DE2348917B2 - Werkzeug zum Herstellen eines Zwischenrohteiles für kreuz- oder sternförmige Werkstücke aus Metall - Google Patents
Werkzeug zum Herstellen eines Zwischenrohteiles für kreuz- oder sternförmige Werkstücke aus MetallInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/762—Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zum Herstellen eines ZwischenrohteÜes für kreuz- oder
Sternförmige Werkstücke aus Metall in einer Presse mit relativ zueinander beweglichen Preßbacken und
quer zu deren Bewegung liegenden Räumen für die Arme der Werkstücke.
Ein bekanntes Werkzeug (DT-Gbm 69 07 643) zum Herstellen kreuz- oder sternförmiger Werkstücke ist
als geschlossenes Gesenk ausgebildet, in dem das Werkstück in einem Arbeitsgang gratlos ohne Nachbearbeitung
warm oder kalt hergestellt werden soll. Die geschlossene Preßform weist zwei Formteile auf, die
zentral im Bereich der Formhohlraumhälften in Preßrichtung Bohrungen aufweisen, in denen sich in Preßrichtung
bewegliche Stempel befinden. Vor dem Preßvorgang wird in die Bohrungen des unteren Preßformteils
auf den Preßstempel das Rohstück gelegt, worauf die Formteile zur Herstellung der geschlossenen Preßform
zusammengedrückt und daraufhin mittels der Preßstempel das Rohstück in die endgültige Form gepreßt
wird. Abgesehen davon, daß es in der Praxis kaum möglich sein dürfte, mit diesem bekannten Werkzeug
tatsächlich in einem Arbeitsgang ein nicht mehr nachzubearbeitendes Werkstück herzustellen, ergeben
sich bei dem bekannten Werkzeug Schwierigkeiten, wenn Metalle hoher Festigkeit, wie Stahl, verpreßt
werden sollen. Solche Werkstoffe müssen vor dem Verpressen einer Wärmebehandlung unterworfen werden,
Wodurch sich an der Oberfläche des Rohstückes, naiientlich wenn es sich um Stahl handelt, eine Oxyd-•chicht
bildet. Beim Pressen springt diese Schicht in Form von Schuppen ab, die zu einem Verschleiß der
führungsflächen der beweglichen Werkzeugteile fühlten und die Ausbildung einer sauberen Oberfläche am
Werkstück unmöglich machen.
In der Praxis erzeugt man gegenwärtig kreuz- bzw. ■ternförmigc Werkstücke dadurch, daß man das Rohttück
warm in offenen Gesenken preßt oder schlägt, *Obei durch Gratbildung bis zu 30 oder 40% des Ausgangsmaterials
als Abfall anfallen kann. Beim Schmieden größerer Teile, etwa für den Rotorkopf von Hubschraubern,
wird ein solch hoher Abfallante·: untragbar. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug
der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, mit welchem nur noch geringfügig weiterzuverformende
Zwischenrohlinge wirtschaftlich erzeugt werden
können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch zylindrische, in gegenseitigem Parallelabstand senkrecht
auf der einen Preßbacke angeordnete Zapfen, die durch eine entsprechende Anzahl von Bohrungen in
der anderen Preßbacke gleitend führbar sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug läßt sich der Zunderanfall leicht beherrschen. Der Zunder kann
durch entsprechende Blas- oder Absaugvorrichtungen einfach zwischen den Zapfen seitlich herausgeblasen
oder herausgesaugt werden. Der Verschleiß der Führungsflächen der beweglichen Werkzeugteile wird dadurch
auf ein Mindestmaß herabgedrückt. Mit dem Werkzeug können somit auch sehr feste Werkstoffe
verarbeitet werden, die einer vorherigen Wärmebehandlung bedürfen. Die runden Flächen der Zapfen ergeben
günstige Fließpreßeigenschaften des Werkzeuges. Dadurch können die Zwischenrohlinge so weit aufgeformt
werden, daß nur noch eine ganz geringfügige Weiterverformung zum Erlangen der Schmiedefertigform
erforderlich ist. Die Ausformung ist normalerweise nicht gratlos.
