DE2235933A1

DE2235933A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von lagern aus einem materialstreifen

Info

Publication number: DE2235933A1
Application number: DE2235933A
Authority: DE
Inventors: Alistar Robert Mccallum; William Wales
Original assignee: Glacier Metal Co Ltd
Current assignee: Federal Mogul Engineering Ltd
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1972-07-21
Publication date: 1973-02-01
Also published as: FR2146839A5; AU4474572A; US3774435A; AU469378B2; GB1394828A; JPS4835241A; IT961455B; DE2235933B2; JPS5641342B2; AT323523B

Description

betreffend

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Lagern aus einem Materialstreifen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Lagern aus einem schrittweise in Längsrichtung einer Presse zugeführten Materialstreifen, wobei durch die Presse nach jedem Schritt an ,jedem einer Vielzahl verschiedener, aufeinanderfolgende Querabschnitte des Materialstreifens bildender Hohlinge eine' Bearbeitung vorgenommen wird, sowie eine Presse zum Formstanzen von Lagern aus Streifenmaterial, mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Formwerkzeug-Paaren, von denen eines aus einem Oberwerkzeug und einem Block zusammengesetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein Verfahren zum Herstellen von Lagern mit sehr genauer (ref.italt sowie ziir Durchführung des Verfahrens eine im Betrieb

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zuverlässige und wirtschaftlich herstellbare Presse zu schaffen, die sich durch keinen sehr komplizierten Aufbau auszeichnet.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, in dem ein Arbeitsschritt der Presse aus einer Bewegung eines Werkzeuges besteht, wodurch ein vorgeformter Lagerrohling vom übrigen iviaterialstreifen getrennt und der abgetrennte Rohling dann in eine teilzylindrische Gestalt gebracht wird.

l.iit Vorteil erfolgt die in diesem Arbeitsschritt vom Werkzeug ausgeführte Bewegung senkrecht zur Richtung des schrittweisen Vorschubs des Materiaistreifens. In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Trennen mit einer Kante des Werkzeuges ausgeführt werden. Nach dem Trennen wird eine Fläche des Werkzeuges dazu benutzt, die Gestalt einer Fläche des geformten Lagers zu bestimmen.

Die Tatsache, daß der Rohling in einer spaten Phase seiner Umformung, jedoch unmittelbar vor dem mit dem Werkzeug ausgeführten Formstanzvorgang getrennt wird, bedeutet, daß die Umformung nicht durch spannungen in einem beliebigen, den zti formenden Rohling mit dem übrigen Materialstreifen verbindenden Steg beeinträchtigt wird, und daß nach der Umformung ein Minimum an Bearbeitungen nachfolgt, durch die das Lager verformt werden kann.

Eine Presse der eingangs beschriebenen Art zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß das Oberwerkzeug und der Block innerhalb eines Pressenhubes relativ zueinander bewegbar sind und dazu dienen, zuerst einen vorgeformten Rohling vom Materialstreifen zu trennen und dann den abgetrennten Rohling in eine teilzylindrische Gestalt zu bringen.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht, teilweise im Schnitt, einer Presse zum kontinuierlichen Formstanzen,von Lagerhalbschalen aus einem Langstreifenmaterial mit aufgebrachtem Lagerwerkstoff,

Fig. 2 Phasen der Umformung der vorderen Kante des Materialstreifens während des Durchlaufs durch die Presse,

Fig. 3 cLie Vorgänge beim teilweisen und vollständigen Trennen eines Rohlings vom Materialstreifenende,

Fig. 4 eine Stirnansicht in Achsrichtung gegen den einlaufenden Materialstreifen, mit einer Darstellung zweier aufeinanderfolgender Arbeitsschritte beim Umformen eines Lagers, insbesondere beim Formstanzen, und

Fig. 5 . den Arbeitsschritt des Lochstanzens.

