DE2147127C2

DE2147127C2 - Vorrichtung zum Herstellen von Preßkörpern mit Hinterschneidungen aus Metallpulver

Info

Publication number: DE2147127C2
Application number: DE2147127A
Authority: DE
Inventors: Sergio Cremona Viandana
Original assignee: TECSINTER SpA 10015 IVREA TORINO IT
Current assignee: TECSINTER SpA 10015 IVREA TORINO IT
Priority date: 1970-09-22
Filing date: 1971-09-21
Publication date: 1983-04-28
Also published as: FR2112972A5; JPS5441749B1; DE2147127A1; CA941564A; US3752622A; GB1361684A

Description

a) die den Formenhohlraum (8) bildende Hohlform (6) ist in ihrer ganzen axiden Länge längs einer Axialebene (7) in zwei Formhälften (6a, 6b) geteilt, welche in Arbeitsstellung in ihrer Trennebene (7) dicht aneinander anliegen,

b) die beiden auf einer ortsfesten Platte (9) radial bewegbaren Formhälften (6a, 6b) sind zwischen Führungsschienen (13) geführt,

c) die inneren Oberflächen der beiden Formhälften (6a, 6b), welche die Wand des Formenhohlraums (8) bilden, entsprechen der definitiven äußeren Umfangsfläche des Preßkörpers, und weisen den Hinterschneidungen (3) des Preßkörpers (1) ent- _3Q sprechende Vorsprünge auf,

d) die beiden Formhälften (6a, 6b) weisen um Achsbolzen (28) drehbare Rollen (27) auf, deren Achsen parallel zur Trennebene (7) der beiden Formhälften (6a, 6b) verlaufen,

e) an einer oberhalb der beiden Formhälften (6a, 6b) angeordneten axiai bewegbaren Ringplatte (23) befinden sich nach unten, gegen die Formhälften (6a, 6b) ragende gabelförmige Ansätze (22), in deren gegen die Achse geneigte Schlitze (26) bei axialer Abwärtsbewegung die Rollen (27) an den Formhälften (6a, 66) eintreten und diese in radialer Richtung bewegen,

der Antrieb für die axial bewegbare Ringplatte (23) ist von dem der Preßstempel (39, 41) unabhängig,

g) die Ringplatte (23) ist durch den oberen Preßstempel (39) unmittelbar geführt,

h) an den gabelförmigen Ansätzen (22) befinden sich innere wie äußere Kellflächen (25s, 24s), welehe mit äußeren Keilflächen (ISi) an den beiden Formhälften (6a, 6b) und inneren Kellflächen (24/) an der die Formhälften (6a, 6b) tragenden Platte (9) korrespondieren, von welchen die miteinander korrespondierenden Keilflächen bei geschlossener Form (6) dicht aneinander angepreßt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der beweglichen Werkzeugplatte (23) und der Preßstempel (39, 41) mittels Kurvenscheiben über Hebelgetriebe gesteuert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhälften (6a, 6b) in ihrer radial äußeren Lage durch einen In eine Rast (83) eintretenden, durch eine Feder (82) belasteten Sperrstift (81) oder dergleichen arretierbar Ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von hinterschnittenen Preßkörpern durch Verdichten von Metallpulver mit einer Hohlform und mit zwei zueinander und zum Formenhohlraum koaxial angeordneten und axial bewegbaren Stempeln, wobei Teile der Hohlform rechtwinklig zur Preßstempelachse durch die Wirkung geneigter, einerseits an einem achsparallel bewegbaren Ring und andererseits an rechtwinklig zu diesem radial bewegbaren Element angeordneter Flächen vor- und zurückbewegbar sind, und mit einer Einrichtung zum Einfüllen des zu verdichtenden Metallpulvers in den Formenhohlraum.

Aus der DE-PS 10 19 889 ist eine Vorrichtung zum Pressen von Gegenständen aus Metallpulver, welche auf ihren Außenumfang mit geprägten Schriftzeichen versehen sind, bekanntgeworden, die in ihrem Aufbau dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entspricht.

