DE2825988C2 - Process and cold forming press for cold forming cylindrical wire sections into spherical, cylindrical or similar workpieces - Google Patents

Process and cold forming press for cold forming cylindrical wire sections into spherical, cylindrical or similar workpieces

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DE2825988C2 DE19782825988 DE2825988A DE2825988C2 DE 2825988 C2 DE2825988 C2 DE 2825988C2 DE 19782825988 DE19782825988 DE 19782825988 DE 2825988 A DE2825988 A DE 2825988A DE 2825988 C2 DE2825988 C2 DE 2825988C2
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    • B21K1/02Making machine elements balls, rolls, or rollers, e.g. for bearings

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kaltformen zylindrischer Drahtabschnitte zu kugelförmigen, zylindrischen oder ähnlichen Werkstücken, wobei der Scherkanten aufweisende Drahtabschnitt zwischen einem Paar von Matrizen zu einem Werkstück gleichförmiger Gestalt geformt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Kaltformpresse zum Durchführen dieses Verfahrens, die zwei relativ zueinander bewegbare Matrizen und einen Matrizenantrieb aufweist.The invention relates to a method for cold forming cylindrical wire sections into spherical, cylindrical ones or similar workpieces, with the wire section having shear edges between a pair of dies is formed into a workpiece of uniform shape. Also concerns the invention a cold forming press for performing this method, the two relatively movable Has dies and a die drive.

Bei bekannten Kaltformpressen zum Kaltformen zylindrischer Drahtabschnitte zu kugelförmigen, zylindrischen oder ähnlichen Werkstücken (DE-OS 27 28 647, DE-OS 19 07 787 und US-PS 39 19 874) werden die beiden Matrizen vom Matrizenantrieb mit verhältnismäßig hoher anfänglicher Geschwindigkeit gegeneinander gefahren, so daß sie zu Beginn des Verformungsvorganges mit verhältnismäßig großer Verformungskraft auf den scharfe Scherkanten aufweisenden Drahtabschnitt einwirken. Hierdurch ergeben sich am Anfang, wenn die Scherkanten des Drahtabschnittes mit den Arbeitsflächen der Matrizen in Kontakt kommen, hohe örtliche Flächenbelastungen der Matrizen, die zu einer verhältnismäßig schnellen Abnutzung der Matrizen führen. Um den Verschleiß in Grenzen zu halten, hat man die Geschwindigkeit, mit der die Matrizen zusammengefahren werden, auf etwa 600 Arbeitstakte pro Minute begrenzt. Dadurch war man bei Verwendung von Hartmetallmatrizen in der Lage, mit einem Matrizenpaar etwa fünfhunderttausend Kugeln aus zylindrischen Drahtabschnitten durch Kaltformen herzustellen, bevor die Abnutzung der Matrizen ein Ausmaß erreichte, das ein Auswechseln bzw. Nacharbeiten der Matrizen erforderlich machte.In known cold forming presses for cold forming cylindrical wire sections into spherical, cylindrical ones or similar workpieces (DE-OS 27 28 647, DE-OS 19 07 787 and US-PS 39 19 874) the two dies are driven by the die drive at a relatively high initial speed driven against each other, so that at the beginning of the deformation process with a relatively large Deformation force act on the wire section having sharp shear edges. This results at the beginning, when the shear edges of the wire section with the working surfaces of the dies in Contact, high local area loads on the matrices, which lead to a relatively rapid Wear and tear on the dies. In order to keep wear and tear within limits, you have the speed with which the dies are brought together, limited to about 600 work cycles per minute. That was when using hard metal dies you are able to work around five hundred thousand with one die pair Manufacture balls from cylindrical wire sections by cold forming before the wear and tear of the Matrix reached a level that made it necessary to replace or rework the matrices.

