DE2312624A1 - METHOD OF MANUFACTURING A STEEL PART - Google Patents
METHOD OF MANUFACTURING A STEEL PARTInfo
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Description
!Ehe Lucas Electrical Company Limited! Marriage to Lucas Electrical Company Limited
Well StreetWell Street
GB-Birmingham 5. März 1973GB-Birmingham 5th March 1973
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlteils mit einem Kopfteil und einem hohlen Schafteil.The invention relates to a method for producing a steel part with a head part and a hollow shaft part.
Ein Verfahren gemäß der Erfindung besteht einmal darin, daß man mit einem Stahlblock anfängt und den Block so in einen Formraum setzt, daß ein Ende des Blocks in einer schmalen Partie des Formraums aufgenommen wird und an einem ersten Stempel angreift, der die Form der Bohrung im hohlen Schafteil des Teils bestimmt, und daß das andere Ende des Blocks sich in eine breite Partie des Formraums erstreckt und an einem zweiten Stempel angreift, wobei die schmale Partie des Formraums die Form des Schaftteils des fertigen Teils bestimmt, und daß man die beiden Stempel eine relative Bewegung aufeinander zu ausführen läßt, derart, daß der erste Stempel in das eine Ende des Blocks zur Herstellung der erforderlichen Bohrung des Schaftteils des Werkstücks eindringt und Metall in Bichtung auf das andere Ende des Blocks fließen läßt, wobei die breite Partie des Formraums so ausgebildet ist, daß Metall in die breite Partie fließt, jedoch so dimensioniert ist, daß das Metall nicht in eine Anpassung an die Form der breiten Partie gezm/ungen wird, wobei die Anordnung ferner eine solche ist, daß der Bereich eines Endes des Blocks, der den ersten Stempel umgibt, dem ersten Stempel gegenüber mit dem Eindringen des Stempels in den Block im wesentlichen ohne Beschränkung wandert.One method according to the invention is that one with a steel block and sets the block in a mold space so that one end of the block is received in a narrow portion of the mold space and engages a first punch which determines the shape of the bore in the hollow shaft part of the part, and that the other end of the block extends into a wide portion of the mold space and on a second Attacks the punch, the narrow part of the mold space determining the shape of the shaft part of the finished part, and that the two Can perform a relative movement to each other stamp, such that the first stamp in one end of the block to produce the required bore of the shaft part of the workpiece penetrates and Flows metal in a direction towards the other end of the block, with the wide part of the mold space is designed so that metal flows into the wide part, but is dimensioned so that the metal does not is pulled into an adaptation to the shape of the wide section, with the arrangement is further such that the portion of one end of the block surrounding the first punch is opposite to the first punch migrates essentially without restriction with the penetration of the punch into the block.
Ein Verfahren gemäß der Erfindung besteht zum anderen darin, daß man mit einem Stahlblock anfängt und den Block so in einem Formraum setzt, daß ein Ende des Blocks in einer schmalen Partie des Formeraums aufgenommen wird und an einem ersten Stempel angreift, der die Form der Boh-A method according to the invention is on the other hand that one starts with a steel block and sets the block in a mold space so that one end of the block is received in a narrow portion of the mold space and engages a first punch, which has the shape of the drilling
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rung im hohlen Schaftteil des Werkstücks "bestimmt, und daß das andere Ende des Blocks sich in eine breite Partie des Formraums erstreckt und an einem zweiten Stempel angreift, wobei die schmale Partie des Formraums die Form des Schaftteils des fertigen Werkstücks bestimmt, daß man die beiden Stempel eine relative Bewegung aufeinander zu ausführen läßt, derart, daß der erste Stempel in ein Ende des Blocks zur Herstellung der erforderlichen Bohrung des Schafteils des Werkstücks eindringt und Metall in Richtung auf das andere Ende des Blocks fließen läßt, wobei die breite Partie des Formraums so ausgebildet ist, daß Metall in die Breite Partie fließt, Jedoch so dimensioniert ist, daß das Metall nicht in eine Anpassung an die Form der breiten Partie gezwungen wird, wobei die Anordnung ferner eine solche ist, daß der Bereich des einen Endes des Blocks, der den ersten Stempel umgibt, dem ersten Stempel gegenüber im wesetlichen ohne Beschränkung wandert, bis der Bereich an einer weiteren Bewegung durch ein Widerlager gehindert wird, das den ersten Stempel umschließt, und daß man dann eine Bewegung des ersten Stempels und des Widerlagers dem Formraum gegenüber zum Zusammendrücken des geformten Blocks zwischen dem zwäten Stempel und dem ersten Stempel und zwischen dem zweiten Stempel und dem Widerlager hervorruft.tion in the hollow shaft part of the workpiece "is determined, and that the other The end of the block extends into a wide part of the mold space and engages a second punch, the narrow part of the mold space the shape of the shaft part of the finished workpiece determines that the two punches can move relative to one another lets, such that the first punch penetrates into one end of the block for making the required bore of the shank portion of the workpiece and allows metal to flow towards the other end of the block, the wide portion of the mold space being formed so that metal in the wide lot flows, but is dimensioned so that the metal is not forced into an adaptation to the shape of the wide section, the arrangement further being such that the area of the one End of the block surrounding the first punch opposite the first punch essentially migrates without restriction until the area reaches further movement is prevented by an abutment that the first stamp encloses, and that one then a movement of the first Stamp and the abutment opposite the mold space for pressing together of the molded block between the second punch and the first punch and causes between the second punch and the abutment.