Weiterhin ist der DE-PS 12 82 869 eine Vorrichtung zum Herstellen von Preßkörpern entnehmbar, mit der Werkstücke hergestellt werden können, die aus zwei zylindrischen und/oder prismatischen Teilen mi! unterschiedlichem Querschnitt bestehen, wobei die beiden Teile des Formkörpers in einer horizontalen Ebene, die rechtwinklig zu dessen Längsachse liegt, aneinander angrenzen. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Paar koaxial zueinander bewegbarer Stempel und aus zwei aneinander angrenzenden Matrizen, die in der Regel aufeinander aufliegen und von denen jede mit einem der beiden Stempel zusammenarbeitet, um je einen Teil des Preßkörpers zu formen. Die Achse der Stempel und der Matrizen ist vertikal angeordnet, so daß das Metallpulver in die obere Öffnung der oberen der beiden hinsichtlich des Hohlraums miteinander fluchtenden Matrizen nach Entfernung des oberen Stempels einfüllbar ist. Zur Verdichtung des Pulvers werden die beiden Stempel gegeneinandergedrückt. Zur Entfernung des Preßkörpers aus der Preßform sind die beiden Matrizen relativ zueinander axial verschiebbar, um diesen dann aus dem Raum zwischen den beiden Matrizen entfernen zu können.

Die bekannten Vorrichtungen ermöglichen jedoch nicht die Herstellung von Preßkörpern mit Hinterschneidungen, d. h. von Preßkörpern mit Verjüngungen und Einschnürungen im mittleren Bereich zwischen den beiden Enden, bei deren Ausstoßen aus der Preßform durch axiales Verschieben ermöglichen. Auch können mit den bekannten Vorrichtungen keine Preßkörper mit gegeneinander verdrehten oder sonstwie gekrümmten oder verworfenen Bereichen hergestellt werden, bei denen zwar jeder der Bereiche dem anderen nach Form und Größe entspricht, jedoch gegenüber diesem um einen bestimmten Winkel verdreht ist.

Derartige Gegenstände waren bisher nur in der Weise herstellbar, daß man sie aus zwei oder mehr Teilen herstellte, die in zweckentsprechender Weise zu einem einheitlichen Körper zusammengesetzt und miteinander verbunden werden mußten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von hinterschnittenen, einstükkigen Preßkörpern selbst komplizierter Form durch Verdichten von Metallpulver mittels vorzugsweise zweier koaxialer Preßstempel zu schaffen, die in einem einzigen Arbeitsgang gebrauchsfertig herstellbar sind, ohne daß sie einer Nachbearbeitung bedürfen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, eine Vorrichtung der in Betracht kommenden Art In der Weise auszubilden, wie dies im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben ist.

In den Fig. 1 bis 12 der Zeichnungen 1st der Gegenstand der Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt, welches nachstehend im einzelnen näher beschrieben ist. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Preßkörpers mit drei unterschiedlich dimensionierten Bereichen mit Hinterschneidungen;

Fl g. 2, 3 und 4 je einen Schnitt durch den Preßkörper entlang der Linie H-II bzw. III-III bzw. IV-IV In Fig. 1;

Fig. 5 einen Axialschnitt durch die gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung während der Beschikkungsphase;

Flg. 6 einen Axialschnitt durch die Vorrichtung gegen Ende der Verdichtungsphase;

Fig. 7 eine Aufsicht auf die den Preßkörper formenden Elemente der Vorrichtung;

Fig. 8 einen Querschnitt durch den Teil der Vorrichtung nach Flg. 7 entlang der Linie VIII-VHI;

Fig. 9 einen Axialschnitt durch die Vorrichtung während der Entformungsphase des Preßkörpers;

Fig. 10 eine Aufsicht auf Teile der Vorrichtung während der Entformungsphase;

Fig. 11 und 12 je einen Axialschnitt durch die Vorrichtung während bzw. am Ende der Ausstoßphase.

