DE2343432B2 - Vorrichtung zur spanlosen Herstellung einer kleinen Öffnung in einer verhältnismäßig dicken metallenen Blech- oder Rohrwand - Google Patents
Vorrichtung zur spanlosen Herstellung einer kleinen Öffnung in einer verhältnismäßig dicken metallenen Blech- oder RohrwandInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D31/00—Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
- B21D31/02—Stabbing or piercing, e.g. for making sieves
Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur spanlosen Herstellung einer kleinen öffnung in einer
verhältnismäßig dicken metallenen Blech- oder Rohrwand, insbesondere in der Wand von Pralldämpfern für
Kraftfahrzeuge, mit einem in die Wand eindrückbaren, kräftigen, kegelig angespitzten, in der Vorrichtung geführten
Dorn und einem Widerlager als Werkstückauflage.
Aus der deutschen Patentschrift 9 58 800 ist die Herstellung einer kleinen Öffnung in einem plattenförmigen
Gegenstand mit Hilfe eines Dorns bekannt, bei dem auf einer nicht komprimierbaren elastischen Masse
eine metallene Zwischenlagscheibe gelagert wird, dann auf dieser eine weitere metallene Zwischenplatte
und auf der oberen Zwischenplatte der mit einer öffnung zu versehende Gegenstand angeordnet wird und
bei dem ein Dorn mit kegelförmiger Spitze so weit in den Gegenstand eingedrückt wird, daß in diesem durch
Aufreißen eine durchgehende öffnung entsteht, wobei in nachteiliger Weise Gratfreiheit und Maßgenauigkeit
der öffnung nicht gewährleistet sind.
Diese bekannte Vorrichtung führt zu einem kegelförmigen Durchbiegen des plattenförmigen Gegenstandes
und kann nicht eingesetzt werden, wenn die mit einer öffnung zu versehende Blech- oder Rohrwand auf der
Öffnungsseite keine zusätzliche Verformung erfahren darf, ein Rohr eines Pralldämpfers z. B. rund bleiben
soll.
Bei aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 46 222 f>o
bekannten hydraulischen Pralldämpfern zum Abbremsen von Prallstößen auf Bauteile von Fahrzeugen sind
in der verhältnismäßig starken inneren Rohrwand eines Arbeitszylinders aus einem Werkstoff hoher Festigkeit
kleine öffnungen vorgesehen, die bei Betätigung des Pralldämpfers nacheinander von einem Arbeitskolben
überdeckt werden und den Bremskraftverlauf bestim-Eine spanabhebende Herstellung dieser Öffnung von
beispielsweise 0.4 bis 1 mm Durchmesser ist für eine Serienfertigung von Praüdämpfern in großen Stückzahlen
in nachteiliger Weise zu aufwendig infolge hohen Werkzeugverschleißes der kleinen Bohrer und infolge
der Notwendigkeit, in einem weiteren Arbeitsgang den Bohrgrat zu entfernen. Eine spanlose Herstellung
durch Lochstanzen mit Stempel und Matrize in der üblichen Art, wobei der Stempeldurchmesser gleich
dem Lochdurchmesser ist, scheidet aus. wenn im beispielsweise erwähnten Falle die Wandstärke 2 bis 3 mm
beträgt und der Stempel unter dem auftretenden Schnittdruck sofort ausknickt und unbrauchbar wird.
Somit stellt sich die Aufgabe, kleine Öffnungen in einer verhältnismäßig starken Rohrwand technisch einfach
und zuverlässig und damit auch wirtschaftlich, insbesondere aber gratfrei und ohne zusätzliche unerwünschte
Verformungen auf der einen Wandseile herzustellen. Sie wird ausgehend vom Stand der Technik
erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Mit der eifindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich
mit erheblichen Kostenvorteilen gegenüber spanend bearbeiteten Bohrungen kleine Öffnungen in einer starken
Wand herstellen. Durch das Verfahren ist eine ke gelförmige Erweiterung der öffnung bedingt, die im
Falle des in der Einleitung erwähnten Pralldämpfers erwünscht ist. In einfacher Weise lassen sich für die von
innen nach außen aus einem Arbeitszylinder strömenden Flüssigkeitsstrahlen blendenförmige Düsenöffnungen
mit bekannt stabilem und in geringem Maße viskositätsabhängigem Strömungsverlauf verwirklichen, der
für eine gleichbleibende Wirksamkeit eines Pralldämpfers Bedingung ist.
