DE2302804C3 - Vorrichtung zum Ausbauchen und Lochstanzen napfförmiger Rohlinge in einem Gesenk - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umrissenen Gattung.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 29 29 345 zur Herstellung von Riemenscheiben in einem Gesenk bekannt Dabei wird der topfförmige Rohling, in dessen Innerem ein Gummi-Block als formbares Medium aufgenommen ist, auf ein unteres Gesenkteil aufgesteckt und dann das Gesenk durch gleichzeitiges Zusammenfahren von Gesenkseitenteilen und einein oberen Gesenkteil geschlossen und dabei der Rohling gegen die Gesenkwandung geformt. Im Bodenabschnitt erwünschte Durchlässe werden in einem separaten Arbeitsgang unter Anwendung von Lochstempeln mit Gegenstücken vorgenommen. Das Ausbauchen vollzieht sich hier vergleichsweise langsam. Zudem ist das Gesenk nach Abschluß des Ausbauchens für das anschließende Lochstanzen umzurüsten. Das Ein- und Ausbauen der für das Ausbauchen und Lochstanzen benötigten Vorrichtungsteile wiederholt sich bei der Herstellung jeder Riemenscheibe.

Der Erfindung ist sonach die Aufgabe als zugrundliegend anzusehen, eine Vorrichtung der einleitend angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß das Ausbauchen und Lochstanzen napfförmiger Rohlinge ohne Einbußen hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Wandstärke des zu fertigenden Gegenstands und der Genauigkeit der Lochstanzungen rascher und wirtschaftlicher darstellbar ist

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Dadurch ist erreicht, daß ein von einem Druckstoßerzeuger zugeleiteter hydraulischer Druckstoß sowohl das Umformen bzw. Ausbauchen des Rohlings als auch das Lochstanzen bewirkt. Beide Arbeitsschritte werden unmittelbar nacheinander von einem hydraulischen Druckstoß durchgeführt. Ein Lochen des Bodenabschnitts des Rohlings vor dem Abschluß des Umformvorgangs und vor dessen satter Anlage an der Innenwand des oberen Gesenkteils ist in zuverlässiger Weise ausgeschlossen. Ausbauchen und Lochen erfolgen mit hoher Geschwindigkeit so daß Gegenstände mit hoher Maß- und Formhaltigkeit sowie scharfen und genau begrenzten Lochrändern erhalten werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4. Durch die Ausbildung nach Anspruch 2 und 3 ist auf konstruktiv einfache Weise die Anwendung mehrerer Lochstempel und damit das Anbringen einer Reihe von Lochstanzungen im Rohling gegeben.

Zum Ausbauchen von rohrförmigen metallischen Werkstücken bzw. Rohlingen ist die Anwendung hydraulischer Druckstöße in einer Preßform bekannt (DE-OS 17 77 344) Dabei befinden sich beiderseits der Preßform Axial-Schubkolben. Diese in die Preßform einschiebbaren Axial-Schubkolben dienen zum Nachschieben von Rohlingsmaterial in den Formhohlraum, um Wandverdünnungen beim zu fertigenden Gegenstand zu vermeiden.

Im Zusammenhang mit einem Explosions-Form-Verfahren ist es des weiteren bekannt (DE-OS 14 52 798), Platinen in einem offenen Gesenk gleichzeitig umzuformen und an Gesenkvorsprüngen lochzustanzen. Von Nachteil sind hierbei insbesondere Ungenauigkeiten der Ränder und Werkstoffverdünnungen in den Randbereichen der lochgestanzten Aussparungen.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in einem Längsschnitt eine Vorrichtung zum Ausbauchen und Lochen napfförmiger Rohlinge in einem Gesenk, einem Kombinationswerkzeug, nach der Erfindung in geöffnetem Zustand mit eingesetztem, zu

verformendem, napfförmigem Rohling und

F i g. 2 den Längsschnitt nach F i g. 1 im geschlossenen Zustand mit einem umgeformten und gelochten Rohling.