Lagermaterial in G-estalt eines Langstreifens 11, der aus einer Unterlage und aus einem daran aufgebrachten geeigneten Lagerv/erkstoff besteht, wird in Längsrichtung und schrittweise in waagerechte Führungen 12 einer Presse eingeführt. In ,jedem einer Vielzahl sich wM erhol end er Arbeitshübe der. Presse wird eine obere Aufspannplatte 1? abgesenkt und wieder angehoben und dei Materialstreifen zwischen "aufeinanderfolgenden Bewegungen der Aufspannplatte um einen Schritt vorgeschoben. Das vordere Jünde de» Materialstreifens läuft der Reihe nach in vier verschiedene waagerechte Stellungen ein, in denen es ,jeweils von verschiedenen Werkzeugen der Presse bearbeitet und

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allmählich zur fertigen Lagerhalbschale umgeformt wird, wozu tatsächlich vier Pressenhube erforderlich sind.

Fig. 2 zeigt, welche Gestalt das vordere Materialstreifenende nach ,jedem Pressenhub angenommen hat. Im ersten Arbeitsschritt der Presse werden sov/ohl die obere als auch die untere Fläche des Materialstreifens im Bereich eines Punktes 14 mit V-förmigen Anschrägungen versehen, die die Nachlaufkante des in dieser Weise abgegrenzten vordersten Rohlings und die Vorderkante des nachfolgenden umzuformenden Rohlings bilden. Außerdem wird in diesem Arbeitsschritt an der Rückseite des Lagers eine Kennmarkierung 15 eingeprägt.

Im zweiten Arbeitsschritt wird der Rohling teilweise vom übrigen I.iat ericas t reif en getrennt, und zwar durch von den beiden beitenkanten aus im Bereich eines Punktes 16 nach innen geführte Einschnitte, die nur in der Mitte einen Verbindungssteg 17 belassen, durch den der teilweise abgetrennte Rohling mit dem übrigen Liaterjalstreifen verbunden bleibt. Gleichzeitig wird der Rohling teilweise aus seiner flachen Gestalt heraus gebogen oder^geknickt.

Das Trennen des Rohlings vom übrigen Llaterialstreifen im Bereich eines Punktes 18 und das Umformen des Rohlings in eine halbzylindrische üchale 19 mit Formstanzen erfolgen im dritten Arbeitsschritt.

In der letzten Phaüe wird der Formstanzling mit einem Ül- bzw. Üchmierloch 21 und einem Positionierlappen 22 versehen. Hierzu werden miteinander zusammenwirkende Pressenwerkzeuge verwendet. Durch den nächstfolgenden Vorschubschritt des Materialstreifens 11 wird eine fertige Lagerhalbschale 23 aus der Presno in oinen Auffangbehälter ausgestoßen.

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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß, falls das Lager mit einer zylindrischen Kerbe bzw. Nut, wie "'bei 10 angedeutet, versehen sein soll, eine derartige Wut an geeigneter Stelle im Materialstreifen ausgebildet werden kann, bevor dieser in die Presse einläuft.

Die Bearbeitungen in den vier verschiedenen Arbeitsschritten werden mit miteinander zusammenwirkenden Werkzeugen ausgeführt, die an der oberen Aufspannplatte 13 und, mit einer Ausnahme, an einer Zwischenaufspannplatte 24 angeordnet sind. Diese Zwischenaufspannplatte 24 ist durch starke Druckfedern.25 normalerweise über und im Abstand von einer unteren Aufspannplatte bzw. einer Grundplatte 26 gehalten, kommt jedoch tatsächlich im unteren Umkehrpunkt jedes Preßhubes mit ihrer . Unterseite zur Anlage an der Grundplatte 26.

Das Anschrägjen bzw. Abkanten und das Prägen v/erden mit oberen und unteren Abkantwerkzeugen 27»28, die sich gegenüberliegend an der oberen bzw. an der Zwischenaufspannplatte angeordnet sind, bzw. mit einem (nicht gezeichneten) Prägewerkzeug und einem Amboß 29 vorgenommen, die ebenfalls an der oberen Aufspannplatte bzw. an der Zwischen- bzw. schwimmenden Aufspannplatte gehalten sind. Die letztere trägt ein Paar Anschläge, die bei nicht eingelegtem Materialstreifen eine Beschädigung der Unterwerkzeuge durch die Oberwerkzeuge bei laufender Presse verhindern.