In den Fig. 1 bis 4 1st als Beispiel ein Preßkörper 1 dargestellt, welcher durch Verdichten von Metallpulver mit Hilfe der gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung hergestellt werden kann. Der einstückige Preßkörper 1 besteht aus drei prismatischen Teilen 2, 3 und 4, von welchen die beiden äußeren etwa den gleichen Querschnitt haben, und kann eine axiale Bohrung 5 aufweisen. Der mittlere Teil 3 ist gegenüber den äußeren Teilen 2 und 4 hinterschnitten.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung enthält eine Matrize 6 (Fig. 5 bis 12), die aus den beiden Teilen 6a und 66 besteht, die in Normallage In einer Axialebene 7 (Flg. 7 und 8) der Matrize aneinander anliegen. Die Matrize 6 enthält den Hohlraum 8 entsprechend der Form des Preßkörpers 1.

Die ortsfeste Platte 9 ist mit einer Preßfläche 11 versehen, auf welcher die Teile 6a und 6b der Matrize 6 gegenüber der vertikalen Ebene 7 radial verschiebbar aufliegen. Die Matrizenteile 6a, 6b weisen einander parallele Seitenflächen 12 (Flg. 7, 8 und 10) auf und sind zwischen den Führungsklötzen 13 bis 16 in einander entgegengesetzter Richtung und umgekehrt radial verschiebbar.

Die Teile 6a und 6b der Matrize 6 weisen eine Ausnehmung 21 (Fig. 7 und 10) auf, in welche der Vorsprung 22 (Fi g. 5, 6, 9, 11 und 12) der vertikal bzw. in ax.aler Richtung beweglichen Platte 23 eingreift. Die Vorsprünge 22 besitzen entgegengesetzt geneigte Oberflächen 24s und 25s mit unterschiedlichen Neigungswinkeln, welche mit den entsprechend geneigten Flächen 24/ bzw. 25/ an der Platte 9 bzw. an den Matrizenteilen 6a, 6b zusammenwirken. Jeder der Vorsprünge 22 ist an entgegengesetzten Selten mit einem geneigten Schlitz 26 versehen, in welchen auf dem Zapfen 28 gelagerte Rollen 27 eingreifen, welche an den Matrizenteilen 6a bzw. 66 angebracht sind.

Die auf und nieder zu bewegende Platte 23 sitzt an der Platte 30, die In axialer Richtung mittels des Antriebsmechanismus 31 bis 38 bewegbar ist und beispielsweise durch Säulen oder Schienen geführt sein kann.

Der obere und der untere Preßstempel 39 bzw. 41, die in den Formenhohlraum 8 hineinbewegbar sind, haben den gleichen Querschnitt wie der obere bzw. der untere Teil des Hohlraums 8 In der Matrize 6. Die Preßstempel 39 bzw. 41 werden mittels der Öffnungen 42 bzw. 43 (Fig. 11 und 12) in den Buchsen 44 und 45 der beweglichen Platte 23 bzw. der orisfesten Platte 9 geführt.

Die axiale Bewegung der beiden Stempel 39 und 41 (Fig. 5, 6, 9, 11 und 12) erfolgt mittels der beiden schwenkbaren Hebel 46 und 47, die von den Nockenscheiben 60 bzw. 61 auf den Antriebswellen 37 bzw. 63 bewegt werden.

Der Preßstempel 41 kann eine axiale Bohrung aufweisen, in welcher ein Stab 66 verschiebbar geführt ist, und ίο ist mittels des von der Nockenscheibe 75 angetriebenen, schwenkbaren Hebels 69 bewegbar.

Das Metallpulver wird mittels eines vor- und zurückbeweglichen Rohrstücks 78, dessen Mündung auf der Oberfläche der Platte 23 gleitet, dem Formenhohlraum 8 der Matrize 6 zugeführt.

Mittels der axial beweglichen Matrizenandruckplatte 80 wird während des Preßvorgangs ein hinreichend großer Druck auf die Platte 23 ausgeübt.
An der Unterseite der Matrize 6 liegen in axialer Richtung in der Platte 9 angeordnete, federbeaufschlagte Stifte 81 an, welche in bestimmter Lage der MatrizenteÜe 6a und 6b in die Rasten 83 eintreten können.