Bei Mehrstufenpressen zum Herstellen von Schraubenbolzen ist es bekannt, die Arbeitsgeschwindigkeit der relativ zueinander verfahrbaren Teile der Presse derart zu steuern, daß diese Geschwindigkeit herabgesetzt wird, wenn ein kritisches Werkzeug, nämlich das Abgratwerkzeug, zum Eingriff kommt, um einenIn multi-stage presses for producing screw bolts, it is known that the operating speed to control the relatively movable parts of the press in such a way that this speed is reduced is when a critical tool, namely the trimming tool, comes into engagement to one

ίο schnellen Verschleiß desselben zu verhindern (DE-AS 21 09 210 und DE-AS 12 25 4/0). Dabei sind aber keine Maßnahmen vorgesehen, um Abnutzungen der Matrize durch übermäßig hohe örtlich begrenzte Flächenbelastungen zu Beginn des Verformungsvorganges zu vermeiden. Vielmehr beginnt der Verformungsvorgang bei verhältnismäßig hoher Relativgeschwindigkeit der Matrizenteile und wird danach mit verringerter Geschwindigkeit fortgesetzt und beendet.ίο to prevent rapid wear of the same (DE-AS 21 09 210 and DE-AS 12 25 4/0). However, no measures are provided to prevent wear and tear on the die due to excessively high localized surface loads at the beginning of the deformation process avoid. Rather, the deformation process begins at a relatively high relative speed of the Die parts and is then continued and ended at a reduced speed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Kaltformen zylindrischer, Scherkanten aufweisender Drahtabschnitie zu kugelförmigen, zylindrischen oder ähnlichen Werkstücken den Verschleiß der Matrizen herabzusetzen und dadurch deren Lebensdauer zu erhöhen.The invention is based on the object of reducing the wear of the dies when cold forming cylindrical wire sections with shear edges into spherical, cylindrical or similar workpieces and thereby increasing their service life.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 gelöst. Außerdem wird diese Aufgabe mit einer Kaltformpresse der eingangs genannten Gattung gelöst, welche die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 2 aufweist.In a method of the type mentioned at the outset, this task is carried out with the features of characterizing part of claim 1 solved. Also, this task is done with a cold forming press of the type mentioned above, which has the features of the characterizing part of the claim 2 has.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kaltformpresse sind Gegenstand der Ansprüche 3 und 4.Advantageous configurations of the cold forming press according to the invention are the subject matter of claims 3 and 4.

Erfindungsgemäß werden die Scherkanten aufweisenden zylindrischen Drahtabschnitte in zwei aufeinander folgenden Stufen verformt, nämlich zunächst mit verhältnismäßig geringer Verformungskraft, bis die Scherkanten der zylindrischen Drahtabschnitte ausreichend flachgedrückt sind, daß verhältnismäßig große Kontaktflächen zwischen dem vorverformten Drahtabschnitt und den Matrizen bestehen. Dann wird die Verformungskraft erhöht und der zunächst vorverformte Drahtabschnitt in demselben Arbeitsgang in die endgültige Gestalt gebracht. Wegen der beim Vorverformen vergrößerten Kontaktfläche zwischen dem Drahtabschnitt und den Matrizen tritt in der zweiten Arbeitsphase beim endgültigen Kaltformvorgang trotz der erhöhten Verformungskraft keine übermäßig hoheAccording to the invention, the cylindrical wire sections having shear edges are arranged in two on top of one another deformed following stages, namely initially with a relatively low deformation force until the Shear edges of the cylindrical wire sections are sufficiently flattened that relatively large There are contact surfaces between the pre-deformed wire section and the matrices. Then the Deformation force increased and the initially pre-deformed wire section in the same operation brought final shape. Because of the increased contact area between the Wire section and the dies occurs in spite of the second work phase in the final cold forming process not excessively high due to the increased deformation force

so Flächenbelastung zwischen Drahtabschnitt und Matrizen auf, so daß der Verschleiß an den Matrizen gegenüber bekannten Kaltformpressen deutlich gesenkt werden kann, selbst wenn die Arbeitsgeschwindigkeit insgesamt erhöht wird. In der Praxis hat sich gezeigt, daß bei Anwendung der vorliegenden Erfindung die Lebensdauer der Matrizen zwei- bis dreimal so groß wie bei den vorbekannten Kaltformpressen ist, und zwar auch dann, wenn die Kaltformpresse mit größerer Arbeitsgeschwindigkeit als bisher arbeitet. So wurdenso surface loading between wire section and dies, so that the wear on the dies can be significantly reduced compared to known cold forming presses, even if the operating speed overall is increased. In practice it has been found that when applying the present invention, the The service life of the dies is two to three times that of the previously known cold forming presses, namely even when the cold forming press works at a higher operating speed than before. So were