Im Arbeitsschritt "Teilweises Trennen" werden die Einschnitte 16 mit einem gewinkelten Scherengegenmesser 31 an der oberen Aufspannplatte und mit einer gewinkelten Scherenmesserplatte 32 an der schwimmenden Aufspannplatte ausgeführt.

Die Gestalt dieser Werkzeuge ist in Fig. 3 erkennbar. Die gewinkelten Kanton an der Einlaufseite des Scherengegenmessers 31 arbeiten mit der ihnen agewandten Oberkante des Amboß 30

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zusammen, daß dieser Schnitt im Bereich der Anschrägungen über die gesamte Breite des Materialstreifens, ausgenommen im Bereich eines kleinen Steges 17 in der halben Breite, erfolgt. In dem Bereich, in dem dieser Steg vorgesehen ist, weist das Scherengegenmesser 31 eine Ausnehmung 30 auf.

Zum vollständigen Trennen im dritten Arbeitsschritt wird eine Formstanze bzw. ein Oberwerkzeug 33 auf den teilweise gebogenen und abgetrennten Rohling abgesenkt. Das Einschieben des Rohlings in die halbzylindrische Höhlung der Formstanze erfolgt mit einem Biegestempel 34, der mit der gewinkelten Schrenmesserplatte verschraubt ist. Bei fortgesetzter Abwärtsbewegung der Kante der Formstanze 33 an der benachbarten Kante der gewinkelten Scherenmesserplatte 32 vorbei wird der Steg durchtrennt, so daß der Rohling im letztmöglichen Zeitpunkt vor dem Formstanzen vom übrigen Materialstreifen getrennt wurde und nun für den Arbeitsgang Formstanzen bereit ist.

Zum Formstanzen wird die obere Aufspannplatte mit der 7ormstanze 33 weiter nach unten bewegt. Dadurch kommen parallel zur Lagerachse verlaufende Kanten 36 des gekrümmten Rohlings zur Abstützung an Schultern 37, von denen jeweils eine am oberen Ende jedes von zwei Auflagern 38 ausgebildet ist. Zwischen dem Biegestempel 34 und den Auflagern 38 ist eine schwache Druckfeder 39 angeordnet, die die Auflager nach unten schiebt. Tatsächlich ist der obere gekrümmte Abschnitt .des Biegestempels mit nichtzylindrischem Umriß ausgeführt, so daß zwischen Biegestempel und Innenfläche des Lagerweiicstoffes nur eine leichte Zweipunkt-Berührung zustandekommt und eine Verformung oder Zerstörung dieses Lagerwerkstoffes vermieden ist. Die Auflager stellen die im Zusammenhang mit den Unterwerkzeugen weiter oben erwähnte Ausnahme dar, insofern als sie die einzigen Unterwerkzeuge sind, die sich nicht an der schwimmenden Aufspannplatte 24 abstützen. Uei fortgesetzter Abwärtsbewegung der oberen Aufspannplatte 13 kommen die Auflager mit ihrer Unterseite zur Anlage an der unteren

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Aufspannplatte 26 kommen. Während des letzten Abschnittes des Hubes der oberen Aufspannplatte erfolgt das Formstanzen des Rohlings, wobei die untere Aufspannplatte 26 die hierzu erforderliehe Abstützung-bewirkt.

Durch die Abwärtsbewegung der schwimmenden bzw. Zwischenauf spannplatte wird über (nicht gezeichnete) Nocken auch eine waagerechte Bewegung eines Stirnflächen-Anlageblockes 41 gegen den Hauptkörper, des Materialstreifens bewirkt. Dieser Anlageblock 41 weist eine Stirnfläche 42 auf, die sich gegen das vordere, halbkreisförmige Ende des Rohlings bewegt, der mit seiner hinteren, halbkreisförmigen Kante gegen die vordere Stirnfläche der gewinkelten Scherenme'sserplatte 32 gezwängt wird. Somit wird während des Formstanzens an allen Flächen des Rohlings Druck aufgetragen, mit Ausnahme an der inneren gekrümmten Fläche des Lagerwerkstoffes. Bei Einwirkung der Formstanze auf die gekrümmte Fläche stützen sich die Kanten an den Schultern der Auflager ab und die Enden sind zwischen den Flächen des Stirnflächen-Anlageblockes 41 und der gewinkelten Seherenmesserplatte 32 eingeklemmt. Auf diese Weise ist ein Rohling mit genauer Gestalt erzielbar.

