DE2453046C3 - Abgrat-und Kalibrierwerkzeug für fließgepreßte Hohlkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Abgrat- und Kalibrierwerkzeug für einen fließgepreßten, hülsenartigen, einseitig geschlossenen Hohlkörper mit einem Fließpreßwulst am offenen Ende, bei dem ein an einem Stößel angebrachter, einen Aufnalimebereich für den Hohlkörper aufweisender Kalibrierdorn gegenüber einem Kalibrierwerkzeug hin- und lierbewegbar ist, ein Abgraixing mit einem gegenüber der Aufnahmebereichslänge größeren Abstand vorn Kalibrierwerkzeug koaxial zum Kalibrierdorn angeordnet ist und ein Abgratdornteil auf dem Kalibrierdorn hinter dem Aufnahmebereich vorgesehen ist.

Bei einem bekannten (US-PS 31 67 044) Werkzeug ist der Abgratdornteil einstückig mit einem Tiefziehdorn und weist eine ringsum schräg zur Mittellängsachse des Tiefziehdornes verlaufende Stirnfläche auf. Diese Werkzeug dient dazu, bei einem tiefgezogenen, hülsena rtigen, einseitig geschlossenem, sattt und voll auf dem Tiefziehdorn sitzenden Hohlkörper mit einem Ziehrand am offenen Ende diesen Ziehrand abzuquetschen und dann den Boden des Hohlkörpers mit Einpräglungen zu versehen. Dabei ragt der Ziehrand über den Abgratdornteil, der, wenn er in den Abgratring eintritt, den Ziehrand abquetscht. Beim Abgraten wird der Hohlkörper von dem im Hohlkörper befindlichen Teil de« Domes durch den Abgratring geschoben und somit voll auf Zug beanprucht, wodurch eine Streckung des Hohlkörpers bewirkt werden kann. Auch hat der Hohlkörper beim Prägen des Bodens keinen freien Raum für eine Streckung zum offenen Ende hin zur Verfügung.

Bei kalt- oder warmfließgepreßten Hohlkörpern, die am offenen Ende einen Fließpreßwulst bzw. einen umlaufenden Sims Überschüssigen Materials aufweisen, können auch hinsichtlich der Länge der Hohlkörper die Toleranzen, schon vom Ausgangsmaterial her, nur unter sehr teueren und erschwerten Bedingungen eng gehalten werden, wobei diese Längentoleranzen ebenfalls zu einer unerwünschten Stauchung oder Streckung der Hohlkörper beim Kalibrieren und/oder beim Abgraten mit dem bekannten Werkzeug führen können. Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Abgrat- und Kalibrierwerkzug der anfangs genannten Art derart weiterzubilden, daß damit das Abgraten und Kalibrieren im Züge nur einer Stößelbewegung auch bei toleranzbehafteten fließgepreßten Hohlkörpern ohne unerwünschte Stauchung oder Streckung der Hohlkörper durchführbar ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Abgratdornteil als auf dem Kalibrierdorn begrenzt axial beweglicher Ringstempel ausgebildet ist.

Zum Abgraten und Kalibrieren eines füeßgepreßten Hohlkörpers mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug wird der Hohlkörper auf den Kalibrierdorn bzw. dieser in den Hohlkörper geschoben, wobei der Kalibrierdorn zunächst nicht vollständig in den Hohlkörper eingedrungen ist. Der Abgrat-Ringstempel drückt beim Abgraten gegen das freie offene Ende des Hohlkörpers und ist seinerseits gegenüber dem Kalibrierdorn bzw. dem Stößel abgestützt. Wenn der Hohlkörper durch den Abgratring völlig hindurchgeschoben ist, dann wird der Ringstempel freigegeben und dieser kann sich nach hinten, d. h. zum Stößel hin bewegen, wodurch es dem Kalibrierdorn ermöglicht wird, vollständig in den Hohlkörper einzudringen, wobei er den Hohlkörper gegen das Kalibrierwerkzeug drückt. Während des Abgrat- und Kalibriervorganges wird also der Hohlkörper, auch bei durch Werkstofftoleranzen bedingten Längenschwankungen, nicht in unerwünschter Weise gestreckt oder gestaucht.