so auf einer Kaltformpresse mit Hartmetallmatrizen bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von 720 Arbeitstakten pro Minute etwa 1,25 Millionen Kugeln durch Kaltverformen aus zylindrischen Drahtabschnitten hergestellt, ohne daß sich ein unzulässig hoher Verschleiß an den Matrizen zeigte. Vielmehr waren die Matrizen danach noch ausreichend maßhaltig, um mit ihnen noch eine größere Anzahl weiterer einwandfreier Kugeln herstellen zu können. Dies ist darauf zurückzuführen, daß trotzso on a cold forming press with hard metal dies a working speed of 720 working cycles per minute about 1.25 million balls by cold forming made of cylindrical wire sections without excessive wear on the Matrices showed. Rather, the matrices were still dimensionally accurate enough to allow them to be used again to be able to produce a larger number of other flawless balls. This is due to the fact that despite

erhöhter Arbeitsgeschwindigkeit der Kaltformpresse die Geschwindigkeit, mit der die Matrizen auf die zu verformenden Drahtabschnitte auftreffen, sehr viel geringer als bei den bekannten Kaltformpressen ist.increased working speed of the cold forming press the speed with which the dies are approaching impinging deforming wire sections, is much less than in the known cold forming presses.

Gemäß der Erfindung werden die kaltzuverformenden zylindrischen Drahtabschnitte zunächst mit verhältnismäßig geringer Verformungskraft und bei verhältnismäßig geringer Relativgeschwindigkeit der Matrizen erfaßt und vorverformt, um zunächst einmal die Kontaktfläche zwischen Drahtabschnitt und Matrizen zu erhöhen. Ist diese Kontaktfläche ausreichend groß, wird während der zweiten Phase des Kaltformens die Verformungskraft und auch die anfängliche Relativgeschwindigkeit zwischen den Matrizen beträchtlich erhöht, um den Drahtabschnitt in die endgültige Gestalt zu verformen. Entsprechend dem Fortschreiten des Verformungsvorganges nimmt zwar die Relativgeschwindigkeit zwischen den Matrizen ab, jedoch bleibt die Verformungskraft auf dem erhöhten Pegel, so daß bei verringertem Verschleiß der Matrizen der Ausstoß der Kaltformpresse, d. h. deren Arbeitsgeschwindigkeit erhöht werden kann.According to the invention, the cylindrical wire sections to be cold-deformed are initially relatively low deformation force and with a relatively low relative speed of the dies detected and pre-deformed to first of all the contact surface between the wire section and the dies to increase. If this contact area is sufficiently large, the Deformation force and also the initial relative speed between the dies is considerable increased to deform the wire section into the final shape. According to the progression of the Deformation process decreases the relative speed between the dies, but remains the deformation force at the increased level, so that with reduced wear of the dies, the output the cold forming press, d. H. their working speed can be increased.

In der Zeichnung ist zur weiteren Erläuterung der Erfindung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß arbeitenden und ausgebildeten Kaltformpresse dargestellt, und zwar zeigtTo further explain the invention, the drawing shows an exemplary embodiment of one according to the invention working and trained cold forming press shown, namely shows

F i g. 1 eine schaubildliche Ansicht der Kaltformpresse, F i g. 1 is a perspective view of the cold forming press;

Fig. la eine schematische Ansicht des Antriebsystems dieser Kaltformpresse,Fig. La is a schematic view of the drive system this cold forming press,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht der Kaltformpresse,F i g. 2 is a partially sectioned plan view of the cold forming press;

F i g. 3 einen Längsschnitt der Kaltformpresse nach Linie 3-3 in F i g. 2,F i g. 3 shows a longitudinal section of the cold forming press along line 3-3 in FIG. 2,

Fig.4 einen Teilschnitt des Nockentriebes für den verstellbaren Anschlag und4 shows a partial section of the cam drive for the adjustable stop and

F i g. 5 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Arbeitstakts der Kaltformpresse.F i g. Fig. 5 is a graph for explaining the work cycle of the cold forming press.