Beim Wiederhochfahren der oberen Aufspannplatte 13, und obgleich die locken die zum Formstanzen erforderliche große Kraft noch nicht erzeugen, bewirkt eine schwache, am Anlageblock 41 angreifende Feder 40, daß der Rohling zwischen der Fläche des Anlageblockes 41 und der Messerplatte 32 gehalten wird -und sich infolge deren Zusammenwirkens von der Innenfläche der Formstanze 33 löst. Sobald das Werkzeug vom oberen Bereich des Formstanzlings freigeht, ist durch eine zwischen Schultern der Formstanze und Schultern 44 an die Auflager 38 tragenden Schenkeln 45 angeordnete Totgang-Kupplung gewährleistet, daß die iiuflager bei fortgesetzter Aufwärtsbewegung der oberen Aufspannplatte 1? in ihre oberste Stellung nach oben bewegt werden und den Formstanzling so weit anheben, daß er beim nächstfolgenden Vorschubschritt des nachfolgenden Teils des -

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MäteriiLlBireifens in die vierte Arbeitsstellüiig Vdrschiebbär

köchstanzen und Ausbilden eines Positionierlappens wird in deil Formstanzling ein Positiohierlappen üiid iiii Öl- bzw. Söhmierlöch eingestanzt. Hierzu werden miteinander zusammenwirkende Ober- und Unterwerkzeuge 46,47 verwendet; die an der Oberen bzw. an der schwimmenden Aufspaiinplatte aiigeordnet öitiä. Während dieses Arbeitsganges ist der ForMstäniniiiig an einer Arilägeplatte 48 an der Vorderseite der Oberwerk ζ eiige abgestützt. Ein federbelasteter Auswerfer 52 wirft den Stähzliilg aus dein Oberwerkzeüg aus.

tier iiächötfblgende Vorschubschritt des Materialfetreifens 11 bewirkt; daß der gerade formgestanzte Rohling die mit Positiöiiieriäppen und achmierloch versehene fertige LagerhäibsBHale$ wie bei $1 gezeigi, auf eine Führung 49 aufschiebt.

Der schrittweise Vorschub des Materialstreifelis erfbigt Über eine mecnariische Antriebsvorrichtung gegen eineii Anschlag, der Von der hinteren Fläche des gewinkelten SckererigtginiiießSerB gebildet wird, bie den aufeinanderfolgenden Arbeitsscnritteri zugeordneten Werkzeuge sind für die letzten Schritte etwas breiter ausgeführt, um die bei der Umformung auftretende Wefki to ff ausdehnung aufnehmen zu können und die Entiiehüiig Von iatefialspäneabfall zu verhindern. Um zu Vermeidilij aäß die Förmstanze 33 beim Hochfahren die Vorderkante des teilweise abgetrennten und zum Einfahren durch SchrittvoröchUb in Forms' "fcäiizs teilung bereiten Rohlings berührt und beschädigt, wird durcii eine (nicht gezeichnete) Feder kurz vor dem Hochfahren der Förmstanze eine kleine Vorschubbewegung in ümgeköhrter Richtung in der Weise erzeugt, daß die Feder das untere Abkantwerkzeug 28 nach hinten schWerikt, das somit selbstverständlich zur Ärilage an der Unterseite des gerade mit Anöcnrägungen versehenen Rohlings gebracht wird.

