DE2142570C3 - Mechanical powder press, in particular metal powder press - Google Patents
Mechanical powder press, in particular metal powder pressInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine mechanische Pulverpresse, insbesondere Metallpulverpresse zur Herstellung von Werkstücken gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a mechanical powder press, in particular a metal powder press for producing Workpieces according to the generic term of the main claim.
Bei einer bekannten Pulverpresse der gattungsgemäßen Art (GB-PS 9 03 519) berühren sich die ortsfeste Matrize und die bewegbare Matrizenplatte während des Füll- und Preßvorganges in der Ebene der Änderung des Querschnitts des Werkstücks. Bei einer solchen Vorrichtung bereitet es Schwierigkeiten, die beiden Matrizenteile während des Preßvorganges genau und fest aneinanzuhalten, Dadurch ist der entgegenwirken- w de Preßstempel, insbesondere dann, wenn versetzte VorspriJnge eines Abschnitts des Werkstücks gegenüber dem anderen bemerkenswert groß sind, bestrebt, die bewegliche Matrizenplatte von der ortsfesten Matrize wegzubewegen oder zu trennen, wodurch &5 Grate an der Oberfläche des gepreßten Werkstücks entstehen. Darüber hinaus können Bruchschäden an der Vorrichtung auftreten, und ferner sind damit ein Verlust an Material und zusätzliche Nacharbeiten verbunden. In a known powder press of the generic type (GB-PS 9 03 519) the stationary die and the movable die plate touch each other during the filling and pressing process in the plane of the change in the cross section of the workpiece. In such a device, it is difficult aneinanzuhalten the two matrix parts during the pressing operation exactly and firmly This is the entgegenwirken- w de ram, particularly when offset VorspriJnge remarkably a portion of the workpiece relative to the other are large, strives the movable die plate move away from or separate from the stationary die, creating & 5 burrs on the surface of the pressed workpiece. In addition, breakage damage to the device can occur, and furthermore there is a loss of material and additional reworking associated with it.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer mechanischen Pulverpresse der eingangs genannten Gattung eine genaue, saubere und dichte Berührung zwischen den Matrizenteilen während des Preßvorgangs sicherzustellen.The invention is based on the object of the aforementioned in a mechanical powder press Genus a precise, clean and tight contact between the die parts during the pressing process to ensure.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die im Hauptanspruch angegebenen Mittel.According to the invention, the means specified in the main claim are used to achieve this object.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und in der Beschreibung weiter erläutertDevelopments of the invention are claimed in the subclaims and further in the description explained
Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigtThe subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings
F i g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße ausgebildete Pulverpresse in einer ersten Arbeitsstellung;F i g. 1 shows a section through a powder press designed according to the invention in a first working position;
F i g. 2 die Pulverpresse in einer anderen Arbeitsstellung im gleichen Schnitt;F i g. 2 the powder press in a different working position in the same section;
Fig.3 einen Teilschnitt nach der Linie III—III in der Fig.2und3 shows a partial section along the line III-III in FIG Fig. 2 and
F i g. 4 einen Teilschnitt nach der Linie IV-IV in der Fig.3.F i g. 4 shows a partial section along the line IV-IV in FIG Fig. 3.