Vorteilhafterweise sind die Bohrungen in der einen Preßbacke, wie an sich bekannt, mit auswechselbaren
Büchsen ausgefüttert. Soweit tatsächlich in den Führungsflächen in den Bohrungen Verschleiß auftritt, läßt
sich dieser Mangel durch einfaches Austauschen der Büchsen beheben.
Zweckmäßig haben die einzelnen Zapfen jeweils eine leicht konisch geformte Basis. Dadurch wird das
Auswerfen des Zwischenrohlings mittels eines in der die Zapfen tragenden Preßbacke angeordneten Auswerfers
erleichtert.
Um das Fließen oder Ausbreiten des Metalls bei der Ausbildung der Arme zu erleichtern, kann die Arbeitsfläche
wenigstens einer Preßbacke radial auswärts leicht abgeschrägt verlaufen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine vereinfachte Seiten-Schnittansicht der mit einem erfindungsgemäß ausgelegten Werkzeug
ausgerüsteten Presse,
F i g. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 11-11
in F i g. 1,
F i g. 3 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie Ill-Ill in F i g. 1 mit eingesetztem Rohteil,
F i g. 4 eine F i g. 3 entsprechende Ansicht nach Pressen des Zwischenrohteils und
F i g. 5 eine Vorderansicht eines fertigen Werkstükkes.
Die in der Zeichnung dargestellte Presse weist zwei waagerechte, parallele und relativ zueinander bewegliche
Preßbacken 1 und 2 auf. Die untere Backe 1 steht gewöhnlich fest, während die obere Backe 2 unter dem
Antrieb (nicht gezeigter) hydraulischer oder mechanischer Einrichtungen in Richtung auf die untere parallelverschiebüch
ist.
Das erfindungsgemäß ausgelegte Werkzeug weist zunächst eine auf der unteren Preßbacke 1 befestigte
Grundplatte 3 auf. An bzw. in dieser ist mittels einer
Matrizenplatte 4 eine Anzahl — im dargestellten Beispiel vier — von zylindrischen Zapfen 5 senkrecht befe
stigt. Wie man insbesondere in F i g. 2 bii 4 erkennt, sind die Zapfen 5 parallel zueinander an den Ecken
eines Quadrats angeordnet. Ihr gegenseitiger Abstand ist durch die Abmessungen des herzustellenden Werkstücks
vorgegeben.
An der oberen Preßbacke 2 ist eine Grundplatte 6 befestigt. In dieser vorgesehene zylindrische Bohrungen
7 dienen der Führung der freien Enden der Zapfen 5 beim Absenken der oberen Preßbacke 2. Eine auf der
Grundplatte 6 befestigte Matrizenplatte 8 weist ebenfalls Bohrungen in einer der der Bohrungen 7 in der
Grundplatte 6 entsprechenden Anordnung auf. In die Bohrungen der Matrizenplatte 8 sind zylindrische
Büchsen 9 eingesetzt, welche sich nach Abnahme der Matrizenplatte 8 von der Grundplatte 6 r./ühelos auswechseln
lassen. Die Büchsen 9 sind vorzugsweise aus einem hochwertigen Spezialstahl gefertigt, während die
Matrizenplatten 4 und 8 aus weniger hochwertigem Stahl sein können.
Die zylindrischen Zapfen 5 haben jeweils eine leicht konisch geformte Basis 10, welche das Auswerfen eines
Zwischenrohteils mittels eines in der unteren Preßbakke 1 vorhandenen Auswerfers 11 erleichtern. Die Arbeitsfläche
12 der Matrizenplatte 8 ist um ein geringes Maß radial auswärts abgeschrägt, um das Fließen des
Metalls beim Pressen des Vorformlings zu erleichte.n.