Zweckmäßigerweise hat das Widerlager die Form eines Hohlstempels, der den ersten Stempel umschließt, wobei der Hohlstempel eine begrenzte Bewegung dem ersten Stempel gegenüber ausführen kann und ein ortsfester Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Hohlstempels dient, derart, daß bei einem Angreifen am ortsfesten Anschlag der Hohlstempel eine Bewegung des Bereichs des Blocks dem ersten Stempel gegenüber verhindert.Appropriately, the abutment has the shape of a hollow punch, the enclosing the first punch, the hollow punch having limited movement can execute the first punch opposite and a stationary stop is used to limit the movement of the hollow punch, such that when attacking the stationary stop of the hollow punch a movement the area of the block opposite the first punch prevented.
Schließlich besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Herstellung einer Hülse einer EoIlenkupplung in einer Ausführung mit einer Kopfpartie und einer Schaftpartie, wobei die Bohrung der Hülse zur Bildung einer breiten Partie in der Kopfpartie und einer schmalen Partie in der Schaftpartie abgestuft ist und die Wand der breiten Partie der Bohrung eine innere üfockenflache in der Kopfpartie bildet, wobei bei dem Verfahren mit einem Werkstück angefangen wird, das nach der zweiten Version der Erfindung hergestellt worden ist, derart, daß der hohle Schaftteil des Werkstücks die Form der Schaftpartie der Hülse bildet, und das VerfahrenFinally, the invention consists in a method of manufacture a sleeve of an EoIlenkupplung in a design with a head section and a shaft section, the bore of the sleeve to form a wide section in the head section and a narrow section in the shaft section is stepped and the wall of the wide part of the bore forms an inner üfockenflache in the head part, with the method is started with a workpiece which has been manufactured according to the second version of the invention, such that the hollow shaft portion of the Workpiece forms the shape of the shaft part of the sleeve, and the process
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dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Bohrung in dem Kopfteil des Werkstücks hergestellt wird, die mit der Bohrung im Schaftteil in Verbindung steht, und bei sich in einem die Form der Kopfpartie der Hülse bildenden Formraum befindlichem Kopfteil des Wekstücke ein weiterer Stempel zum Schlagfließpressen des Verkstücks benutzt wird, derart, daß Metall vom Kopfteil zur Anpassung an die Form des Formraums fließt und nach dem Fließpressen die Bohrung im Kopfteil sich an die erforderliche Form der breiten Partie der Bohrung in der Hülse anpaßt»characterized in that a bore in the head portion of the workpiece is made, which is in communication with the bore in the shaft part, and in one the shape of the head portion of the sleeve Forming mold space located head part of the workpiece is another Stamp is used for impact extrusion of the block, such that Metal flows from the headboard to match the shape of the mold space and after extrusion, the hole in the head part adapts to the required shape of the wide part of the hole in the sleeve »
Vorzugsweise wird der letzte Schritt dieses Verfahrens mit Hilfe eines Stechwerkzeugs vorgenommen.Preferably, the final step of this procedure is done using a Grooving tool made.
Vorzugsweise wird der Stahlblock dadurch hergestellt, daß ein im wesentlichen zylindrischer Stahlstab so abgeschert wird, daß der Block eine Verhältnis von Länge zu Durchmesser hat, das nicht unter 0,75 liegt, und einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser dea?e Schaftteils des Werkstücks ist.Preferably, the steel block is made by having a substantially cylindrical steel rod is sheared so that the block has a length to diameter ratio which is not less than 0.75, and has a diameter that is substantially equal to the outer diameter of the shank portion of the workpiece.
Vorzugsweise ist das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des abgescherten Blocks größer als eins.Preferably the ratio of the length to the diameter of the sheared Blocks larger than one.
