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Vorrichtung zur Herstellung von fließgepreßten Hohl körpern Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von fließgepreßten Hohlkörpern
in einem Arbeitsgang.
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Es sind Vorrichtungen zur Herstellung von fließgepreßten Hohlkörpern
bekannt. So eristiert eine Vorrichtung, bei der ein Preßstempel mit kegelförmig
ansgebildeter Stirnseite in ein im Anfangszustand als Vollkörper vorliegendes Werkstück
eindringt, wobei das Werk@ tück in der Matrize auf einer nachgiebigen Unterlage
liegt. Die Herstellung von rohrförmigen Hoblkörpern erfolgt mit dieser Vorrichtung
in einem Arbeitsgang. Durch dies@ Vorrichtung wurd@n Nachteile vermieden, die durch
die Herstellung von Hohlkörpern durch Fließpressen mit anschließendem Lochen in
zwei getrennten Arbeitsgängen auftreten. Diese Nachtelle bestanien außer in dem
größeren Aufwand mit zusätallchen Kesten haupt@ächlich in einer nicht einheitlich
glatten Innenfläche. Das Verfahren, welches mit der beschriebenen Vorrichtung realisiert
wird, weict jedoch ebenfalls Nachteile auf, die derin bestehen, daß für den Anfangszustand
des Rohlings eine bestimmte Vorform notwendig ist, eine tief ausgebildete @@-trize
mit hohem auswerferweg vorhanden sein muß, die Möglichkeit der Kaltverschweißung
und eintretender Werkzeugschäden gegeben ist und schließlioh die Vorrichtung einer
komplizierten Werkstüokzu- und -abführung bedarf.
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@s existiert eine weitere Vorrichtung zum Fließpressen von Hohl- oder
Vollkörpern, bei der das Fließpressen in Vorwärtsrichtung des Preßstempels geschieht.
Es entsteht bei der Herstellung von fließgepreßten Teilen mit dieser Vorrichtung
ein Preßre@t, der jedoch im Anschluß an das Fließpressen ohne Unterbrechung des
Arbeitsganges abgetrennt wird, indem ein unter der Wirkung eines Kraftspeichers
stehender Stößel den Schereiderstand des Preßrestes übereindet. Am Stößel befindet
sich ein Ansats, der in seiner Abmessung um das Schnittspiel kleiner ist als der
zu erzeugende Rohraußendurchmesser
und zusätzlich zum bisher gebräuchlichen
Fließpreßwerkzeug zur Realisierung der Scherwirkung notwendig ist.
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Auch hier ist der Nachteil zu verzeichnen, daß der Roho ling als
Anfangszustand eine bestimmte Vorform aufweisen maß. Da mit der oben beschriebenen
Vorrichtung nur eine Reduzierung des Außendurchmessers möglich ist, muß der Rohling
vor der Bearbeitung entweder als Hohlkörper oder als Vollkörper vorliegen. Die Erzeugung
einea Hoh1-körpers aus einem Vollkörper ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen,
die die Herstellung von Hohlkörpern ohne bestimmte Vorform in einem Arbeitsgang
ermöglicht mit geringstmöglichem Werkzeugverschleiß und technologischem Aufwand,
wobei die beim Abscheren des Preßrestes entstehende Trennfläche die FortiUlzrung
der Fließpreßoberfläche darstellt und die Stempel- und Auswerferwege auf ein Mindestmaß
gehalten werden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zu Schaffende Vorrichtung
konstruktiv so auszubilden, daß der nach dem Umformprozeß, in welchem die Hauptformänderung
durch Eindringen des Preßstempels in einen Rohling beliebigen Querschnitte erfolgt,
vorhandene Spannungszustand für das Lochen ausgenutzt wird, so daß der Preßstanpel
nach Beendigung der Fließpreßoperaation gleiochzeitig als Schnittstempel dient.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgab dadurch gel daß der Preß@tempel zugleich
Lochstempel ist und die als Se@neidbuchse ausgebildete und um den Betrag des Speicher@eges
bewegbare Matrize eine Eindrehung besitzt, die den raum für den stattfindenden Umformprozeß
bilde@. Der F@@@@ raum wird durch einen Schnittdurchbruch begrenzt und weist im
uebergang zu diesem eine Schnittkante auf. Unterhalb des Schnittdurchbruches nimmt
die Matrize eine festeteh@nden Gegenstempel auf, der bis zur Beendigung des Fließpreßvorganges
den Sohnittdurchbruch dichtend abschließt.
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Der Gegenstempel dient als Auflage für den Preßrohling.
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Zum Zeitpunkt der anschlieBenden Trennung des Preßrestes vom Preßrohling
überwindet der Schnittdurchbruch der Eatrize die Schulter des Preßstempels, deren
Durchmesser dem Schnittdurchbruch entspricht, entgegen der Preßstempelbewegung.
Innerhalb des Gegenstempele befindet sich der Werkstückauswerfer, der in diesem
verschiebbar angeordnet ist.