Die in der Zeichnung dargestellte Kaltformpresse hat einen Rahmen 10 mit auswechselbarem Amboß 11 und einer stationären Matrize 12. Im Rahmen 10 ist eine von einem Motor 14 angetriebene Kurbelwelle 13 gelagert. Ein Pressenschlitten 16 ist im Rahmen 10 gegenüber dem Amboß 11 verschiebbar angeordnet und wird von einem Pleuel 17 und der Kurbelwelle 13 angetrieben, so daß er bei Drehung der Kurbelwelle um 360° einen vollständigen Arbeitszyklus ausführt.The cold forming press shown in the drawing has a frame 10 with an exchangeable anvil 11 and a stationary die 12. A crankshaft 13 driven by a motor 14 is mounted in the frame 10. A press slide 16 is arranged in the frame 10 relative to the anvil 11 and is of a connecting rod 17 and the crankshaft 13 are driven so that when the crankshaft rotates through 360 ° it has a carries out a full duty cycle.

Ein Matrizenhalter 21 ist im Rahmen 10 in derselben Richtung wie der Pressenschlitten 16 bewegbar gelagert, und zwar in einem auswechselbar am Rahmen 10 vorgesehenen stationären Matrizenträger 19 in einem zylindrischen Lager 22 gleitend abgestützt, um eine begrenzte Bewegung gegenüber dem Amboß 11 zu ermöglichen. Eine bewegbare Matrize 23 ist im Matrizenhalter 21 vor zwei Abstandsblöcken 24 und 26 angeordnet. Eine Sperrschraube 27 dient zum Verriegeln der bewegbaren Matrize 23 im bewegbaren Matrizenhalter 21.A die holder 21 can be moved in the frame 10 in the same direction as the press carriage 16 stored, namely in a replaceable stationary die carrier 19 provided on the frame 10 in a cylindrical bearing 22 is slidably supported for limited movement with respect to the anvil 11 enable. A movable die 23 is in the die holder 21 in front of two spacer blocks 24 and 26 arranged. A locking screw 27 is used to lock the movable die 23 in the movable Die holder 21.

Der Matrizenhalter 21 kann aus der in Fig. 2 und 3 dargestellten Lage, in der ein zu verformendes zylindrisches Werkstück 28 von den Matrizen 12 und 23 erfaßt wird, gegen die stationäre Matrize 12 vorgeschoben werden, um das Werkstück zu verformen, und aus dieser Lage zurückgeschoben werden, um die beiden Matrizen 12 und 23 zum Auswerfen eines Werkstücks und zum Einführen eines folgenden Werkstücks genügend weit voneinander zu entfernen.The die holder 21 can be from the position shown in FIGS. 2 and 3, in which a to be deformed cylindrical workpiece 28 is gripped by the dies 12 and 23, is advanced against the stationary die 12 will be to deform the workpiece, and be pushed back from this position to the two Matrices 12 and 23 for ejecting a workpiece and for inserting a following workpiece far enough apart.

In einer Lagerbüchse 227 ist hinter dem Matrizenhalter 21 ein Gleitkörper 29 angeordnet, der mit dem Matrizenhalter eine Kammer 31 begrenzt, in die durch einen nicht dargestellten Einlaß Druckluft eingeleitet werden kann. Die Druckluft dient zum elastischen Vorspannen des Matrizenhalter 21 in Richtung auf die stationäre Matrize 12 und drückt den Gleitkörper 29 nach hinten gegen ein Antriebselement 32, das am Pressenschlitten 16 angeordnet ist.In a bearing bush 227 is behind the die holder 21 a sliding body 29 is arranged, which delimits a chamber 31 with the die holder, into which through compressed air can be introduced into an inlet (not shown). The compressed air is used for the elastic The die holder 21 is pretensioned in the direction of the stationary die 12 and presses the sliding body 29 towards the rear against a drive element 32 which is arranged on the press carriage 16.

