgänge auf der flachen Stirnfläche wieder planzuschleifen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 Gesenk zur Herstellung von Teilen von Kugelteileinrichtungen (Seitenansicht, im Schnitt),

F i g. 2 dasselbe Gesenk (Draufsicht),

F i g. 3 zwei Rohlinge der Gesenkmatrizen vor der Ausbildung von sphärischen Aushöhlungen in ihnen (Seitenansicht, im Schnitt),

Fig.4 dasselbe, am Ende des Ausbildungsvorgangs der Aushöhlungen,

F i g. 5 Gesenk mit auf ihm hergestellter Teilscheibe (Seitenansicht, im Schnitt),

F i g. 6 Gesenk mit auf ihm hergestellter Fixierscheibe (Seitenansicht, im Schnitt).

Das Gesenk zur Herstellung von Teil- und Fixierscheiben von Kugelteileinrichtungen umfaßt eine zylindrische Matrize 1 (F i g. 1), die in der Mitte eine Führungssäule 2 zur Führung eines Stempels 3 besitzt, der die Preßkraft auf den Rohling überträgt, der mit dem Gesenk bearbeitet wird.

Auf der oberen ebenen Fläche der Matrize t sind längs einer Kreislinie sphärische Aushöhlungen 4 (F i g. 2) desselben Halbmessers angebracht. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Aushöhlungen 4 ist zwei Halbmessern ihrer Sphäre gleich, während die Tiefe der Aushöhlungen 4 kleiner als dieser Halbmesser ist. Das Formmittel des Gesenks sind gewöhnliche Kugeln 5. Der Halbmesser der Kugeln 5 ist derselbe wie der Halbmesser der Aushöhlungen 4, in die sie in erforderlicher Anzahl und in der vorgegebenen Reihenfolge eingelegt werden.

Das Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen Gesenks sieht erfindungsgemäß das Prägen von sphärischen Aushöhlungen 4 gleichzeitig in zwei gleichen Matrizenrohlingen la (F i g. 3) und 16 vor. die durchgehende zylindrische Axialbohrungen zum Anbringen derselben auf der Führungssäule 2a aufweisen. Als formbildendes Werkzeug sind Kugeln 5 verwendet. Auf den bearbei'.eren flachen Seiten der zwei zylindrischen Rohlinge la und 16 werden längs einer Kreislinie mit vorgegebenem Durchmesser gleiche Zentriervertiefungen 6a und 66 eingearbeitet, deren Halbmesser kleiner als der Halbmesser der Kugeln 5 ist. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Vertiefungen 6a und 66 wird in rechnerischer Größe in Abhängigkeit vom Winkelschritt λ (Fig. 2) des Gesenks gewählt.

Im vorliegenden Beispiel ist dieser Abstand zwei Halbmessern der Kugeln 5 gleich. Ferner wird einer der Rohlinge la auf der Führungssäule 2a angeordnet, und in alle seine Vertiefungen 6a werden Kugeln 5 desselben vorgegebenen Halbmessers gelegt. Oben wird auf der Säule 2a der zweite Rohling 16 auf solche Weise angeordnet, daß sich seine flache Seite mit den Zentriervertiefungen 66 über der entsprechenden Fläche des unteren Rohlings la befindet und seine Zentrierbohrungen 66 sich auf die Kugeln 5 legen, die in die Vertiefungen 6a des ersten Rohlings la eingelegt sind.

Das auf diese Weise zusammengebaute Paket aus zwei Matrizenrohlingen la und 16 mit den zwischen ihnen in den Vertiefungen 6a und 66 untergebrachten Kugeln 5 wird in die Presse eingebracht und in einigen Arbeitsgängen axial zusammengedrückt (die Richtung der Druckkraft ist durch cen Pfeil A in F i g. 3 angegeben). Nach jedem Zusammendrücken wird die Belastung aufgehoben, der obere Rohling 16 wird angehoben, und nachdem er um einen Winkel λ zwischen zwei benachbarten Vertiefungen 6a (66) gedreht wird, werden die Rohlinge la und 16 erneut zusammengedrückt, wobei ein jedes Mal die Druckkraft verstärkt wird, bis die Rohlinge la und 16 aneinander anliegen, wie es in Fig.4 dargestellt ist. Die sich in den Vertiefungen 6a und 66 der Rohlinge 1 a und 16 bildenden Eindrücke der Kugeln 5 verwandeln sich mit fortschreitendem Zusammendrücken in sphärische Aushöhlungen 4.