Wichtig ist, daß der Hohlkörper beim Abgraten mit einem erfindungsgemäßen Werkzeug nicht von dem im Hohlkörper befindlichen Teil des Kalibrierdornes durch den Abgratring geschoben bzw. gedrückt wird, so daß auf den Hohlkörper keine Zugkräfte ausgeübt werden. Auch wird der Hohlkörper durch den Abgratring nicht von einem mit dem Kalibrierdorn starr verbundenen umlaufenden Sims geschoben, der, je nach Toleranz der Hohlkörper, beim Kalibrieren, wenn der Kalibrierdorn weiter in den Hohlkörper dringt und eine Längung des Hohlkörpers bewirken will, eine Stauchung des Hohlkörpers bewirkt. Bei einem erfindungsgemäßen Werkzeug wird nämlich der Abgrat-Ringstempel am Kalibrierdorn so festgelegt, daß er den Hohlkörper ohne Streckung durch den Abgratring schieben kann, und dann auch so verschoben, daß der Kalibrierdorn weiter in den Hohlkörper dringen kann und sich der Hohlkörper beirrt Kalibrieren zum offenen Ende hin ungehindert verlängern kann.

Kalibrierdorn und Kalibrierwerkzeug sind, was das Kalibrieren anbelangt, wie zum Kalibrieren eines fließgepreßten Hohlkörpers üblich ausgebildet. Jedoch ist der Kalibrierdorn etwas länger als bisher, weil er hinter dem aufgeschobenen Hohlkörper noch den

Abgrai-Ringstempel aufzunehmen hat. Dieser isi ringförmig, um auf den Hohlkörper über den gesamten Umfang Druck ausüben zu können. Sein Außendurchmesser ist vorzugsweise etwas geringer als der des Hohlkörpers, damit er bequem durch den Abgratring paßt. Die Länge des Abgrat-Ringstempels richtet sich nach der jeweiligen Ausführungsform dps Werkzeuges, wobei der Ringstempel auch eine hülsenartige Gestalt haben kann.

Es ist möglich, die Hin- und Herbewegung des Ringstempels sowie die Festlegung des Ringstempels in zwei verschiedenen Stellungen mittels einer über Ventil gespeisten, z. B. hydraulischen, Kolben-Zylinder-E'mrichtung durchzuführen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn die stößelnahe Stellung des Abgrat-Ringstempels durch ein in Abhängigkeit von der Stößelbewegung rechtwinkelig zur Dornachse bewegbares Druckstück bestimmt ist, und der Abgrat-Ringstempel mittels einer Federeinrichtung in Richtung de? freien Dornendes gedrückt ist.

Hier entfallen Speisungsleitungen und Einrichtungen zur Ventilbetätigung. Der Ringstempel wird von der Federeinrichtung nach vorne gedrückt und stützt sich beim Abgraten am Druckstück ab. Zum Kalibrieren wird das Druckstück auf der Bewegungsbahn des Ringstempels bewegt und dieser kann sich mit samt dem Hohlkörper nach hinten schieben. Sobald der Hohlkörper abgezogen wird, bewegt sich der Ringstempel durch die Federeinrichtung wieder nach vorne und das Druckstück nimmt, gesteuert durch die Stößelbewegung wieder diejenige Stellung ein, in welcher der Ringstempel gegen Druck eines Hohlkörpers abgestützt ist. Die Federeinrichtung ist z. B. eine pneumatische Feder, jedoch vorzugsweise eine mechanische Feder.

Es ist möglich, die Federeinrichtung zwischen Stößel und Abgratring neben dem Kalibrierdorn 6 anzuordnen, was jedoch eine sperrige Bauweise bringt. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es daher, wenn die Federeinrichtung innerhalb des Kalibrierdornes angeordnet ist und über einen querverlaufenden Schlitz des Kalibrierdornes mit dem Abgrat-Ringstempel in Verbindungsteht.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn das Druckstück federbelastet ist und mittels eines ortsfesten, sich vom Stößel in axialer Richtung weg im Querschnitt erweiternden öffnungsdornes in radialer Richtung verschiebbar ist. Bei dieser Ausführungsform wird das Druckstück ständig in diejenige Stellung gedrückt, in der es dem Abgrat-Ringstempel als Widerlager dient. Nur dann, wenn der Stößel am Schluß seines Hubes das Druckstück über den öffnungsdorn schiebt, gibt es dem Ringstempel die Möglichkeit, sich zu verschieben. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch geringe Störanfälligkeit, Übersichtlichkeit und geringen Aufwand aus.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. t einen senkrechten Schnitt eines Abgrat- und Kalibrierwerkzeuges und

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie H-II in Fig. 1, jedoch bei geöffneten Druckstücken.