Die Metallpulverpresse hat ein festes Gestell, von dem ein Teil 5 in F i g. 1 dargestellt ist und zwei Matrizenteile 6 und 7,von denen die ortsfeste Matrize 6 am Teil 5 des Pressengestells befestigt ist Die bewegbare Matrizenplatte 7 ist über zwei Stützen 8 mit einer Platte 9 verbunden, welche auf einem anderen Teil 10 des Pressengestzlls gleitet Die Platte 9 ist mit einer Buchse 11 und mit einem Flansch 12 versehen. Ein Zapfen 13 eines Hebels 14 ist zwischen der Platte 9 und dem Flansch 12 gehalten. Der Hebel 14 ist um einen festen Schwenkzapfen 16 schwenkbar und wird von einer Feder 17, die normalerweise die bewegbare Matrizenplatte 7 gegen die ortsfeste Matrize 6 hält, im Gegenuhrzeigersinn beaufschlagt Die Feder 17 trägt damit gleichzeitig zur Verhinderung von Bruchschäden bei, die durch Eintritt vt>n Frvsridkörpern, z. B. Stückchen von vorher geformten Teilen zwischen die Matrizenteile 6 und 7 hervorgerufen werden könnten. Der Hebel 14 ist mit einem Stift 19 versehen, der mit einem Nocken 18 zusammenarbeitet Dieser Nocken ist an einer zylindrisch im Uhrzeigersinn drehbaren Antriebswelle 20 des Pressenantriebs befestigtThe metal powder press has a fixed frame, part of which 5 in FIG. 1 is shown and two Die parts 6 and 7, of which the stationary die 6 is attached to part 5 of the press frame movable die plate 7 is connected via two supports 8 to a plate 9, which on another part 10 of the press frame slides. The plate 9 is provided with a socket 11 and with a flange 12. A Pin 13 of a lever 14 is held between the plate 9 and the flange 12. The lever 14 is around a fixed pivot pin 16 is pivotable and is controlled by a spring 17 which is normally the movable Die plate 7 holds against the stationary die 6, acted upon in a counterclockwise direction. The spring 17 carries thus at the same time to prevent breakage damage caused by entry vt> n Frvsridkkörern, z. B. Bits of previously formed parts could be created between the die parts 6 and 7. The lever 14 is provided with a pin 19 which cooperates with a cam 18, this cam attached to a cylindrical clockwise rotatable drive shaft 20 of the press drive
Die beiden Matrizenteile 6 und 7 sind zur Herstellung eines in Fig..? im Schnitt sichtbaren Werkstücks 21 vorgesehen, das z. R. aus zwei einstückigen Nockenscheiben 22 und 23 besteht, wobei ein mittiges Loch 24 zu ihrer Befestigung auf einer Welle dient. Das Werkstück 21 besteht somit aus zwei im allgemeinen zylindrischen oder prismatischen Abschnitten 22,23 von unterschiedlichem Querschnitt, die in der Ebene der Änderung ihres Querschnitts, die senkrecht zu den Achsen der beiden Matrizenteile 6 und 7 ist, miteinander verbunden sind. Das Werkstück 21 hat ferner in jedem der Abschnitte 22,23 Teile, die in bezug auf den anderen Abschnitt versetzt hervorragen oder -stehen, was für die Entnahme, die von der festen Matrize 6 nach oben vor sich geht, das öffnen der beiden Matrizenteile 6, 7 erforderlich macht.The two die parts 6 and 7 are for the production of a in Fig ..? workpiece visible in section 21 provided, the z. As a rule consists of two one-piece cam disks 22 and 23, with a central hole 24 is used to attach them to a shaft. The workpiece 21 thus consists of two in general cylindrical or prismatic sections 22,23 of different cross-sections lying in the plane of the Change in their cross-section, which is perpendicular to the axes of the two die parts 6 and 7, with one another are connected. The workpiece 21 also has in each of the sections 22,23 parts with respect to the other Staggered section protrude or stand for the removal from the fixed die 6 upwards goes, the opening of the two die parts 6, 7 makes it necessary.