Venn der Block durch einen Abschervorgang hergestellt lard, wird der Block vorzugsweise wärmebehandelt, derart, daß eine eventuelle während des Abseherens ^entstandene Härtung aufgehoben wird.If the block is made by a shearing process, the Block preferably heat-treated in such a way that any hardening that may have occurred during the sawing is canceled.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In the drawings are:
Fig. 1 ein Schnitt durch eine Hülse einer Rollenkupplung, Fig. 2 bis 5 Schnitte, die jeweils vier Phasen während eines Verfahrens nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Hülse zeigen.Fig. 1 shows a section through a sleeve of a roller clutch, Fig. 2 to 5 sections, each of the four phases during a process according to a first embodiment of the invention for producing the show the sleeve shown in Fig. 1.
är soll eine Hülse 9 einer Rollenkupplung hergestellt werden, die eine zylindrische Kopipartie 9a und eine zylindrische Schaftpartie 9b auf-ar is to be made a sleeve 9 of a roller clutch, which one cylindrical head part 9a and a cylindrical shaft part 9b
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weist, welche mit der Kopfpartie 9a durch eine konisehe Partie 3c verbunden ist. Die Bohrung 10 in der Hülse 9 ist abgestuft, um eine breite Partie 10a in der Kopfpartie 9b. und eine schmale Partie 10b in der Schaftpartie 9b zu bilden, und die Wand der breiten Partie 10a bildet eine innere Moekenfläche (nicht dargestellt) in der Kopfpartie 9a.has, which is connected to the head part 9a by a conical part 3c . The bore 10 in the sleeve 9 is stepped to form a wide section 10a in the head section 9b. and to form a narrow part 10b in the shaft part 9b, and the wall of the wide part 10a forms an inner mask surface (not shown) in the head part 9a.
Gemäß der Darstellung in !"ig. 2 bis 5 wird in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Hülse 9 aus eiaem zylindrischen Stahlstab 11 hergestellt, zweckmäßigerweise ein mittenloser, gedrehter Stahlstab 11, alternativ aber auch ein blankgezogener Stahlstab oder ein Walzstab. Dex Stab 11 wird zunächst einem Scherenwerkzeug 12 zugeleitet und abgeschert, um einen Block 13 entstehen zu lassen, wobei die Eingabe des Stabs 11 in das Werkzeug 12 durch einen ortsfesten Ansehlag (nicht dargestellt) festgelegt wird, so daß beim Scheren ein Block 13 bestimmten Gewichts entsteht, wobei das Gewicht des herzustellenden Blocks durch das Volumen des Blocks bestimmt wird, das erforderlich ist, um eine fertige Hülse 9 in den gewünschten Abmessungen entstehen zu lassen. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Werkzeug 12 so eingerichtet, daß ein Block mit einem Gewicht zwischen 480 und 500 Gramm und einer Länge von 2,1875 Zoll entsteht. Der Durchmesser des Blocks ist im wesentlichen gleich dem Durchmesser der Schaftpartie 9b der Hülse und hat einen Wert von 1»535 Zoll. Der Block 13 wird dann wärmebehandelt, um ein eventuelles Härten des Stahls zu beseitigen, das als Folge des Abscherens entstanden sein kann. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Wärmebehandlung um einen Hormalisierungsvorgang, wobei der Block 13 eine Stunde lange mit 925 C erhitzt wird, oder alternativ handelt es sich bei der Wärmebehandlung um einen Vorgang zur Bildung kugeligen Zementits, bei dem der Block bei 6800G vier Stunden lang erh*itzt wird. In Anschluß an die Wärmebehandlung wird der Block I3 mit einer normalen Phosphat!sierund Verseifungsbehandlung geschmiert und in den Formraum 14 eines Preßwerkzeugs 15 gesetzt. Es versteht sich im übrigen in diesem Zusammenhang, daß man auch mit anderen Verfahren als Abscheren arbeiten kann, um den Block 13 entstehen zu lassen, beispielsweise Gagen oder Drehen, und in diesem Fall kann unter Umständen die Wärmebehandlung entfallen.As shown in "ig. 2 to 5, the sleeve is manufactured 9 from eiaem cylindrical steel bar 11 in one embodiment of the invention, advantageously a center-less, twisted steel bar 11, but alternatively a cold-drawn steel bar or a roll bar. Dex rod 11 is first fed to a scissors tool 12 and sheared off in order to create a block 13, the input of the rod 11 into the tool 12 being determined by a fixed attachment (not shown), so that a block 13 of a certain weight is produced during the shearing process, the weight of the block to be produced is determined by the volume of the block which is required to produce a finished sleeve 9 in the desired dimensions In this embodiment, the tool 12 is set up so that a block with a weight between 480 and 500 grams and 2.1875 in. The diameter of the block is substantially equal to the diameter r of the shaft portion 9b of the sleeve and has a value of 1 »535 inches. The block 13 is then heat treated in order to remove any hardening of the steel which may have arisen as a result of the shearing. Conveniently, it is in the heat treatment to a Hormalisierungsvorgang, the block 13 is heated one hour long with 925 C, or alternatively, it is in the heat treatment is a process of forming spherical cementite, in which the block at 680 0 G four hours is heated for a long time. Following the heat treatment, the block I3 is lubricated with a normal phosphate and saponification treatment and placed in the mold space 14 of a press tool 15. It goes without saying in this connection that one can also work with methods other than shearing in order to create the block 13, for example gages or turning, and in this case the heat treatment may be omitted.