In der Mitte eines auf einem Verbindungsteil 20 zu einem Druckstoßerzeuger 9 angeordneten Grundkörpers 21, eines stationären Unterteils der Vorrichtung, ragt ein Verteilungszyünder 1 zur Verteilung eines Druckfluids in einem geschlossenen Gesenk bzw. Kombinationswerkzeug auf. Arn oberen Ende, eiern Kopfbereich, des Verteilungszylinders 1 ist eine Kammer 3 ausgebildet, von der mehrere Kanäle 4 ausgehen und am Außenumfang des Verteilungszylinders 1 münden. Innerhalb des Verteilungszylinders 1 ist ein Innenraum 22 ausgebildet, der über einen DruckfluidanschluB mit dem Druckstoßerzeuger 9 in Verbindung steht. Vom Innenraum 22 gehen Kanäle 25, 26 aus, die im Abstand voneinander am Außenumfang des Verteilungszylinders 1 münden. Die Kanäle 25 münden in einer Druckkammer 23 und die Kanäle 26 im Hohlraum 24 des napfförmigen, auf einem Steuerkolben 2 aufgesetzten Rohlings.

Der Steuerkolben 2 ist um den Verteilungszyünder 1 angeordnet und auf diesem verschiebbar. Die obere Fläche des Steuerkolbens 2 ist entsprechend einer Randausbildung des zu verformenden Rohlings ausgebildet und stellt eine Auflage für den Rohling sowie eine Anlage für radial zustellbare Gesenkteile 29 dar. Diese radial zustellbaren Gesenkteile 29 bilden zusammen mit einem vertikal bewegbaren, oberen äußeren Gesenkteil 6 sowie mit dem Steuerkolben 2 und dem Verteilungs^ylinder 1 als innere Gesenkteile ein Gesenk bzw. Kombinationswerkzeug. Wird bei geschlossenem Gesenk der Steuerkolben 2 durch Druckfluid-Beaufschlagung seiner ein Teil der Druckkammer 23 bildenden Stirnseite vertikal verschoben, so werden mit ihm die an seiner oberen Fläche aufliegenden Gesenkteile 29 mitgenommen und dabei — wie später beschrieben — in einem sich nach oben konisch verjüngenden Ring 30 eingeschoben. Mit Erreichen der oberen Endlage des Steuerkolbens 2 gibt dieser die Mündungsöffnungen der Kanäle 4 am Außenumfang des Verteilungszylinders 1 frei. Dadurch ist ein in der Druckkammer 3 verschiebbar aufgenommener Lochstempel 5 von Druckfluid beaufschlagbar und nach oben gegen den Bodenabschnitt des Rohlings bewegbar.

Dieser Lochstempel 5 dient zum Ausstanzen eines oder mehrerer, rund oder unrund randbegrenzter Löcher aus dem Bodenabschnitt des ausgebauchten Werkstücks und ist vorzugsweise von einigen kleineren Lochstempeln 13 umgeben, die mit dem Lochstempel 5 bewegbar sind. Diese Lochstempel 13 sind hier auf einem konzentrischen Kreis um den Lochstempel 5 angeordnet und dienen dazu, kleinere Löcher, beispielsweise für Schraubverbindungen des gefertigten Gegenstandes, beispielsweise eines Pulleys, anzubringen.

Das obere äußere Gesenkteil 6 ist durch Schraubbolzen 10 an der Unterseite eines vertikal bewegbaren Oberteils 27 befestigt. In einer zentralen öffnung des Oberteils 27 ist wenigstens ein durch nicht dargestellte Federn belasteter Auswerfer 7 verschiebbar angeordnet. Die Unterseite des Auswerfers 7 entspricht etwa der Oberseite des Lochstempels 5. Im Abstand von der Rückseite des Auswerfers 7 ist in einer rohrförmigen Halterung 31 für das Oberteil 27 eine ortsfest angeordnete Stange 8 als Anschlag für den Auswerfer 7 vorgesehen.