Zum Schmieden von kreuz- oder sternförmigen Werkstücken v/ird ein vorzugsweise kubisches Rohstück
13 aus Metall zwischen die Zapfen 5 des Werkzeugs eingesetzt und gepreßt oder gestaucht. Beim Absenken
der oberen Preßbacke 2 in Richtung auf die unlere Backe 1 gleiten die Zapfen 5 mit ihren freien Enden
zunächst in die auswechselbaren Büchsen 9 in der Matrizenplatte 8 und dann in die Bohrungen 7 der
Grundplatte 6, während das Rohstück 13 zwischen den Matrizenplatten 4 und 8 gestaucht wird. Dabei fließt
das Metall des Rohstücks zwischen den Zapfen hindurch nach außen, und man erhält einen in F i g.4 dargestellten
Zwischenrohttil 14 mit vier rechteckigen Querschnitt aufweisenden Armen, deren Abmessungen
den Abständen zwischen den Zapfen entsprechen.
Nach diesem Arbeitsgang wird die obere Preßbacke in ihre obere Endstellung zurückgeführt und der Zwischenrohteil
14 mittels des in der unteren Preßbacke 1 untergebrachten Auswerfers 11 ausgeworfen.
In einem zweiten Arbeitsgang braucht der Zwischenrohteil 14 lediglich in bekannter Weise zwischen zwei
entsprechend ausgebildeten Formwerkzeugen gepreßt zu werden, um damit beispielsweise das in F i g. 5 gezeigte
Zapfenkreuz 15 für ein Kardangelenk in einem Kraftfahrzeug fertig zu schmieden. Um bei der Herstellung
eines solchen Werkstücks den Anteil des Abfalls möglichst zu beschränken, müssen die Anordnung, die
Abstände und die Durchmesser der Zapfen 5 sowie die Stauchhöhe in bezug auf das Rohstück 13 sorgfältig berechnet
werden. Diese Größen werden vorzugsweise so berechnet, daß der rechteckige Querschnitt der
Arme des Vorformlings 14 möglichst die gleiche oder angenähert gleiche Flächengröße aufweist wie das betreffende
Teil des herzustellenden Werkstücks. Außerdem ist die Länge der Arme des Vorformlings vorzugsweise
etwas geringer als die der Arme des fertigen Werkstücks.
Unter solchen Bedingungen ergeben sich bei Einbeziehung eines gewissen Sicherheitsspielraums im zweiten
Arbeitsgang des Verfahrens kaum nennenswerte Grate zwischen den beiden Formwerkzeugen, während
beim ersten Arbeitsgang, also beim Herstellen des Zwischenrohteils 14 aus dem Rohstück 13, keinerlei Abfall
entsteht.
Das beschriebene Werkzeug läßt sich ohne Schwierigkeiten
und mit den gleichen Vorteilen zum Herstellen etwa Y förmiger Werkstücke oder von Werkstükken
mit mehr als vier Armen anwenden, wozu denn lediglich ein Werkzeug mit der jeweils entsprechenden
Anzahl von Zapfen erforderlich ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Werkzeug zum Herstellen eines Zwischenrohleils
für kreuz- oder sternförmige Werkstücke aus Metall in einer Presse mit relativ zueinander beweglichen
Preßbacken und quer zu deren Bewegung liegenden Räumen für die Arme der Werkstücke,
gekennzeichnet durch zylindrische, in gegenseitigem Parallelabstand senkrecht auf der
einen Preßbacke (1) angeordnete Zapfen (5), die durch eine entsprechende Anzahl von Bohrungen
(7) in der anderen Preßbacke (2) gleitend führbar sind.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrungen in der einen Preßbacke (2), wie an sich bekannt, mit auswechselbaren Büchsen
(9) ausgefüttert sind.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Zapfen (5) jeweils
eine leicht konisch geformte Basis (10) haben.
4. Werkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche
(12) wenigstens einer Preßbacke (2) radial auswärts leicht abgeschrägt verläuft.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7301456 | 1973-01-16 | ||
FR7301456A FR2213820B1 (de) | 1973-01-16 | 1973-01-16 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2348917A1 DE2348917A1 (de) | 1974-07-25 |
DE2348917B2 true DE2348917B2 (de) | 1975-07-10 |
DE2348917C3 DE2348917C3 (de) | 1976-03-11 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2213820B1 (de) | 1978-03-03 |
DE2348917A1 (de) | 1974-07-25 |
US3896651A (en) | 1975-07-29 |
GB1404300A (en) | 1975-08-28 |
FR2213820A1 (de) | 1974-08-09 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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