Gemäß der Darstellung in Figo 3 wird der Formraum I4 in einem GesenkteilAs shown in FIG. 3, the mold space I4 is in a die part
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21 gebildet und weist eine schmale zylindrische Partie 14a und eine breite zylindrische Partie 14b auf. Die Partie 14a hat einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Schaftpartie 9b der Hülse 9 ist, und die Partie 14b hat einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Kopfpartie 9a ist. Der Block 15 wird so in dem Formraum 14 angeordnet, daß ein Ende 15a des Blocks an einem Stempel 16 angreift, der sich in die Partie 14a erstreckt, und daß das andere Ende 15b des Blocks sich in die Partie 14b des Formraums erstreckt. Der Stempel 16 weist einen mittleren, ortsfesten Stempel 18 auf, der die Form der schmalen Partie 10b der Bohrung in der Hülse 9 bestimmt, ferner einen äußeren Hohlstempel 19» der dem Stempel 18 gegenüber vefschiebbar ist, ebenso dem Formraum 14 gegenüber. Darüber hinaus ist der Gesenkteil 21 federnd über einer Basis 22 des Werkzeugs angeordnet und folglich dem Stempelverband 16 gegenüber in Sichtung auf die Basis 22 zu und von ihr weg verschiebbar. Ein weiterer Stempel 17 ist an einem beweglichen Arbeitstisch (nicht dargestellt) des Werkzeugs 15 über einen Support 51 befestigt, der über dem Gesenkteil 21 sitzt. Während der Bewegung des beweglichen Arbeitstisches greift der Support 51 also so am Gesenkteil 21 an, daß während einer weiteren Bewegung des Arbeitstisches der Stempel 17 effektiv mit dem Gesenkteil 21 verbunden ist, so daß sich der Stempel 17 und der Gesenkteil 21 gemeinsam bewegen. Herausnehmbare Abstandshalter (nicht dargestellt) sinn am Support vorgesehen, so daß vor der Bewegung des beweglichen Arbeitstisches die Position des Stempels 17 dem Formraum 14 gegenüber eingestellt werden kann.21 is formed and has a narrow cylindrical portion 14a and a wide cylindrical portion 14b. The part 14a has a diameter which is essentially equal to the outer diameter of the shaft part 9b of the sleeve 9, and the portion 14b has a diameter which is in the is essentially equal to the outer diameter of the head section 9a. Of the Block 15 is placed in the mold space 14 so that one end 15a of the Block engages a punch 16 which extends into section 14a and that the other end 15b of the block extends into section 14b of the mold space extends. The punch 16 has a central, stationary punch 18 which has the shape of the narrow part 10b of the bore determined in the sleeve 9, furthermore an outer hollow punch 19 »of the The punch 18 can be displaced with respect to it, as well as the mold space 14 with respect to it. In addition, the die part 21 is resilient over a base 22 of the Arranged tool and consequently the punch association 16 opposite in Sighting towards the base 22 and displaceable away from it. Another punch 17 is on a movable work table (not shown) of the tool 15 attached via a support 51, which is above the die part 21 is seated. During the movement of the movable work table, the support 51 engages the die part 21 so that during a further movement of the work table of the punch 17 effectively with the Die part 21 is connected so that the punch 17 and the die part 21 move together. Removable spacers (not shown) sense provided on the support, so that before the movement of the movable Work table the position of the punch 17 opposite the mold space 14 can be adjusted.