Mit der Kegelspitze des Dorns wird zunächst eine Prägung der Blech- oder Rohrwand ausgeführt. Die
Kegelspitze dringt in die Wand ein, wobei der Werkstoff zum Fließen gebracht wird. Bei weiterem Eindringen
der Kegelspitze wird ein Teil des Werkstoffes der Wand in die Matrizenöffnung gedrückt. Bei noch weiterem
Eindringen etwa entsprechend der Wandstärke wird der in die Matrizenöffnung geschobene But/.en an
der Kante der Matrizenöffnung abgeschert, wobei sich der Butzen von der Wand lösen kann, bevor die Kcgclspitze
auf der Matrizenöffnung aufsitzt. Hierdurch entsteht die eigentliche öffnung, deren Größe durch die
Größe der Matrizenöffnung bestimmt ist. Das Abscheren des Butzens erfolgt in überraschender und vorteilhafter
Weise so gleichmäßig, daß hintereinander hergestellte öffnungen untereinander nahezu gleich ausfallen
und gratfrei sind. Durch entsprechende Gestaltung der Kegelspitze lassen sich unterschiedliche Öffnungsquerschnitte
herstellen.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispicle der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 eine auf einer Matrize aufliegende Blechoder Rohrwand im Schnitt mit einer etwas in die Wand
eingedrungenen Kegelspitze,
F i g. 2 die Teile gemäß F i g. 1 mit tiefer eingedrungener Kegelspitze,
F i g. 3 die Teile gemäß F i g. 1 nach einer Eindringtiefe der Kegelspitze, die der Stärke der Wand entspricht,
F i g. 4 ein Rohr im Querschnitt mit drei von außen in die Wand eingedrückten Kegelspitzen,
Fig. 5 und 6 Beispiele von mit dem Verfahren herstellbaren
unterschiedlichen Öffnungsquerschnitten.
Die in den Fi g. 1 bis 3 gezeichneten Werkzeugteile.
nämlich ein Dorn 4 mit Kegelspitze 5 und eine Matrize 2 mit einer kleinen öffnung 3. sind in einer nicht gezeichneten
Vorrichtung geführt, wobei die Kegelspilze 5 in Richtung auf die Öffnung 3 der Matrize 2 verschiebbar
ist. Eine mit einer kleinen Öffnung zu versehende, verhältnismäßig starke Blech- oder Rohrwand 1
wird auf die Matrize 2 gelegt, so lange der Abstand der Kegelspitze 5 von der Matrize 2 größer als die Stärke
der Wand 1 ist. Im gezeichneten Zustand der F i g. 1 ist die Kegelspitze 5 etwas in die Wand 1 eingedrungen
und hat einen kleinen Prägeaufwurf 6 entgegen der Vorschubrichtung des Domes 4 an der Wand 1 hervorgerufen.
Nach F i g. 2 ist die Kegelspitze 5 tiefer in die Wand t eingedrungen, wobei ein höherer Prägeaufwurf entstanden
ist und eine kleine Werkstoffmenge 8 der Wand 1 in die Öffnung 3 der Matrize 2 verdrängt ist.
Nach F i g. 3 ist die Kegelspitze 5 um ein Maß, das der Stärke der Wand 1 entspricht, in die Wand 1 eingedrungen,
wobei ein noch höherer Prägeaufwurf 10 entstanden ist und sich ein Butzen 11 unier Bildung von
Scherflächen 12 von der Wand 1 gelöst hat. Um dies zu verdeutlichen, ist der Butzen 11 enger schraffiert gezeichnet
als die Wand 1. Der Butzen 11 kann nunmehr durch die Matrize 2 hindurchfallen oder er wird bei der
Herstellung einer weiteren öffnung in der Wand desselben oder eines anderen Werkstückes ausgestoßen.