Den beiden Matrizentcilen 6,7 sind zwei Preßstempel 25, 26 zugeordnet, die jeweils einen Querschnitt haben, der gleich demjenigen des entsprechenden Abschnitts 22 bzw. 23 des zu formenden Werkstücks 21 ist Der untere Preßstempel 25 isl mit zwei Bunden 27 versehen, zwischen denen ein Zapfen 28 eines Hebels 29 liegt, welcher um einen festen Schwenkzapfen 30 schwenkbarThe two Matrizentcilen 6,7 are two press punches 25, 26, each having a cross-section equal to that of the corresponding section 22 or 23 of the workpiece 21 to be formed is The lower ram 25 isl provided with two collars 27, between which a pin 28 of a lever 29 is located, which can pivot about a fixed pivot pin 30
und mit einem anderen Stift 31 versehen ist. Dieser Stift liegt normalerweise unter der Wirkung einer Feder 32 gegen einen Nocken 33 (F i g, 1), der auf einer Welle 34 eines Nebentriebs des Pressantriebs befestigt ist, welche im Uhrzeigersinn synchron mit der Welle 20 gedreht werden kann. Der Preßstempel 26 ist mit zwei Bunden 36 ausgestattet, zwischen denen ein Zapfen 37 eines um einen festen Schwenkzapfen 39 schwenkbaren Hebels 38 liegt, der mit einem weiteren Stift 40 versehen ist, welcher normalerweise unter der Wirkung einer Feder 41 gegen einen auf der Welle 20 befestigten Nocken 42 liegtand is provided with another pin 31. This pen is normally under the action of a spring 32 against a cam 33 (FIG. 1), which is mounted on a shaft 34 a secondary drive of the press drive is attached, which in Can be rotated clockwise synchronously with the shaft 20. The ram 26 is with two collars 36 equipped, between which a pin 37 of a pivotable about a fixed pivot pin 39 lever 38 is located, which is provided with another pin 40, which normally under the action of a spring 41 against a cam 42 mounted on the shaft 20 lies
Die beiden Preßstempel 25,26 haben innen ein axiales Loch 43 bzw. 44, in das ein Dorn 46 eintreten kann, um das Loch 24 im Werkstück 21 ausbilden zu können. Die Presse hat ferner einen Kanal 47 zur Zuführung von Metallpulver 48 zu den Matrizenteilen 6 und 7. Der Kanal 47 ist zyklisch in bekannter Weise auf der bewegbaren Matrizenplatte 7 und auf einer mit dieser in gleicher Ebene liegenden Platte 49 von der in F i g. 1 gezeigten Lage in die in Fig.2 dargestellte Lage verschiebbar.The two rams 25,26 have an axial inside Hole 43 or 44, into which a mandrel 46 can enter in order to be able to form the hole 24 in the workpiece 21. the The press also has a channel 47 for supplying metal powder 48 to the die parts 6 and 7. The Channel 47 is cyclically in a known manner on the movable die plate 7 and on one with this in Plate 49 lying on the same plane from the plate 49 shown in FIG. 1 in the position shown in Fig.2 movable.
Die Vorrichtung hat Einrichtungen für eine zwangsläufige Verriegelung, die die Matrizenteile 6 und 7 während des Pressens in fester Berührung halten. Diese Verriegelungseinrichtungen bestehen im einzelnen aus einer Druckplatte Sl, die an ihrer Bodenseite mit einem Vorsprung 52 versehen ist, welcher gegen die bewegliche Matrizenplatte 7 zur Anlage kommen kann, normalerweise von dieser jedoch entfernt ist, wie F i g. 1 zeigt Die Druckplatte 51 ist mit einer Durchlaßöffnung 53 versehen, die dem Preßstempel 26 als Führung dient Der Preßstempel 26 hat seinerseits einen Flansch 54, der über zwei nachgiebige Koppelglieder, die aus einer Druckfeder 56 und einem kleinen, am Boden der Platte J5 51 befestigten und im Flansch 54 gleitenden Bolzen 57 bestehen, mit der Platte 51 verbunden ist Jeder Bolzen 57 hat einen Kopf 58, der normalerweise am Flansch 54 anliegtThe device has facilities for an inevitable Locks that keep the die parts 6 and 7 in firm contact during pressing. These Locking devices consist in detail of a pressure plate Sl, which on its bottom side with a Projection 52 is provided, which can come to rest against the movable die plate 7, however, it is normally removed from this, as shown in FIG. 1 shows the pressure plate 51 is provided with a passage opening 53 provided, which serves as a guide for the ram 26. The ram 26 in turn has a flange 54 which Via two flexible coupling links, which consist of a compression spring 56 and a small one at the bottom of the plate J5 51 fastened and in the flange 54 sliding bolts 57 exist, with the plate 51 is connected to each bolt 57 has a head 58 which normally rests against flange 54