Wenn sich der Block 15 in der vorgesehenen Lage im Formraum 14 befindet, wird eine Verformung des Blocks vorgenommen, indem eine Last von 190 Tonnen auf den Stempel 17 ausgeübt wird, um den Stempel 17 und damit den Gesenkteil 21 und den Block 15 in Richtung auf den Stempelverband 16 zu drücken. Der orstsfeste Stempel 18 wird dadurch in das Ende 15a des Blocks eingedrückt, während der bewegliche Stempel 19 vom Block mit dem Gesenkteil 21 in Richtung auf die Basis 22 verschoben wird. Mit dem Eindringen des Stempels 18 in den Block 15 wird Metall aus dem Block verdrängt und zum Fließen in die Partie 14b des Formraums gebracht, umWhen the block 15 is in the intended position in the mold space 14, the block is deformed by exerting a load of 190 tons on the punch 17, around the punch 17 and thus to press the die part 21 and the block 15 in the direction of the punch association 16. The stationary punch 18 is thereby in the end 15a of the block is pressed in while the movable punch 19 is displaced from the block with the die part 21 in the direction of the base 22. With the Penetration of the punch 18 into the block 15, metal is displaced from the block and made to flow into the part 14b of the mold space
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eine vergrößerte Kopfpartie des Blocks (Fig. 4) entstehen zu lassen. Dabei wird das Fließen von Metall in die Partie 14b durch eine Schrägfläche'14c unterstützt,. die einen Teil der Wand der Partie 14b bildet. Ferner sind der Stempel 17, die Fläche 14c und die Wand' der Partie 14b so angeordnet, daß sie zusammen einen ringförmigen Raum 20 mit einem Volumen bilden, das größer als das Gesamtvolumen des Metalls ist, das in Richtung auf das Ende 13b des Blocks während des Verformens verdrängt wird, so daß ständig das verdrängte Metall frei in die Partie 14b fließt und nicht auf eine Anpassung an die Form der Partie 14b beschränkt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Partie 14b einen Durchmesser von 2,52 aZoll, und es ist festgestellt worden, daß das bevorzugte Volumen für den Raum 20 dann entsteht, wenn der maximale axiale Abstand zwischen dem Stempel I7 und der Fläche 14c 0,650 Zoll beträgt. Bs ist im übrigen festgestellt worden, daß nur dadurch, daß sichergestellt wird, daß Metall im wesentlichen frei während der Verformung fließt, die Möglichkeit gegeben ist, die Spannungen am Stempel 18 innerhalb zulässiger Grenzen zu halten. Es versteht sich ferner, daß dadurch, daß der Stempel 19 dem Stempel 18 gegenüber verschiebbar angeordnet ist, der Bereich des Endes 1Ja des den Stempel 18 umgebenden Blocks 48 während der Verformung im wesentlichen ohne Hemmung wandern kann.to let an enlarged head portion of the block (Fig. 4) arise. The flow of metal into the part 14b is prevented by an inclined surface 14c supports,. which forms part of the wall of the section 14b. Furthermore, the punch 17, the surface 14c and the wall 'of the part 14b arranged so that they together form an annular space 20 with a Make volume greater than the total volume of metal that displaced towards the end 13b of the block during deformation so that the displaced metal constantly flows freely into the part 14b and is not limited to an adaptation to the shape of the part 14b. In the present exemplary embodiment, the part 14b has a diameter of 2.52 inches, and has been found to be the preferred Volume for the space 20 then arises when the maximum axial distance between punch I7 and face 14c is 0.650 inches. Bs is otherwise it has been found that only ensured by that is that metal flows essentially freely during the deformation, the possibility is given to the stresses on the punch 18 within permissible To keep boundaries. It is also understood that the fact that the punch 19 is arranged to be displaceable with respect to the punch 18, the Area of the end 1Ja of the block 48 surrounding the punch 18 during the deformation can travel essentially without inhibition.