Ein Abgrat- und Kalibrierwerkzeug gemäß Zeichnung besitzt eine waagerecht angeordnete Platte 1, die in einer durchgehenden Bohrung ein Paßstück 2 aufnimmt, das nach unten durch ein eingesetztes ⁶S Bodenteil 3 abgeschlossen ist und dessen Innenform der äußeren Form des unteren Endes eines Hohlkörpers 4 entsnricht. Auf der unteren Platte 1 ist ein Gestell

Ί

angebracht, das vier senkrechte Säulen 5 umfaßt, von denen in der Zeichnung nur zwei gezeigt sind. An den vier Säulen 5 ist oben eine waagerecht angeordnete, obere Platte 6 befestigt, die mittig einen kreisrunden Durchbruch aufweist. Im oberen Bereich der oberen Platte 6 ist ein Abgratring 7 eingelassen, dessen ringförmige Scherkante 8 den Durchbruch oben begrenzt. An der unteren Seite der oberen Platte 6 ist eine an sich bekannte Abstreifereinrichtung 9 befestigt, die aus einer ein kreisförmiges Loch aufweisenden Scheibe besteht, die entlang einem Lochdurchmesser geteilt ist, wobei die beiden Scheibenteile mittels Feder gegeneinander gedruckt sind. Am Rand des kreisförmigen Loches ist ein ebenfalls entlang dem erwähnten Lochdurchmesser geteilter Abstreiferring 10 befestigt, dessen Innenform sich von unten nach oben konisch erweitert. Mit Abstand von dem kreisrunden Durchbruch ist an der oberen Platte 6 ein öffnungsdorn 11 befestigt, der von der oberen Platte 6 nach oben ragt und dessen Querschnitt sich in Richtung von oben nach unten vergrößert.

Oberhalb der oberen Platte 6 ist eine auf- und abbewegbare Stößelplatte 28 vorgesehen, an deren Unterseite ein Dorn 12 mittels einer Scheibe 13 befestigt ist. Der Dorn 12 ist im Querschnitt im wesentlichen zylindrisch und besitzt ein unteres Endstück, das sich nach unten konisch verjüngt. Die Scheibe 13 weist eine Ausnehmung 14 auf, in welche der Öffnungsdorn U ragt, wenn die Stößelplatie 28 abgesenkt ist. Der Dorn 12 weist einen querverlaufenden Schlitz 15 auf, der sich bei abgesenkter Stößelplatte 28 unterhalb der oberen Platte 6 befindet. Von dem Schlitz 15 führt eine axiale Bohrung nach oben, die in eine axiale Bohrung der Stößelplatte 28 übergeht. Die axiale Bohrung der Stößelplatie 28 ist oben mittels eines Verschlußstückes 16 abgeschlossen, und die axiale Bohrung des Domes 12 ist oben mittels eines Verschlußstückes 17 abgeschlossen. Das Verschlußstück 17 dient gleichzeitig zur Zentrierung des Domes 12 in der Stößelplatte, so daß die einmal vorgesehene Lage des Domes 12 immer bestimmt ist. In dem querverlaufenden Schlitz 15 ist ein waagerechter Biolzen 18 auf- und abbewegbar, auf dem mittig ein Druckstück 19 sitzt, welches nach oben in die axiale Bohrung des Domes 12 ragt. Zwischen dem Druckstück 19 und dem Verschlußstück 17 sind in der Bohrung des Domes 12 Tellerfedern 20 angeordnet, welche den Bolzen 18 nach unten drücken. Auf dem oberen Endstück des Domes 12 sitzt auf- und abverschiebbar ein Abgratringstempel 21, an welchem die beiden aus dem Dorn 12 herausragenden Enden des Bolzens 18 befestigt sind und der am oberen Ende außen einen umlaufenden Wulst aufweist. Der Wulst ist angebracht, um eine größere Ringfläche (Auflagefläche) zu erreichen, damit Druckstücke 22 den Abgratdruck besser aufnehmen können. Die Druckstükke 22 sind mit Hebeln 23 in der Praxis je aus einem Stück gefertigt.

An der Unterseite der Scheibe 13 sind zwei halbringförmige Druckstücke 22 in waagerechter Richtung beweglich vorgesehen, die, wenn sie aneinander anliegen, nach unten eine Ringfläche bilden. Jedes der Druckstücke 22 ist an einem Arm eines Hebelstükkes 23 befestigt, wobei die beiden Hebelstücke 23 auf einer gemeinsamen Achse 24 drehbar sind, die an der Scheibe 13 befestigt ist. An dem freien Ende des zweiten Armes jedes der Hebelstücke 23 greift jeweils ein Ende einer Zugfeder 25 an, deren anderes Ende über Zapfen 26 an der Scheibe 13 angreift. Die Zugfedern 25 sind

bestrebt, die Druckstücke 22 gegeneinander zu bewegen, wogegen der öffnungsdorn 11 mit seinem oberen Ende zwischen die beiden, die Druckstücke 22 tragenden Arme der Hebelstücke 23 schiebbar ist und so die Druckstücke 22 auseinanderbewegt. Die freien Enden der Druckstücke 22 sind an einer, an der Scheibe 13 befestigten Führungsleiste 27 derart geführt, daß sie sich auf einem Kreisbogen um die Achse 24 bewegen können. Dabei greifen Ansätze der Druckstücke 22 in einen Spalt zwischen Scheibe 13 und Führungsleiste 27.

Der Hohlkörper 4 wird manuell oder mechanisch mittels eines Manipulators in den Abgratring 7 eingesteckt. Der Abgratring 7 ist im Durchmesser etwas größer als der Hohlkörper 4, so daß der Hohlkörper 4 leicht einzustecken ist. Beim Absenken des Pressenstö- is ßels fährt der Kalibrierdorn 12 von oben in den Hohlkörper 4 hinein. 1st der Dorn 12 in den Hohlkörper 4 geschoben, so befindet sich zwischen dem unteren Ende des Hohlkörperinneren und dem unteren Ende des Domes 12 noch ein Hohlraum. Der Abgratringslcmpel 21 ist aufgrund der Tellerfedern 20 mittels des Bolzens 18 am Dorn 12 in seiner untersten Lage gehalten und liegt mit seinem unteren Ende am oberen Ende des Hohlkörpers 4 an. Die Druckstücke 22 sind geschlossen und bilden eine Ringflächc, unter der sich das den 1$ umlaufenden Wulst tragende obere Ende des Abgralringstcmpels 21 befindet. Zum Abgraten wird die Stößclplatte 28 mit samt dem Dorn 12 und dem Hohlkörper 4 durch den Abgratring 7 geschoben. Dabei stützt sich der Abgratringstempel 21 oben auf der von den Druckstücken 22 gebildeten Ringfläche ab und wirkt wie ein Abgratstempel. Die Abstreifereinrichtung 9 behindert den Durchtritt des Hohlkörpers 4 und des dem gegenüber im Außendurchmesser geringeren Abgratringstempels 21 wegen der konischen Innenform des Abstreifringes 10 und der federnd zusammengehaltenen Zweiteiligkeit nicht. Wenn das Abgraten erfolgt ist, d. h. wenn der Hohlkörper 4 die obere Platte 6 passiert hat, schieben sich die Hebelstücke 23 entlang dem öffnungsdorn 11, der die Druckstücke 22 gegen den Druck der Schlicß-Zugfedern 25 öffnet. Sobald der Hohlkörper 4 mit seinem unteren Ende in das Paßstück 2 eingeschoben wird, wird der Hohlkörper 4 relativ zum Dorn 12 nach oben geschoben. Dies kann erfolgen, weil der Abgratringstcmpel 21 sich nun, entsprechend der Längentolcranz des Hohlkörpers 4 und der restlichen Einschubbewegung des Domes 12 in den Hohlkörper 4 nach oben zwischen die geöffneten Druckstücke 22 bewegen kann. Beim Rückzug der Stößelplaüe 28 wird der nunmehr abgegratete und kalibrierte Hohlkörper 4 vom Abslreiferring 10 gehalten und vom Dorn 12 abgestreift. Der Abgratringstempel 21 geht durch den Druck derTellerfcdem 20 in seine untere Lage am Dorn 12 und die Druckstücke 22 schließen sich wieder.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Abgrat- und Kalibrierwerkzeug für einen fließgepreßten, hülsenartigen, einseitig geschlossenen Hohlkörper mit einem Fließpreßwulst am offenen Ende, bei dem ein an einem Stößel angebrachter, einen Aufnahmebereich, für den Hohlkörper aufweisender Kalibrierdorn gegenüber einem Kalibrierwerkzeug hin- und herbewegbar ist, ein Abgratring mit einem gegenüber der Aufnahmebereichslänge größeren Abstand vom Kalibrierwerkzeug koaxial zum Kalibrierdorn angeordnet ist und ein Abgratdornteil auf dem Kalibrierdorn hinter dem Aufnahmebereich vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgratdornteil als auf dem Kalibrierdorn (12) begrenzt koaxial beweglicher Ringstempel (21) ausgebildet ist.

2. Abgrat- und Kalibrierwerkzeug nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß die stößelnahe Stellung des Abgrat-Ringstempels (21) durch ein in Abhängigkeit von der Stößelbewegung rechtwinklig zur Dornachse bewegbares Druckstück (22) bestimmt ist und der Abgrat-Ringstempel (21) mittels einer Federeinrichtung (20) in Richtung des freien Dornendes gedrückt ist.

3. Abgrat- und Kalibrierwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (20) innerhalb des Kalibrierdornes (12) angeordnet ist und über einen querverlaufenden 3" Schlitz (15) des Kalibrierdornes (12) mit dem Abgrat-Ringstempel (21) in Verbindung steht.

4. Abgrat- und Kalibrierwerkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (22) federbelastet (25) ist und mittels eines ortsfesten, sich vom Stößel (28) in axialer Richtung weg im Querschnitt erweiternden öffnungsdornes (11) in radialer Richtung verschiebbar ist

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