Deshalb wird der Matrizenhalter 21 stets in Richtung zur stationären Matrize 12 und gegen einsn verstellbaren Anschlag 33 gedrückt, der unten näher erläutert wird. Ein Keil 34 dient zum Einstellen des Antriebselementes 32 im Pressenschlitten 16. Eine Schraube 37 dient zum Feststellen des Antriebselementes 32 gegen den Keil 34.Therefore, the die holder 21 is always adjustable in the direction of the stationary die 12 and against one Pressed stop 33, which is explained in more detail below. A wedge 34 is used to adjust the drive element 32 in the press slide 16. A screw 37 is used to fix the drive element 32 against the wedge 34.

Da der Gleitkörper 29 vom herrschenden Druck in der Kammer 31 gegen das vordere Ende des Antriebselementes 32 gedrückt wird, bewegt es sich zusammen mit dem Pressenschlitten 16. Der Pressenschlitten 16 und der Gleitkörper 29 sind in F i g. 2 und 3 im hinteren Totpunkt dargestellt, wobei der Gleitkörper 29 sich in einem beträchtlichen Abstand von der hinteren Stirnfläche des Abstandsblocks 26 befindet. Wenn der Pressenschlitten 16 in den vorderen Totpunkt vorgeschoben wird, kommt der Gleitkörper 29 in Kontakt mit dem Abstandsblock 26 und schiebt nunmehr die bewegbare Matrize 23 gegen die stationäre Matrize 12, um ein zwischen den Matrizen befindliches Werkstück 28 zu verformen. Wenn dann der Pressenschlitten 16 seine Rückbewegung zum hinteren Totpunkt beginnt, entfernt sich der Gleitkörper 29 vom Abstandsblock 26, so daß die bewegbare Matrize 23 nicht vom Pressenschlitten 16 von der stationären Matrize 12 zurückgezogen wird. Vielmehr sorgt der Anschlag 33 dafür, die beiden Matrizen voneinander zu trennen.Since the sliding body 29 from the prevailing pressure in the chamber 31 against the front end of the Drive element 32 is pressed, it moves together with the press carriage 16. The press carriage 16 and the sliding body 29 are shown in FIG. 2 and 3 shown in the rear dead center, the sliding body 29 is a considerable distance from the rear face of the spacer block 26. When the press slide 16 is advanced to the front dead center, the slide body 29 comes in Contact with the spacer block 26 and now pushes the movable die 23 against the stationary die 12 in order to deform a workpiece 28 located between the dies. If then the press carriage 16 begins its return movement to the rear dead center, the sliding body moves away 29 from the spacer block 26 so that the movable die 23 does not come from the press carriage 16 from the stationary die 12 is withdrawn. Rather, the stop 33 ensures that the two dies to separate from each other.

Die bewegbare Matrize 23 wird weitgehend unabhängig vom Pressenschlitten 16 bewegt, ausgenommen während des tatsächlichen Arbeitsteils jedes Hubs, wenn die bewegbare Matrize 23 durch den Pressenschlitten 16 vorbewegt wird, um das Werkstück 28 zu verformen. Die Bewegungen der Matrize 23 werden derart gesteuert, daß man die Arbeitsgeschwindigkeit der Kaltformpresse erhöhen kann.The movable die 23 is moved largely independently of the press carriage 16, except during the actual working part of each stroke when the movable die 23 passes through the press slide 16 is advanced to deform the workpiece 28. The movements of the die 23 are controlled so that one can increase the operating speed of the cold forming press.