Wie aus Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, ist zur Begrenzung deer Strecke, um die der Stempel 18 in den Block I3 während der Verformung eindringt, ein ortsfester Anschlag 23 in den Bewegungsweg des Stempels 19 angeordnet ist. Beim Anschlag an den Anschlag 23 bildet der Stempel 19 also ein Widerlager, das eine weitere Bewegung des Stempels 19 dem Stempel 18 gegenüber verhindert, damit auch eine weitere Bewegung des Stempels 18 in den Block 13 hinein. Die Anordnung ist jedoch eine solche, daß dann, wenn der Stempel 19 sm ortsfesten Anschlag 23 anschlägt, um eine weitere Bewegung des Stempels 19 zn verhindern, die Gesenkteile 21 und der Stempel I7 eine weitere Bewegung dem Stempelverband 16 gegenüber ausführen können. Während der Verformung bewirkt eine Bewegung des Stempels 17 also zunächst ein Eindringen des Stempels 18 in den Block 13» bis der Stempel 19 am ortsfesten Anschlag 23 anschlägt, und danach wird während einer weiteren Bewegung des Stempels 17 der verformte Block zwi-As can be seen from FIGS. 3 and 4, a stationary stop 23 is arranged in the path of movement of the punch 19 to limit the distance by which the punch 18 penetrates into the block I3 during the deformation. When it hits the stop 23, the stamp 19 thus forms an abutment which prevents further movement of the stamp 19 with respect to the stamp 18, thus also preventing further movement of the stamp 18 into the block 13. However, the arrangement is such that when the punch 19 sm strikes the stationary stop 23 in order to prevent further movement of the punch 19 zn , the die parts 21 and the punch 17 can perform a further movement with respect to the punch assembly 16. During the deformation, a movement of the punch 17 thus first causes the punch 18 to penetrate into the block 13 until the punch 19 strikes the stationary stop 23, and then, during a further movement of the punch 17, the deformed block is
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sehen dem Stempel 17 und den Stempeln 18, 19 !zusammengedrückt, um die Formgebung der Kopfpartie des Blocks abzuschließen und das in Fig. 4 gezeigte Werkstück herzustellen. Indem die Anordnung der Abstandshalter in dem Support 31 geändert wird, die die Position des Stempels 17 dem Gesenkteil 21 gegenüber bestimmen» ist es natürlich möglich, die Größe des Zusammendrückens des verformten Blocks 15 zu bestimmen, damit das Werkstück 24 entsteht. Es versteht sich ferner, daß in"der Fertigung, nachdem einmal die richtige Position des Stempels 17 dem Gesenkteil 21 gegenüber festgelegt worden ist, an sich keine weitere Notwendigkeit besteht, die Anordnung der Abstandshalter im Support 31 zu modifizieren.see the stamp 17 and the stamps 18, 19! pressed together to the Complete shaping of the head portion of the block and produce the workpiece shown in FIG. By arranging the spacers is changed in the support 31, which the position of the punch 17 dem To determine die part 21 opposite »it is of course possible to change the size to determine the compression of the deformed block 15 so that the Workpiece 24 is created. It is also understood that in "manufacturing, once the correct position of the punch 17 has been determined in relation to the die part 21, there is no further need per se, to modify the arrangement of the spacers in the support 31.
Wenn man mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Form des Blocks 15 arbeitet, ist es möglich, ein Reißen in der vergrößerten Kopfpartie des Blocks zu vermeiden.If one uses the method described above for the preparation of the Form of the block 15 is working, it is possible to tear in the enlarged Avoid head section of the block.
Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hat das Werkstück 24 eine Gesamtlänge von 1,775 Zoll und weist einen Kopfteil 24a mit einem größten Durchmesser von 2,52 Zoll auf. Bas Uerkstück weist ferner einen hohlen Schaftteil 24b auf, der die Schaftpartie 9b der erforderlichen Hülse der Hollenkupplung bildet, wobei die Bohrung der Hülse im Schaftteil 24b einen Durchmesser von 0,782 Zoll hat. In Anschluß an die Formgebung wird das Werktück 24 aus dem Gesenk 15 herausgenommen, und der Kopfteil 24a wird eingestochen, um eine Bohrung im Kopfteil entstehen zu lassen, die mit der Bohrung im Schaftteil 24b in Verbindung steht und den gleichen Durchmesser wie diese hat. Das eingestochene Werkstück wird dann bei 6800C vier Stunden lang wärmebehandelt, und danach wird das Werkstück durch normales Phosphatisieren und Verseifen geschmiert.In the embodiment described above, the workpiece 24 has an overall length of 1.775 inches and has a head portion 24a with a largest diameter of 2.52 inches. The Uerkstück also has a hollow shaft portion 24b which forms the shaft portion 9b of the required sleeve of the socket coupling, the bore of the sleeve in the shaft portion 24b having a diameter of 0.782 inches. Following the shaping, the workpiece 24 is removed from the die 15, and the head part 24a is pierced in order to create a bore in the head part which is in communication with the bore in the shaft part 24b and has the same diameter as this. The pierced workpiece is then heat-treated for four hours at 680 0 C, and then the workpiece is lubricated by normal phosphating and saponification.