Das Oberteil 27 hat die Form einer nach unten

offenen Haube. In dieser Haube ist der Ring 30 gegen im Oberteil 27 abgestützte Rückstellfedern 11 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet Der Ring 30 weist eine sich nach unten konisch erweiternde Innenwandung auf, deren Steigung entsprechend der Neigung der Auß^nwandung der seitlichen Gesenkteile 29 ausgelegt ist Den Rand der Haube durchsetzen an einigen Stellen Schraubbolzen 12, deren Enden in vertikal ausgerichtete Langlöcher im Ring 30 eingreifen und mit den Wandbegrenzungen der Langlöcher als Anschläge zur Begrenzung der Axialbewegung des Rings 3C im Oberteil 27 zusammenwirken.

Für die Durchführung eines Arbeitsgangs zur Herstellung beispielsweise eines Pulleys mit der vorbeschriebenen Vorrichtung wird zunächst das Oberteil 27 der Vorrichtung in die Position nach F i g. 1 gebracht und die radial zustellbaren Gesenkteile 29 durch eine Kolbenzylindereinheit 33 in die in F i g. 1 dargestellte Position auseinandergefahren. Sodann wird auf den Steuerkolben 2 ein napfförmiger Rohling aufgesteckt

Danach werden die Gesenkteile 29 radial gegen den Rohling bzw. den ihn tragenden Steuerkolben 2 zugestellt und der Rohling in seinem unteren Randbe reich zwischen Steuerkolben 2 und Gesenkteil 29 fixiert Gleichzeitig wird das Oberteil 27 zusammen mit den in ihm aufgenommenen Teilen auf den Grundkörper 21, das Unterteil der Vorrichtung, abgesenkt wobei der Ring 30 die Gesenkteile 29 in der geschlossenen Position umschließt In dieser Position zum Grundkörper 21 wird das Oberteil 27 durch seitlich eingreifende Verriegelungskeile 28 fixiert

Sodann wird ein den Verteilungszylinder 1 zentral durchsetzendes Entlüftungsrohr 32 an Atmosphäre angeschlossen. Von einer an den Innenraum 22 im Verteilungszyünder 1 angeschlossenen Druckfluidquelle wird dann der gesamte freie Innenraum des Kombinationswerkzeugs mit Druckfluid, Wasser, gefüllt. Nach vollständiger Füllung wird der Wasserzufluß und ablauf durch nicht dargestellte Absperrorgane unterbrochen. Bis dahin ist jedoch noch kein Wasser in die Kammer 3 im Kopfbereich des Verteilungszylinders 1 gelangt, da die Kanäle 4 — wie aus F i g. 1 ersichtlich — noch durch den sich in Ausgangsposition befindlichen Steuerkolben 2 geschlossen gehalten sind.

Dann wird ein durch den Druckstoßerzeuger 9 erzeugter hydraulischer Druckstoß über den Innenraum 22 in die Druckkammer 23 und den Hohlraum 24 des Rohlings weitergeleitet Hierdurch wird der Steuerkol ben 2 stirnseitig beaufschlagt aufwärts bewegt und der Rohling unter axialer Belastung durch den Steuerkolben 2 und unter Einwirkung des hydraulischen Druckstoßes im Hohlraum 24 gegen die von den Gesenkteilen 29 und dem oberen Gesenkteil 6 vorgegebene Kontur nach

F i g. 2 gedrückt und ausgebaucht.

Mit dem Obergang des Steuerkolbens 2 aus der Ausgangsposition in die obere Endposition werden die Kanäle 4 selbsttätig geöffnet, und der hydraulische Druckstoß wirkt nun auch auf den in der Kammer 3 angeordneten Lochstempel 5. Dieser wird zusammen mit den ihm nebengeordneten Lochstempeln 13 an der

Stirnseite aus dem Verteilungszyünder 1 ausgeschoben

und durchsetzt den Bodenabschnitt des Rohlings.