Die Verriegelungseinrichtungen der beweglichen Matrizenplatte 7 weisen ferner ein Bauteil auf, das zur zwangsläufigen Kupplung der Druckplatte 51 mit der ortsfesten Matrize 6 betätigt werden kann. Dieses Bauteil besteht aus einem Verriegelungsring 61, der in einer halsartigen Verjüngung 62 der ortsfesten Matrize v, 6 drehbar eingepaßt ist Der Ring 61 (F i g. 3) ist mit einem Zapfen 63 versehen, welcher mit reichlich Spiel mit einer öffnung eines Schiebers 64 verbunden isl, der an einem Stift 66 (Fig. I) schwenkbar ist Der Stift 66 wird von einem um den Schwenkzapfen 30 drehbaren Hebel 67 getragen, welcher mit einem Zapfen 68 ausgestattet ist, der normalerweise gegen einen Nocken 69 auf der Nebenwelle 34 unter der Wirkung einer Feder 71 anliegt, die bestrebt ist, den Hebel 67 im Uhrzeigersinn zu schwenken. γ, The locking devices of the movable die plate 7 also have a component which can be actuated for the positive coupling of the pressure plate 51 with the stationary die 6. This component consists of a locking ring 61 which is rotatably fitted into a neck-like taper 62 of the stationary die v, 6 isl, which is pivotable on a pin 66 (Fig. I). The pin 66 is carried by a lever 67 rotatable about the pivot pin 30 and equipped with a pin 68 which normally rests against a cam 69 on the auxiliary shaft 34 below the Action of a spring 71 is applied, which tries to pivot the lever 67 clockwise. γ,
Der Ring 61 hat ferner zwei diametral gegenüberliegende Zähne 72, von denen in Fig.3 nur einer sichtbar ist Jeder Zahn 72 hat eine radiale Kante 73 sowie eine leicht geneigte Unterseite 74 (Fig.4), und kann mit einer Schulter 79 eines hakenförmigen Fortsatzes 75 μ einer Verriegelungsstange 76 (Fig. 1), die durch ein zugeordnetes Loch 77 in der beweglichen Matrizenplatte 7 geht, zusammenarbeiten.The ring 61 also has two diametrically opposed teeth 72, only one of which is visible in FIG Each tooth 72 has a radial edge 73 and a slightly inclined underside 74 (Fig.4), and can with a shoulder 79 of a hook-shaped extension 75 μ of a locking rod 76 (Fig. 1), which by a Associated hole 77 in the movable die plate 7 goes, work together.
Die beiden Verriegelungsstangcn 76 sind an ihrem Oberteil mit Gewinde versehen und in zwei Gewinde- M bohrungen der Druckplatte 51 eingeschraubt, so daß sie der Höhe nach cinsteü'jar sind. Dann können die Stangen 76 in der gewünschten Lage durch Kontermuttern 78 verankert gehalten werden.The two Verriegelungsstangcn 76 are provided at their upper part with a thread and two threaded M of the printing plate 51 screwed holes, so that they are of amount cinsteü'jar. The rods 76 can then be held anchored in the desired position by lock nuts 78.
Der Fortsatz 75 einer jeden Stange 76 hat eine aufwärts gerichtete Fläche oder Schulter 79 (F i g, 4), die im wesentlichen gleich der Unterseite 74 des entsprechenden Zahnes 72 geneigt ist Ferner ist am Fortsatz 75 eine nach unten gerichtete Schrägfläche 80 vorgesehen, die zur Schulter 79 entgegengesetzt geneigt ist und mit der radialen Kante 73 des zugehörigen Zahnes 72 zusammenarbeiten kann.The extension 75 of each rod 76 has an upwardly facing surface or shoulder 79 (FIG. 4) which is inclined essentially the same as the underside 74 of the corresponding tooth 72 a downward sloping surface 80 is provided which is inclined in the opposite direction to the shoulder 79 and with the radial edge 73 of the associated tooth 72 can cooperate.