Das geschmierte Werkstück 24 wird dann in ein Fließpreßvwerkzeug 25 einlegt, und es erfolgt ein Verformen des Werkstücks durch einen Fließpreßvorgang. In diesem Fall wird das Fließpressen dadurch vorgenommen, daß eine Last von 242 Tonnen durch einen Fließpreßstempel 26 auf das freie Ende der Kopfpartie 24a des Werkstücks ausgeübt wird. Während des Fließpressens wird ein Dorn 27 in die Bohrung im Werkstück 24 eingeführt, und das freie Ende der hohlen Schaftpartie 24b des Werkstücks wird an einerThe lubricated workpiece 24 is then placed in an extrusion tool 25, and the workpiece is deformed by an extrusion process. In this case, the extrusion is carried out by placing a load of 242 tons through an extrusion ram 26 on the free End of the head portion 24a of the workpiece is exercised. During extrusion a mandrel 27 is inserted into the bore in the workpiece 24, and the free end of the hollow shaft portion 24b of the workpiece is at a
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Bewegung durch einen ortsfesten Stempel 28 gehindert, so daß eine Ausübung von Druck auf das Werkstück 24 über den Stempel 26 zu einem Fließen von Metall in Richtung entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Stempels führt. Die Anordnung des Gesenks 25 ist derart, daß ein Fließen von Metall während dieses Rückwärtspressens eine weitere Verformung der Vorform 24 bewirkt, um den Kopfteil 3& der fertigen Hülse 9 zu bilden, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine konische Partie 9c hat, welche einen eingeschlossenen Winkel von I40 " bildet. Ferner hat der Stempel 26 eine solche Form, daß die erforderliche innere Kurvenfläche im . Kopfteil 9 entsteht und auch mehrere einstückige, im Abstand angeordnete Hippen 29 gebildet werden, die sich nach innen von der ¥and der breiten Partie 10a der Bohrung 10 erstrecken. Es versteht sich, daß in einer Hollenkupplung jede der Rippen 29 ein Widerlager bildet, gegen das eine Feder ausgebogen wird, um eine rolle in Anlage an die Kurvenfläche an der Wand der breiten Partie 10a der Bohrung 10 zu drücken. Es versteht sich jedoch, daß die Hippen nicht einstückig mit der Hülse 9 ausgebildet sein müssen, vielemehr auch dadurch gebildet sein können, daß getrennte Stifte in den abgesetzten Teil der Wand der Bohrung 10 in der Hülse eingesetzt werden.Movement prevented by a stationary punch 28, so that an exertion of pressure on the workpiece 24 via the punch 26 leads to a flow of metal in the direction opposite to the direction of movement of the punch. The arrangement of the die 25 is such that a flow of metal during this backward pressing causes a further deformation of the preform 24 to form the head portion 3 & the finished sleeve 9, which in the present embodiment has a conical portion 9c which has an included angle of I40 ". Furthermore, the punch 26 has such a shape that the required inner curved surface is created in the head part 9 and also several one-piece, spaced-apart ribs 29 are formed, which extend inward from the ¥ and the wide part 10a of the bore 10. It will be understood that in a hollow coupling each of the ribs 29 forms an abutment against which a spring is deflected in order to urge a roller into contact with the cam surface on the wall of the wide section 10a of the bore 10. It will be understood however, that the ribs do not have to be formed in one piece with the sleeve 9, much more can also be formed in that separate pins in the offset part of the wall of the bore 10 are used in the sleeve.
In einer Variante dieses Beispiels wird das vorstehend beschriebene Verfahren beibehalten, die fertige Hülse 9 muß jedoch die Auflage erfüllen, eine verringerte Gesamtabmessung aufzuweisen, vergleichen mit der Hülse, wie sie im vorstehenden Ausführungsbeispiel hergestellt wirdo Der Stahlstab 11 wird also abgeschert, um einen Block mit einem Gewicht zwischen 215 und 220 Gramm zu bilden, eine Länge von 2,92 Zoll zu haben und einen Durchmesser von 0,973 Zoll aufzuweisen. In Anschluß an die Wärmebehandlung und die Schmierung wird der Block im Gesenk 15 durch Ausübung eines Drucks von 150 Tonnen auf den Stempel I7 verformt, wobei der Stempel dem Gesenkteil 21 gegegenüber so gesichert wird, daß der maximale axiale Abstand zwischen der Fläche 14c und dem Stempel I7 zwischen 0,5 und 0,7 Zoll liegt. Das Werkstück 24, das in dieser Weise hergestellt wird, hat eine Gesamtlänge von 1,6 Zoll, eine Kopfpartie 24a mit einem größten Durchmesser von 0,85 Zoll, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Kopfteils 9a der fertigen Hülse 9 gehalten wird, und eine hohle Schaft-In a variant of this example, the method described above is retained, but the finished sleeve 9 must meet the requirement to have a reduced overall dimension, compared with the sleeve as it is produced in the previous embodiment o The steel rod 11 is thus sheared off to form a block weighing between 215 and 220 grams, 2.92 inches in length and 0.973 inches in diameter. Following the heat treatment and lubrication, the block is deformed in the die 15 by exerting a pressure of 150 tons on the punch 17, the punch being secured against the die part 21 so that the maximum axial distance between the surface 14c and the punch I7 is between 0.5 and 0.7 inches. The workpiece 24 produced in this way has an overall length of 1.6 inches, a head portion 24a with a largest diameter of 0.85 inches, which is kept substantially equal to the diameter of the head portion 9a of the finished sleeve 9, and a hollow shaft
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partie 24b, die den Schaftteil 9b der fertigen Hülse bildet, deren Bohrung einen Durchmesser von 0,64 Zoll hat. Wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel wird die Kopfpartie 24a dann durchstochen, um eine Bohrung zu bilden, die sich durch das Werkstück erstreckt, und in Anschluß an die Wärmebehandlung und die Schmierung wird ein Schlagpressen zur Verformung der Kopf partie 24a vorgenommen, indem eine Last von 145 Tonnen auf 4.Θ Stempel 26 ausgeübt wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird die konische Partie 9c der Hülse 9 so ausgebildet, daß ein eingeschlossener V/inkel von I7O0 gebildet wird.part 24b which forms the shaft portion 9b of the finished sleeve, the bore of which has a diameter of 0.64 inches. As in the previous embodiment, the head portion 24a is then pierced to form a bore extending through the workpiece, and following the heat treatment and lubrication, impact pressing is performed to deform the head portion 24a by applying a load of 145 tons on 4.Θ stamp 26 is exercised. In this exemplary embodiment, the conical part 9c of the sleeve 9 is designed in such a way that an enclosed V / angle of 170 0 is formed.