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Es ergeben sich durch die Erfindung folgende techntachökonomische
Auswirkungen Durch die Ausnutzung des wä-hrend oder unmittelbar nach dem durchgeführten
Umformprozeß worhandenen Spannungszustandes für das Trennen und der Umformwärme,
die den spezifischen Schnittdruck reduziert, entsteht ein Preßteil mit absatzfreier
Oberfläche und einer sauberen Trennfläche, die in ihrer Oberflächengüte der fließgepreßten
Oberfläche entspricht, ihre Funktion als Gleitfläche voll erfüllt, und sich durch
eine hohe Maßhaltigkeit auszeichnet. Weitere Vorteile bestehen im Wegfall der spangebenden
Nachbearbeitung, in den hiermit verbundenen Einsparungen an Material- und Lohnkosten
sowie in der Anwendung einer modernen Technologie.
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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert
werden.
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Es zeigen : Fig, : Eine Vorrichtung zum kombinierten Rückwärtsfließpressen
und Lochen in der Ausgangsstellung und mit der Preßstempelstellung vor dem unteren
Totpunkt.
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Fig.2 : Eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit der PreB-stempelstellung
im unteren Totpunkt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer
Matrize 1; in welche als Werkstück ein Materialabschnitt 2 mit vollem Kreisquerschnitt
eingelegt wird und die von einem Schrumpfring 3 umgeben ist. Die Matrize t besitzt
einen FUllraum 4 fur den Materialabschnitt 2 bzw.
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Prearohling 5. Der Füllraum wird durch einen Schnittdurchbruch 6 abgeschlossen
und der Übergang durch eine Schnittkante 7 gebildet. Von einem Preßstempel 8, dessen
Rließpreßstirnseite als maßbestimmende Schulter 9 ausgebildet ist, und der die Umformung
einleitet, werden nach seiner Bewegung in Richtung @erkstück die im Schrumpiring
3 are mierte Matrize 1 und eine Druckplatte 10, die im Anschluß an die Matrize innerhalb
des Schrumpfringes 3 angeordnet ist, bis zur Auflage auf eine Zwischenplatte 11
zurüokgedrückt. Zwei Druckstangen 12, 13, die am Schrumpfking 3 anliegen, werden
in Fig. 1 ebenfalls abwärts bewegt. Ein Gegenstempel 14, in die Matrize hineinragend,
wird innerhalb der Zwischenplatte 11 durch einen Haltering 15 arretiert. Ein Werkstuckauswerfer
16 wird iL Gegenstempel 14 geführt. Er hat in Fig. 1 seine Ruhestellung, zusammen
mit einem in einer Grundplatte 17 ruhenden Maschioenauswerfer 18, auf dem er aufliegt.
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Mit der Auflage des Schrumpfringes 3 auf der Zwischenplatte 11 schließen
der Gegenstempel 14 und der Werkatückauswerfer 16 den Schnittdurchbruch 6 der Matrize
1 dichtend ab. Der Schnittdurchbruch 6 der Matrize 1 ist um das Schnittspiel größer
als der Durchmesser der Schulter 9 am Preßstempel 8.
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Mit zunehmendem Eindringen des Preßstempels 8 in das Werkstück entsteht
der in Fig. 1 dargestellte Preßrohling 5* von dem noch der Boden getrennt werden
muß. Die zum Lochen benötigte Kraft wird im Ausfuhrungsbeispiel durch den Preßstempel
8 vor Beginn des Fließpressens erzeugt und gespeichert. Die ber die Druckstangen
12, 13 bestehende Verbindung zu einem Kraftspeioher ist im Ausführungsbeispiel symbolisch
dargestellt.
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Die über die Druckstangen 12, 13 auf den Schrumpfring 3, die Druckplatte
10 und die Matrize 1 wirkende gespeicherte Kraft überwindet die Scher@pannung,die
mit dünner werdendem Boden zwischen Preßstempel 8 und Gegenstempel 14 ständig anwächst,
in dem Augenblick der Trennung des Preßrohlings 5 in einen Hohlkörper 19 und einen
Preßrest 20 (Pig. 2).
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Zum Zeitpunkt der Trennung des Preßrestes 20 vom Hohlkörper 19 wird
der Schnittdurchbruch 6 entgegen der Stempelbewegung über die Schulter 9 des Preßstempels
8 gedrückt.
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Die Scherbewegung wird dabei von einem Fdhrungsring 21 begrenzt, der
den Schrumpfring 3 mit Matrize und Druckplatte 10 umgibt. Der Hohlkörper 19 wird
beim Rückwärtshub des Preßstempels 8 an einer Abstreifplatte 22 abgezogen Der Preßrest
20 wird vom Maschinenauswerfer 18 über den Werkstückauswerfer 16 aus der Matrize
1 ausgeworfen. Pur kleine Lochdurchmesser kann der Gegenstempel 13 gleichzeitig
als Auswerfer ausgebildet sein.