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Claims

P A T E N T A N S P H U C H E

M Λ Verfahren zum Herstellen von Lagern aus einem schrittweise in Längsrichtung einer Presse zugeführten Materialstreifen, wobei durch die Presse nach jedem Schritt an jedem einer Vielzahl verschiedener, aufeinanderfolgende Querabschnitte des Materialstreifens bildender Rohlinge eine Bearbeitung vorgenommen wird, dadurch gek ennz e i chnet, daß ein Arbeitsschrit.t der Presse aus einer Bewegung eines Werkzeuges

, besteht, wodurch ein vorgeformter Lagerrohling vom übrigen MateriäLatreifen getrennt und der abgetrennte Rohling dann in eine teilzylindrische Gestalt gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i chnet, daß die in diesem Arbeitsschritt vom Werkzeug ausgeführte Bewegung senkrecht zur Richtung des schrittweisen Vorschubs des' Materialstreifens erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennen mit einer Kante des Werkzeuges ausgeführt wird, und daß nach dem Trennen eine Fläche des Werkzeuges die Gestalt einer Fläche des geformten· Lagers bestimmt.

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß vor dem genannten Arbeitsschritt eine teilweise Trennung des Rohlings vom übrigen Materialstreifen unter Belassung eines kleineren Materialstückes vorgenommen wird, das in dem genannten Arbeitsschritt durchtrennt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus jeweils einem Paar einer Vielzahl von Werkzeugpaaren zum Durchführen bestimmter Arbeitsschritte ein Werkzeug an einer Grundplatte gehalten ist, und daß die anderen Werkzeuge an einem Bauteil angeordnet sind, das relativ zur Grundplatte bewegbar ist und in dieser, in Richtung der Preßbewegung verlaufenden Bewegung eine Bewegung von Bauteilen in Richtung des schrittweisen Vorschubes bewirkt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Werkzeuge, die aufeinanderfolgende Arbeitsschritte ausführen, sich in Richtung des schrittweisen Vorschubes des Materialstreifens über verschiedene Längen erstrecken.
7. Presse zum Formstanzen von Lagern aus Streifenmaterial, mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Formwerkzeug-Paaren, von denen eines aus einem Oberwerkzeug und einem Block zusammengesetzt ist, dadurch gekennz eichnet, daß das Oberwerkzeug (33) und der Block (32,38) innerhalb eines Pressenhubes relativ zueinander bewegbar sind und dazu dienen, zuerst einen vorgeformten Rohling vom Materialstreifen (11) zu trennen und dann den abgetrennten Rohling in eine teilzylindrische Gestalt zu bringen.

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8. Presse häbh Anspruch t» dadurch. gekennzeiSh-ή e t, daß eines der Werkzeuge (38) des einen Werkzeiigpaäres an einer Grundplatte (26) gehalten ist, und daß jeweils ein anderes Werkzeug gedes der anderen Werkzeugpaäre (27»28; 29; 31,32; 33»34) an einem Bauteil (24) angeordnet ist, äas relativ zur Grundplatte (26) und senkrecht zur Längöäüödeiiriung des Materialstreifenö (11) "bewegbar ist.
9. Presse nach Anspruch 8; äadürcH gekennzeichnet, daß eine Koppelung vbriiänden is^j durch die 1oü± Bewegung deö beweglichen Bauteils (24) relativ zur GrüncL-platte (26) eih Bauteil (41) der presse in Ribhtüng dir längs¹-ausdehiiüng des Materiälstreiffeiis (11) bewegbar ist;
10. " Presse' nach einem der Ahsp'rübhe 7 bis 9j daiiurbh gekennzeibhiiet, daß die Bauteile zum ireürien eines vorgeformten Rohlings vom übrigen Mäteriäistreifeii (11) aus dem Werkzeug (333 und aUs einer unmittelbar an der EiiiiäUfseite des ¥/erkzeüges (33) angeordneten Scherkante am Bauteil (32) zusammengesetzt ist.
11. Presse nach einem der Änsp'rticne 7 bis 1Ö, dädürbii gek ennz e i c h ii e ij äafe der Bibbk (32) j das Werkzeug (33) und ein Paar Auflager (38) flir die liagefeii&eri (36) während des Umformens des abgetrennten Rohlings so mi'teinäiider zusammenwirken, daß alle Flachen des Rohlings, äüsgeribüiitiön die innere teilzylindrische Fläche, eingeschlossen sind.

ORtGiHAL INSPECTED

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