Das Werkstück, das in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hergestellt wird, ebenso wie die Abwandlung desselben, ist besonders zur Verwendung als eine Hülse einer Ro 11 entkupplung für einen Startermotor konstruiert. Mitunter jedoch kann das Werkstück 24» das in einer Zwischenpahase des erfindungsgemäßen Verfahrens entsteht, ein Endprodukt darstellen, das bereits den Anforderungen entspricht, und in diesem Falle wird eine weitere Verarbeitung des Werkstücks nicht vorgenommen, um eine Hülse für eine fiollenkupplung entstehen zu lassen.The workpiece which is produced in the embodiment described above, as well as the modification thereof, is particularly designed for use as a sleeve of a Ro 11 decoupling for a starter motor. Sometimes, however, the workpiece 24 can be "that arises in a Zwischenpahase of the inventive method, a final product representing that already corresponds Requirements f the A n f, and in this case, further processing of the workpiece is not made, are formed to a sleeve for a fiollenkupplung to permit.
Bei der Herstellung des vorstehend beschriebenen Werkstücks 24 ist es erforderlich, eine relative Bewegung zwischen dem Formraum und den Stempeln 18, 19 herbeizuführen, wenn die Stempel an einer Bewegung relativ zueinander gehindert sind, um damit den Durchmesser der vergrößerten Kopfpartie des Werkstücks zu vergrößeren. Es versteht sich jedoch, daß für andere Anwendungsfälle eine solche Bewegung nicht erforderlich sein kann, und in diesem Fall wird bei der Herstellung des Werkstücks dieser zus%ätzliche Arbeitsgang nicht vorgenommen.In the manufacture of the workpiece 24 described above, it is necessary to bring about a relative movement between the mold space and the punches 18, 19 when the punches are moving relative to one another are prevented in order to increase the diameter of the enlarged head portion of the workpiece. It is understood, however, that such a movement may not be necessary for other applications, and in In this case, this becomes additional during the production of the workpiece Operation not carried out.
Es versteht sich »eiterst, daß zwar im erwähnten Ausführungsbeispiel der Stempel I7 und der Gesenkteil 21 ortsfest relativ zueinander während der Formgebung des Blocks 13 gehalten werden, das Werkstück 24 aber auch dadurch hergestellt werden kann, daß man ein Eindringen des Stempels 17 in den Formraum ermöglicht und dessen Bewegung ihm gegenüber während der Formgebung zuläßt· In diesem Fall ist es erforderlich, dafür zu stÄbgen, daß das erforderliche Materialvolumen in der Kopfpartie 24a anfällt, wennIt goes without saying that, although in the exemplary embodiment mentioned, the Stamp I7 and the die part 21 stationary relative to one another during the Shaping of the block 13 are held, but the workpiece 24 can also be produced in that one penetration of the punch 17 in allows the mold space and allows its movement in relation to it during the molding.In this case it is necessary to use bars, that the required volume of material in the head portion 24a arises when
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die zugelassene Relativbewegung der Stempel abgeschlossen ist.the permitted relative movement of the stamp has been completed.
Ferner versteht es sich, daß vor der Verwendbarkeit der Hülse 9 eä für einen Teil einer Rollenkupplung schraubenförmige Nuten in der ¥and der schmalen Partie 10b der Bohrung hergestellt werden müssen, die zum Eingreifen in komplementäre Kerbzähne· auf der Läuferwelle des Startermotors dienen.It is also understood that before the usability of the sleeve 9 eä for part of a roller clutch screw-shaped grooves in the ¥ and the narrow part 10b of the bore must be made, which for engaging in complementary serrations · on the rotor shaft of the starter motor to serve.
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