Danach werden die Rohlinge la und 16 ebenfalls abgeschliffen, bis die Tiefe der Aushöhlungen 4 auf die rechnerische gebracht ist.

Nach der endgültigen Nachbearbeitung werden die Matrizen der thermischen Behandlung unterworfen.
Auf diese Weise werden zwei vollkommen gleiche Matrizen erzeugt, auf jeder von denen, wenn nötig, neue Matrizen geprägt werden können.

Das Prägen der Aushöhlungen in den Matrizen kann auch mit konstanter maximal erforderlicher Preßkraft erfolgen. In diesem Falle werden zwischen den Matrizenrohlingen auswechselbare Anschlageiniagen angebracht, die nach jedem Zusammendrücken durch dünnerp ersetzt werden.

Die Arbeit des vorgeschlagenen Gesenks wird nun am Beispiel der Herstellung von Teil- und Fixierscheiben von Kugelteileinrichtungen erläutert.

Das Prägen von sphärischen Aushöhlungen in der Teilscheibe erfolgt auf die folgende Weise.

In die Aushöhlungen 4 der Matrize 1 (Fig. 5) des Gesenks werden in der vorgegebenen Reihenfolge die

.15 Kugeln 5 gelegt, auf die dann der Rohling 7 der Teilscheibe gelegt wird, wobei er nach der Einstellungssäule 2 zentriert wird. Dadurch, daß man auf den Scheibenrohling 7 die Preßkraft einwirken läßt, die an den Gesenkstempel 3 angelegt wird, wird der Rohling 7 bis zum Anschlag gegen die Begrenzungseinlagen 8 und 9 angedrückt, welche die Tiefe der Aushöhlungen 4a regeln, die in dem Scheibenrohling 7 infolge plastischer Verformung des Materials des Rohlings 7 an seinen Kontaktstellen mit den Kugeln 5 gebildet werden.

Wenn die Eindringtiefe (Eindruckstiefe) der Kugeln 5 in einen Scheibenrohling 10 (Fi g. 6) ihren Halbmesser übersteigt, so werden die Kugeln 5 durch das Material des Scheibenrohlings 10 starr eingeklemmt, und nach der Abnahme der Scheibe von der Matrize werden die Kugeln 5 in ihr eingepreßt bleiben, wodurch die Fixierscheibe der Teileinrichtung erzeugt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

. 1. Matrize zur Herstellung von Vertiefungen in Seilscheiben und von Erhöhungen in Fixierscheiben, jlie auf einer Kreislinie gleichmäßig über den Umlang verteilt sind und die Kugelkalottenform oder Kugelsegmentform haben, mit einer Führungsmöglichkeit der Matrize zum Oberwerkzeug (= Patrize), dadurch gekennzeichnet, daß abnehmbare Kugeln (5) in Kugelkalotten (4) der Matrizenoberfläche liegen, deren Tiefe kleiner ist als der Halbmesser der Kugeln (5) und daß entsprechend mit Kugeldurchlässen versehene Begrenz:ingseinl3-gen (8,9) vorgesehen sind. *5
2. Verfahren zur Herstellung einer Matrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Matrizenrohlinge mit einer flachen Stirnfläche hergestellt werden und in jede Stirnf'äche Vertiefungen (6a, <j£>) eingearbeitet werden, wonach beide Zwischenrohlinge (la, \b) unter Einlegen von Kugeln (5) in die Vertiefungen mit der flachen Stirnfläche aufeinandergelegt und mehrfach unter jedesmaligem Ändern der Winkellage zueinander gepreßt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizenwerkstücke (1) nach dem wiederholten Pressen auf der flachen Stirnfläche wieder plangeschliffen werden.

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