Der Prägeaufwurf !0 ist in den meisten Fällen funktionell
unbedeutend und muß demgemäß nicht entfernt werden.
Nach F i g. 4 werden in der Wand eines Rohres 21 gleichzeitig drei öffnungen 22, 23 und 24 hergestellt,
indem in einer nicht gezeichneten Vorrichtung gleichzeitig drei Dorne 25, 26 und 27 mit Kegelspitzen von
außen gegen einen Matrizenring 28 vorgeschoben werden. Hierbei ist besonders vorteilhaft, daß der Matrizenring
28 nicht besonders abgestützt werden muß, um den Werkzeugdruck der Kegelspitzen 25, 26 und 27
aufzunehmen.
Nach F i g. 5 und 6 sind in den Wänden 31 bzw. 32 Öffnungen 33 bzw. 34 unterschiedlicher Querschnittsform
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt, wobei entsprechend geformte, beispielsweise abgesetzte
Kegelspitzen verwendet wurden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich mit denselben Werkzeugen eine große Anzahl von eng
tolerierten Öffnungen in einer Stahlwand herstellen, bis die Standfestigkeit der Kegelspitze oder der Matrize
überschritten wird. Danach müssen die Werkzeuge gewechselt oder nachgearbeitet werden. Unter Umständen
kann ein weiterer Bearbeitungsvorgang, beispielsweise ein einfacher Kalibriervorgang, nachgeschaltet
werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Vorrichtung zur spanlosen Herstellung einer kleinen öffnung in einer verhältnismäßig dicken
metallenen Blech- oder Rohrwand, insbesondere in der Wand von Pralldämpfern für Kraftfahrzeuge,
mit einem in die Wand eindrückbaren, kräftigen, kegelig angespitzten, in der Vorrichtung geführten
Dorn und einem Widerlager als Werkstückauflage, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager
eine gelochte Matrize (2) mit einer Öffnung (3) ist, die gleich oder nahezu gleich der herzustellenden
öffnung ist und die Kegelspitze (5) des Dorns
(4) mit einer Eindringtiefe in die Wand (1) eindrückbar ist, die etwa der Dicke der Wand (1) entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Herstellung mehrerer Löcher in einer Rohrwand, dadurch gekennzeichnet,
daß von außen mittels einer üblichen Vorrichtung mehrere Dorne (25, 26, 27) gleichzeitig
in die Rohrwand eindrückbar sind und im Rohrinnern ein Matrizenring (28) mit entsprechender
Lochzahl angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn eine der gewünschten
Öffnungsform angepaßte abgesetzte Kcgelspitze aufweist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732343432 DE2343432C3 (de) | 1973-08-29 | 1973-08-29 | Vorrichtung zur spanlosen herstellung einer kleinen oeffnung in einer verhaeltnismaessig dicken metallenen blech- oder rohrwand |
US05/501,234 US3933021A (en) | 1973-08-29 | 1974-08-28 | Process or method of producing a small opening in a relatively thick metallic or pipe wall |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732343432 DE2343432C3 (de) | 1973-08-29 | 1973-08-29 | Vorrichtung zur spanlosen herstellung einer kleinen oeffnung in einer verhaeltnismaessig dicken metallenen blech- oder rohrwand |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2343432A1 DE2343432A1 (de) | 1975-03-20 |
DE2343432B2 true DE2343432B2 (de) | 1975-10-23 |
DE2343432C3 DE2343432C3 (de) | 1976-05-26 |
Family
ID=5890967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732343432 Expired DE2343432C3 (de) | 1973-08-29 | 1973-08-29 | Vorrichtung zur spanlosen herstellung einer kleinen oeffnung in einer verhaeltnismaessig dicken metallenen blech- oder rohrwand |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3933021A (de) |
DE (1) | DE2343432C3 (de) |
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1973
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1974
- 1974-08-28 US US05/501,234 patent/US3933021A/en not_active Expired - Lifetime
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DE2343432C3 (de) | 1976-05-26 |
DE2343432A1 (de) | 1975-03-20 |
US3933021A (en) | 1976-01-20 |
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