Zu Beginn des Arbeltszyklus der Vorrichtung befindet sich die Platte 23 (Flg. 5) in ihrem unteren Totpunkt und steht mit der ortsfesten Platte 9 in Berührung. In dieser Lage berühren die Flächen 24s und 25s die Vorsprünge 22 die entsprechenden Flächen 24/ bzw. 25/ (Fig. 11 und 12) der Platte 9 sowie einen der Matrizenteile 6a bzw. 6b.

In der zuvor beschriebenen Lage befinden sich die Stempel 39 und 41 In ihrem oberen bzw. unteren Totpunkt. Der obere Stempel 39 1st aus der Öffnung 42 (Flg. 11 und 12) in der Platte 23 ausgetreten und gibt diese vollständig frei, wohingegen der untere Stempel 41 die Öffnung 43 In der Platte 9 nicht verläßt. Das Zuführrohr 78 (Fi g. 5) befindet sich mit seiner Mündung über dem Formenhohlraum 8 in der Matrize 6, um diesem Metallpulver zuzuführen. Nach dem Zurückziehen des Zuführrohrs 78 wird die Matrizenandruckplatte 80 auf die Platte 23 (Fig. 6) abgesenkt und kräftig niedergedrückt. Dieser Druck erzeugt durch die zusammenwirkenden Flächen 24s, 24/ der Vorsprüche 22 und der Platte 9 und 25s und 25/ der gleichen Teile und der Matrizenteile 6a und 6b im wesentlichen senkrecht zu den Oberflächen gerichtete Kräfte. Die Resultierenden dieser Kräfte, die auf jedes der Matrizenteile 6a und 66 einwirken und senkrecht auf die Berührungsfläche 7 gerichtet sind, pressen die beiden Teile mit erheblichem Druck gegeneinander, so daß sie ohne Verschiebung die hohen

^M Drücke, die während des anschließenden Zusammenpressen des Metallpulvers auftreten, aufnehmen können.

Anschließend werden mittels der Nockenreihe 60 und 61 auf den Wellen 37 und 63 und der Hebel 46 und 47 die Preßstempel 39 und 41 zur Verdichtung des Metallpulvers gegenelnandergedrückt.

Nachdem der Preßkörper 1 fertiggestellt 1st, wird dieser ausgeformt und aus der Matrize ausgestoßen. Während dieses Vorgangs werden die beiden Matrizenteile 6a und 66 voneinander getrennt, und zwar symmetrisch zur Berührungsfläche 7. Das geschieht durch Anheben der Matrizenandruckplatte 80 und der Platte 23.

Während dieses Vorgangs üben die Seitenwände jedes der Schlitze 26 in den Vorsprüngen 22 auf die Rollen 27 Im wesentlichen senkrecht zu den Seitenwänden gerichtete Kräfte aus, um dadurch die Matrizenteile 6a und 66 voneinander zu trennen.
In Fl g. 9 befinden sich die Matrizenteile 6a und 66 am

Ende der Matrizenöffnung In einer Lage, daß die federbeaufschlagten Stifte 81 In die Rasten 83 Im Boden der Matrizenteile 6a und 66 eintreten und diese In der erreichten Stellung festhalten können.

Bei weiterer Abwärtsbewegung der Platte 23 geben die Schlitze 26 In den vorspringenden Teilen 22 die Rollen 27

(Flg. U) frei. Nach Abwärtsbewegung des die Achsbohrung im Preßkörper 1 bildenden Stabes 66 werden die beiden Preßstempel 39 und 41 aufwärts bewegt, wodurch der Preßkörper 1 zwecks Entnahme über das Niveau der oberen Fläche der Matrize 6 angehoben wird.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

20 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von hinterschnittenen Preßkörpern durch Verdichten von Metallpulver, mit einer Hohlform und mit zwei zueinander und zum Formenhohlraum koaxial angeordneten und axial bewegbaren Stempeln, wobei teile der Hohlform rechtwinklig zur Preßstempelachse durch die Wirkung geneigter, einerseits an einem achsparallel bewegbaren Ring und andererseits an rechtwinklig zu diesem radial bewegbaren Element angeordneter Flächen vor- und zurückbewegbar sind, und mit einer Einrichtung zum Einfüllen des zu verdichtenden Metallpulvers in den Formenhohlraum, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: