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VerlahIen zur herstellung von Abgratmatrizen
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Abgratmntrizen
mit konischer mehrkantiger Bohrung zur Verwendung in einer Schrauben-Abgratpresse
mit topfförmiger Aufnahme in dem Matrizenträger, um die Schlüsselweite von Schrauben
zu kalibrieren.
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Eine Möglichkeit zur herstellung von Abgratmatrizen ist bekannt (FR-PS
2 145 357). hierbei wird ein zylindrischer Rohling, der eine konische axiale Bohrung
aufweist, in einen Aufnehmer einer Presse eingelegt. Der Durchmesser der unteren
Öffnung der Konusbohrung ist dabei gleich oder größer wie der Durchmesser am Winkel
des mit Hilfe der Matrize erzielten Schraubenkopfes. Der Aufnehmer selbst weist
eine zylindrische Bohrung auf, die übergeht in eine konische Bohrung, deren Konizität
im wesentlichen gleich derjenigen des Stempels ist. Die weitere Verlängerung der
Aufnehmerbohrung ist dann wieder zylindrisch.
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Sobald sich der Rohling in dem zylindrischen Teil des Aufnehmers befindet,
wird ein pyramidaler Stempel mit Sechskantabschnitt in die Bohrung des Rohlings
eingesetzt. Der zylindrische Schaft des Stempels wird in einem Ring geführt.
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Der Ring,iessen Durchmesser ni<'ht größer ist wie der der zylindrischen
Bohrung des Aufnehmers' stützt sich beim Pressvorgang gegen die obere Fläche des
Rohlings, während der Stempel in die konische Bohrung d<s Rohlings greift. Durch
weitere Beaufschlagung von Ring und Stempel wird der Sechskantkopf in dem Rohling
get()rmt, wobei sich unter dem Pressdruck der rohling in den konischen Teil des
Aufnehmers zieht und damit bedingt durch das Fließen des Materials eine konische
Außenform erhält. hlit dem weiteren Pressvorgang fließt dann außerdem an der unteren
Stirnseite des Rohlings Material in die sich der Konusbohrung anschließende zylindrische
Bohrung des Aufnehmers, so daß der Rohling in der Endstellung des Stempels neben
der konischen Außen form an einer Stirnfläche noch mit einem zylindrischen Ansatz
versehen ist.
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Nachdem Stempel und Ring wieder entfernt worden sind, kann die Matrize
durch Umdrehen des Aufnehmers entnommen werden.
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Bevor jedoch eine nach diesem bekannten Verfahren hergestellte Matrize
in der Schraubenproduktion eingesetzt werden kann, ist es durch einen weiteren Arbeitsgang,
z.B. schleifen oder drehen, unbedingt erfol(lellich, den zylindrischen Ansatz an
der einen Stirnseite des Rohlings zu entfernen und auch den Konus abzudiehen, um
eine verwertbare Matrize gewünschter Abmessung mit zylindrischm Außendurchmesser
zu erhalten. Diese Nacharbeit ist zwingend, da die entsprechende Aufnahme für die
Matrize in einer Schraubenpresse zylindrisch ausgebildet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile
bei der Herrstellung einer Abgratmatrize zur Fertigung von Schrauben mit merkantigem
Kopf zu vermeiden und Matrizen gewünschter Abmessung ohne wesentliche Nachbearbeitung
zu erhalten.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aulgabe dadurch gelöst, daß der Rohling
der Abgratmatrizalmit einen dem Innendurchmesser der topfförmigen Aufnahme entsprechenden
Außendurchmesser, in seiner höhe auf Fettigmaß und mit einer zylindrischen Innenbohrung
hel'geStellt wij'd und daß die mehrkantige Bohrung durch Kaltverformung des Iniienduichmessers
mittels eines begrenzt in die Innenbohrung eingeführten mehrkantigen Druckstempels
unter Beibehaltung des Außendurchmessers erfolgt.
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In der Anwendung dieses Verfahrens zusammen mit einer Vorrichtung
entsprechend den Patentanspruchen 2 und 3 ist es einmal möglich, eine Abgratmatrize
zu erhalten, die ohne zusätzliche weitere Bearbeitung - abgesehen von der Entfernung
eines geringfügigen Grates, der sich an der unteren Stirnfläche am Rand der Bohrung
beim Austritt des Stempels bildet -sofort für die Produktion einsetzbar ist, da
die Matrize einen exakten vorbestimmten zylindrischen Außendurchmesser einhält und
auch in der Höhe bzw. Länge genau tolerierbar ist. Dabei entsteht durch die Aufweitung
der Bohrung des Rohlings bei gleichzeitiger Festlegung in dem Aufnehmer zwischen
Stempel bzw. Führungshülse sowie dem Distanzring und dem den Boden des Aufnehmers
bildenden Auswerferdorns eine Verdichtung des Materials, was sich nicht zuletzt
positiv auf die Standzeit der Abgratmatrize auswirkt. Zum anderen wird die fertige
Matrize ohne manuellen Eingriff durch Beaufschlagung des Auswerferdornes ausgeworfen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgeäßen Verfahrens dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1
eine vertikale Schnittzeichnung mit den verschiedenen für die Durchführung des Verfahrens
erforderlichen Teile,
Fig. 2 eine vertikale Schnittzeichnung mit
den verschiedellen Teilen in der Ausgangsstel lung, Fig. 3 ein vertikale Schnitt
gemäß Fig. 2 mit dem Preßstempel in der Endstellung, und Fig. 4 eine fertige gepreßte
Abgratmatrize.
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Wie man aus Fig. 1 erkennen kann, ist das Ausgangsmaterial für die
zu erstellende Abgratmatrize ein Rohling 1, der als zylindrischer Ring mit einer
kurzen konischen Bohrung 2 und einer zylindrischen I30hlung 2a ausgebildet ist.
Die zylindrische Bohrung 2a ist im Durchmesser kleiner als die Abmessung des Schraubenkoples,
welcher mit der Abgratmatrize erzielt werden soll. Zum Formen der Matrize mit mehrkantiger
Bohrung wird der Rohling 1 in einen zylindrischen Aufnehmer 3 eingelegt und kommt
auf einen unterhalb des Rohlings angeordneten Distanzring 4, der sich auf dem Boden
5 des Aufnehmers 3 abstutzt, zur Anlage. Der Aufnehmer ist pressenseitig mittels
Schrauben 6 festgelegt und weist eine den Boden 5 bildende, in die Bohrung des Aufnehmers
hinein, ragende Auswerferbüchse 7 mit Auswuferdorn 8 auf. In die Bohrung des Rohlings
1 wird ein konischer Druckstempel 9 mit in diesem Fall Sechskantabschnitten 9a eingesetzt,
wobei der kurze konische Bohrtlngsteil 2 des Rohlings 1 zur besseren Einführung
dient. l)em zylindrischen Teil des Druckstempels 9 ist eine Führungshülse lo angepaßt,
die zur Führung des Druckstempels 9 dient. Die Länge des mehrkantigen Druckstempels
9 übersteigt dabei die Länge der Führungshlilse lo derart, daß - wenn der J)ruckstempel
in die Innenbohrung 2, 2a des Rohlings 1 bis zum Abschluß seiner freien Stirnfläche
9b mit der oberen Ringfläche loa der Führungshülse lo eingetrieben wird - die mehrkantige
Innenbohrung fertiggestellt ist. Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung,
daß
die Eindringtiefe des Druckstempels in die Innenbohrung des Rohlings auch durch
eine lltlbbegrenzung für die Presse festgelegt werden kaiin.
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Nach Fig. 2 befindet sich der Distanzring 4, der Rohling 1 und ein
Teil de Führungshülse lo in der Bohrung des Aufnehmers 3, wobei der Druckstempel
9 mit seiner Spitze 9c bereits von der kurzen konischen Bohrung 2 des Rohlings 1
geführt in die Bohrung 2a hineinragt. In dieser Position legt der Druckstempel beim
folgenden Arbeitshub nur noch einen Weg zurück, bis die Stirnfläche 9b des Druckstempels
9 und die Stirnfläche loa der Führungshülse lo eine gemeinsame Fläche 11 (Fig. 3)
bilden und das Fertigmaß der mehrkantigen Innenbohrung des Rohlings und damit der
Matrize er-reicht ist. Der Durchmesser der Bohrung des Aufnehmers 3 ist übrigens
gleich den Durchmessern des Distanzringes, des Rohlings, der Auswerferbüchse und
der Führungshülse, wodurch beim Pressen der vorgegebene Außendurchmesser des Rohlings
bzw. der Abgratmatrize genau erhalten bleibt.
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Die Endstellung des Druckstempels 9 ist in Fig. 3 dargestellt. Durch
einen Axialdruck in vertikaler Richtung auf den Stempelkopf (bzw. bei Hubbegrenzung
der Presse durch gleichzeitigen Axialdruck auf Druckstempel 9 und Führungshülse
lo) wird der Druckstempel 9 durch die Bohrung 2, 2a gedrückt, wodurch eine Aufweitung
der Innenbohrung des Rohlings 1 und eine Verdichtung des Materials und damit der
mehrkantigen Flächen des Rohlings bewirkt wird. Die Radialkräfte die auftreten und
sich beim komprimieren des Materials gleichmäßig um den Stempel legen, haben keinerlei
schädlichen Einfluß.
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Nach erfolgtem pressvogang wird die Presse zurückgefahren bzw. der?ll
Druckplatten voneinander wegentfernt und Druckstempel 9 Sowie Fuhrungshülse 10 freigegeben.
Daraufhin wird ein piessenseitig vorgesehenes Auswerferstempel 12 beaulschlagt,
welcher in eine sich an der unteren Auflagefläche 13 deJ Auswerferbuchse 7 befindliche
Sackbohrung 14 eintritt und den Ausweiferdorn 8 gegen den Druckstempel 9 drückt.
I)amit lockert sich der Sitz zwischen dem konischen, mit Mehrkantabschnitten versehenen
Teil 9a des Druckstempels 9 und der geprägten Matrize. Bei weiterer Beaufschlagung
des Auswerferstempels 12 wirkt dann die Auswerferbüchse 7 gegen den Distanzring
4 und damit gegen den fertig geprägten Rohling 1. Der Auswerfhub der Auswerferbüchse
7 und des über die Tiefe der Sackbohrung 14 vorverstellten Auswej'ferdornes 8 wird
dabei durch den Anschlagbund 15 der Auswerferbüchse 7 begrenzt. Sobald der Anschlagbund
15 gegen den Aufnehmer 3 zur Anlage kommt, ist der Auswerfervorgang beendet. In
der Bohrung des Aufnehmers 3 befindet sich dann nur noch die Auswerferbüchse 7 mit
dem Auswerferdorn 8 und dem daraulliegendell Distanzring 4. Die solchermaßen erstellte
und ausgeworfene Matrize kann der Fig. 4 entnommen werden. Es ist leicht zu erkennen,
daß die Matrize außer leichter Na<:harbeit bei der Entfernung des Grates an der
unteren Stirnseite der Innenbohrung nicht weiter bearbeitet werden muß und sofort
einsetzbar ist.
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