Danach wird die Vorrichtung bzw. deren Teile in

umgekehrter Reihenfolge der Arbeitsschritte in die Ausgangsstellung nach Fig I zurückgebracht. Dabei werden zunächst die Verriegelungskeile 28 zur Freigabe des Oberteils 27 entfernt Dann wird das Oberteil 27

über die Halterung 31 angehoben und sodann die Gesenkteile 29 in ihre Spreizstellung nach Fig. 1 zurückgezogen. Beim Anheben des Oberteils 27 in die obere Ausgangsstellung schlagen der oder die Auswerfer 7 mit der Rückseite an die Stange 8 an. Dadurch werden die Auswerfer 7 unter Austrag der ausgestanzten Abschnitte in die Ausgangsstellung im Gesenkteil 6 zurückgebracht. Der umgeformte Rohling bzw. der gefertigte Gegenstand, beispielsweise ein Pulley, kann dann aus der Vorrichtung entnommen und das nächste Arbeitsspiel begonnen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausbauchen und Lochstanzen napfförmiger Rohlinge in einem Gesenk, in der der zum Ausbauchen mit einem formbaren Medium gefüllte Rohling durch Druckbeaufschlagung des Mediums in von außen zustellbare Gesenkteile hineingedrückt und in einem nachfolgenden Arbeitsschritt das ausgebauchte, in den zustellbaren Gesenkteilen fest gehaltene Werkstück an seinem Boden durch von innen nach außen geführte Lochstempel gelocht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum unmittelbar aufeinander folgenden Ausbauchen und Lochen im Inneren des Rohlings ein Steuerkolben (2) vorgesehen ist, der durch stirnseitige Beaufschlagung mit Druckfluid auf einem stationären, zentralen Vei teilungszylinder (1) unter Ausübung eines Axialdrucks auf den Rohling verschiebbar ist, daß der VerteiJungszylinder (1) einen Innenraum (22) aufweist, welcher über einen Druckfluid-Anschluß mit einem Druckstoßerzeuger (9) in Verbindung steht und von welchem Kanäle (25, 26) ausgehen, die im Abstand voneinander am Außenumfang des Verteilungszylinders (1) und in Ausgangsposition des Steuerkolbens (2) im Bereich dessen einer Stirnseite in einer Druckkammer (23) und im Bereich dessen anderer Stirnseite im Hohlraum (24) des Rohlings münden, daß im Kopfbereich des Verteilungszylinders (1) in einer vom Innenraum (22) abgetrennten Kammer (3) ein an der Stirnseite des Verteilungszylinders (1) ausschiebbarer und in eine in einem gegenüber liegenden äußeren Gesenkteil (6) vorgesehene, entsprechende Öffnung einschiebbarer Lochstempel (S) eingeordnet ist und daß nach einer Verschiebung des Steuerkolbens (2) um einen bestimmten Weg aus der Ausgangsposition die im Hohlraum (24) des Rohlings mündenden Kanäle geschlossen und Kanäle (4), die von der Kammer (3) ausgehend "to zwischen den Mündungen der Kanäle (25, 26) am Außenumfang des Verteilungszylinders (1) münden, an den Innenraum (22) des Verteilungszylinders (1) angeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- «5 zeichnet, daß dem Lochstempel (5) nebengeordnet weitere Lochstempel (13) in der Kammer (3) angeordnet sind und daß im äußeren Gesenkteil (6) gegenüber diesen Lochstempeln (13) entsprechende Öffnungen vorgesehen sind.

3 Vorrichtung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß in den den Lochstempeln (5,13) entsprechenden öffnungen im Gesenkteil (6) Auswerfer (7) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlüftung des Gesenks bzw. des Hohlraums (24) des Rohlings ein im Verteilungszylinder (1) zentral angeordnetes Entlüftungsrohr (32) vorgesehen ist, das an der Stirnseite des Verteilungszylinders (1) mündet und das an so dieser Stelle durch den ausfahrenden Lochstempel (5) gegenüber dem Hohlraum (24) abschließbar ist.