Der Betrieb dieser mechanischen Pulverpresse ist folgender: Bei Beginn des Umlaufs der Wellen 20 und 34 ist der Preßstempel 26 in seiner oberen Lage, während die bewegliche Matrizenplatte 7 gegen die ortfeste Matrize 6 anliegt, wie F i g. 1 zeigt Ferner ist der Ring 61 in der in F i g. 3 dargestellten Lage, so daß der Zapfen 68 am Nocken 69 liegt Der Kanal 47 befindet sich oberhalb des mittigen Teils der beweglichen Matrizenplatte 7, so daß die beiden Matrizenteile 6 und 7 mit Metallpulver 48 in an sich bekannter Weise beschickt werden können. Hierauf wird der Kanal 47 auf der Platte 49 aus der Bahn der Druckplatte 51 "erschoben.The operation of this mechanical powder press is as follows: When the shafts 20 and 34 begin to revolve the ram 26 is in its upper position, while the movable die plate 7 against the stationary Die 6 is applied, as shown in FIG. 1 also shows the ring 61 in the FIG. 3 position shown so that the pin 68 is located on the cam 69. The channel 47 is located above the central part of the movable die plate 7, so that the two die parts 6 and 7 are charged with metal powder 48 in a manner known per se can be. The channel 47 on the plate 49 is then pushed out of the path of the pressure plate 51 ″.
Danach beginnt der Nocken 52 über den Hebel 38, den Preßstempel 26 abwärts zu bewegen. Durch den Flansch 54 und die Federn 56 bringt der Preßstempel 26 die Druckplatte 51 zusammen mit den Verriegelungsstangen 76 abwärts. Wenn die nach unten gerichtete Fläche 80 (Fig.4) des Fortsatzes 75 gegen den jeweiligen Zahn 72 des Rings 61 trifft so überwiegt die Wirkung der Federn 56 über diejenige der Feder 71 (Fig. I). Dann wird der Ring 61 etwas im Gegenuhrzeigersinn gedreht bis der Zahn 72 oberhalb der Schulter 79 zurückschnappt.The cam 52 then begins to move the press ram 26 downwards via the lever 38. Through the Flange 54 and springs 56, the ram 26 brings the pressure plate 51 together with the locking rods 76 downwards. When the downward Surface 80 (Figure 4) of the extension 75 against the respective tooth 72 of the ring 61 meets so the predominates Effect of springs 56 over that of spring 71 (FIG. I). Then the ring 61 becomes a little counterclockwise rotated until the tooth 72 snaps back above the shoulder 79.
Die Druckplatte 51 erreicht die bewegliche Matrizenplatte 7 vordem Preßstempel 26. Dann zwingt die Feder 71 den Hebel 67 zu einer Drehung im Uhrzeigersinn und bewegt durch den Schieber 64 den Ring 61 im Uhrzeigersinn, so daß die Zähne 72 über die geneigten Flächen 74 und 79 die Stangen 76 nach umen bringen. Der Zapfen 68 kann jedoch nicht zurückgehen und in Berührung mit dem Nocken 69 (F i g. 2) kommen, so daß es cie Wirkung der Feder 71 ist, die die Zähne 72 eberhalb der Schultern 79 festgeklemmt hält, wodurch die bewegliche Matrizenplatte 7 zwangsläufig mit der ortsfesten Matrize 6 verriegelt ist.The pressure plate 51 reaches the movable die plate 7 in front of the ram 26. Then the spring forces 71 turns the lever 67 clockwise and moves the ring 61 through the slide 64 in the Clockwise so that the teeth 72 over the inclined surfaces 74 and 79 bring the rods 76 afterwards. However, the pin 68 cannot go back and come into contact with the cam 69 (FIG. 2), so that it is the action of the spring 71 which holds the teeth 72 clamped over the shoulders 79, whereby the movable die plate 7 is inevitably locked to the stationary die 6.
Bei weiterer Abwärtsbewegung des Preßstempels 26 beginnt das Zusammendrücken der Federn 56, die auf diese Weise die Druckplatte 51 mit vermehrter Kraft gegen die bewegliche Matrizenplatte 7 drücken.With further downward movement of the ram 26 begins to compress the springs 56, which open in this way press the pressure plate 51 against the movable die plate 7 with increased force.
Der Nocken 33 führt nun eine Auswärtsbewegung des Preßstempels 25 herbei, während der Nocken 42 über einen Abschnitt 81 lortlaufend den Preßstempel 26 in die bewegliche Matrizenplatte 7 drückt wodurch zusammen mit dem Preßstempel 25 das gleichzeitige Zusammenpressen des Werkstücks 21 von zwei Seiten bewirkt wird, bis die Lage nach den F i g. 2. 3 und 4 erreicht ist.The cam 33 now brings about an outward movement of the ram 25, while the cam 42 over a section 81 continuously presses the ram 26 into the movable die plate 7, as a result of which together with the ram 25, the simultaneous pressing together of the workpiece 21 from two sides is effected until the situation according to FIGS. 2. 3 and 4 is reached.
Es ist klar, daß die Wirkung des Preßstempels 25 auf den Abschnitt 22 (Fig.2) des Werkstücks 21, der gegenüber dem Ai .schnitt 23 versetzt ist, bei Nichtausgleichung dnreh den oberen Preßstempel 26 dahin geht, die bewegliche Matrizenplatte 7 zu verbiegen, und daß nunmehr ein Ausgleich durch die fest mit der ortsfesten Matrize 6 verbundene Druckplatte 51 geschaffen ist. Auf diese Weise wird ein Verbiegen der beweglichen Matrizenplatte 7, Wi1S bei Vorhandensein eines Spaltes zwischen den beiden Matrizcnteilen 6, 7 geschehen würde, und auch das Austreten von Pulver an den Seitenflächen des Werkstücks 21 mit der damitIt is clear that the effect of the ram 25 on the section 22 (FIG. 2) of the workpiece 21, which is offset from the Ai. and that now a compensation is created by the pressure plate 51 firmly connected to the stationary die 6. In this way, bending of the movable die plate 7, Wi 1 S would occur in the presence of a gap between the two die parts 6, 7 , and also the escape of powder on the side surfaces of the workpiece 21 with it
zusammenhängenden Gratbildung vermieden.contiguous burr formation avoided.
Nach dem Zusammenpressen löst der Nocken 69 über den Hebel 67 und den Schieber 64 den Ring 61 von den Verriegelungssiangen 76. Dann bringt der Nocken 18 durch den Hebel 14 die bewegliche Matrizenplatte 7 zu einer Aufwärtsbewegung, wobei diese die Druckplatte 51 durch Zusammendrücken der Federn 56 aufwärts führt. Damit kommt die bewegliche Matrizenplatte 7 vom gepreßten Werkstück 21 frei.After pressing together, the cam 69 releases the ring 61 via the lever 67 and the slide 64 from the Locking strings 76. Then the cam 18 brings the movable die plate 7 through the lever 14 an upward movement, this pushing the pressure plate 51 upward by compressing the springs 56 leads. The movable die plate 7 is thus released from the pressed workpiece 21.
Unmittelbar danach läßt der Nocken 42 zu, daß die Feder 41 den Preßstempel 26 aufwärts bringt, während der Nocken 33 den Preßstcmpel 25 ebenfalls zu einer Aufwärtsbewegung bringt, so daß das Werkstück 21 au; der ortsfesten Matrize 6 ausgeworfen wird, um dann ir an sich bekannter Weise entnommen zu werden. Danr gibt der Nocken 69 der Feder 71 die Möglichkeit, det Hebel 67 und damit den Ring 61 in die in F i g. 1 gezeigt! Ruhestellung zurückzubringen. Hierauf läßt der Nocker 18 zu. daß die Feder 17 die ortsfeste Matrize 6 zu Berührung mit der beweglichen Matrizenplatte Ί zurückbringt. Schließlich wird der Kanal 47 über dii bewegliche Matrizenplatte 7 bewegt, so daß wiederun Metallpulver 48 eingefüllt werden kann.Immediately thereafter, the cam 42 allows the spring 41 to bring the press ram 26 upwards, while the cam 33 also brings the press ram 25 to an upward movement, so that the workpiece 21 au; the stationary die 6 is ejected in order to then be removed in a manner known per se. In addition, the cam 69 of the spring 71 enables the lever 67 and thus the ring 61 to move into the position shown in FIG. 1 shown! Bring back rest position. The nocker 18 then allows. that the spring 17 brings the stationary die 6 back into contact with the movable die plate Ί . Finally, the channel 47 is moved over the movable die plate 7 so that again metal powder 48 can be filled.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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