Der Kaltformpresse wird Draht 41 zugeführt, von dem eine Abschereinrichtung 66 die Werkstücke 28 abschert. Diese Werkstücke werden zu einer Transportstation gebracht, in der ein Transportstift 44 sie aus der Abschervorrichtung 66 zwischen Greifer 46 stößt welche die einzelnen Werkstücke 28 in die Bearbeitungslage zwischen die Matrizen 12 und 23 transportieren, während die Matrizen vom Anschlag 33 voneinander getrennt sind. Dann wird der Anschlag 33 zurückgezogen, damit der Matrizenhalter 21 in die in F i g. 2 und 3 dargestellte Lage vorgeschoben werden kann, in der die Enden des Werkstücks von den beiden Matrizen ergriffen werden. Die Greifer 46 werden nun zwischen den Matrizen herausbewegt, woraufhin die bewegbare Matrize 23 vom Pressenschlitten 16 bei dessen Bewegung in den vorderen Totpunkt mitgenommen wird, um das zylindrische Werkstück zu einer Kugel zu verformen.Wire 41 is fed to the cold forming press, from which a shearing device 66 removes the workpieces 28 shears off. These workpieces are brought to a transport station, in which a transport pin 44 they out of the The shearing device 66 between the gripper 46 pushes the individual workpieces 28 into the processing position transport between the dies 12 and 23, while the dies from the stop 33 from each other are separated. Then the stop 33 is withdrawn so that the die holder 21 is in the in F i g. 2 and 3 position shown can be advanced, in which the ends of the workpiece of the two Matrices are seized. The grippers 46 are now moved out between the dies, whereupon the movable die 23 taken along by the press carriage 16 when it moves into the front dead center is used to deform the cylindrical workpiece into a ball.

F i g. la zeigt eine Anzahl von Nocken zum Betätigen verschiedener Mechanismen der Kaltformpresse. An einem Ende der Kurbelwelle 13 ist ein Zahnrad 47 vorgesehen, das mit einem Antriebszahnrad 48 mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 kämmt. Das Zahnrad 48 ist an einer Querwelle 49 angeordnet, dieF i g. la shows a number of cams for actuating various mechanisms of the cold forming press. At one end of the crankshaft 13 is a gear 47 is provided with a drive gear 48 with a gear ratio of 1: 1. The gear 48 is arranged on a transverse shaft 49 which

eine in Längsrichtung des Rahmens 10 verlaufende Welle 51 über Kegelräder 52 antreibt. Zwei Nocken 53, 54 sind auf der Welle 51 angeordnet. Der erste Nocken 53 dient zum Betätigen der Transporteinrichtung und der zweite Nocken 54 zum Betätigen eines Arms 62 (Fig. 2) der Abschereinrichtung 66. Eine zweite Querwelle 65 wird von der Welle 51 über Kegelräder 57 angetrieben und ist mit drei Nocken 58, 59 und 61 versehen. Der Nocken 58 bestätigt den Transportstift 44. Der Nocken 59 betätigt einen Auswerfer 45 und der Nocken 61 betätigt den verstellbaren Anschlag 33, der ein in seiner Längsrichtung verschiebbarer Stift ist. Da alle Nocken mit derselben Drehzahl wie die Kurbelwelle angetrieben werden, dreht sich jeder Nocken um 360° während jedes Arbeitszyklus der Kaltformpresse, so daß die durch diese Nocken betätigten Mechanismen automatisch im Arbeitstakt des Pressenschlittens 16 zusammen mit den anderen Mechanismen gesteuert werden.drives a shaft 51 extending in the longitudinal direction of the frame 10 via bevel gears 52. Two cams 53, 54 are arranged on the shaft 51. The first cam 53 is used to actuate the transport device and the second cam 54 is used to actuate an arm 62 (FIG 61 provided. The cam 58 confirms the transport pin 44. The cam 59 actuates an ejector 45 and the cam 61 actuates the adjustable stop 33, which is a pin displaceable in its longitudinal direction. Since all cams are driven at the same speed as the crankshaft, each cam rotates 360 ° during each work cycle of the cold forming press, so that the mechanisms operated by these cams are automatically controlled in the work cycle of the press slide 16 together with the other mechanisms.

Wie in F i g. 4 angedeutet, ist der als Stift ausgebildete Anschlag 33 mit einem Verbindungsstück 121 versehen, welches ihn mit dem oberen Ende eines Schwenkhebels 122 verbindet, der verschwenkbar auf einer Achse 112 angeordnet ist. Eine Abtastrolle 123 ist am Hebel 122 angeordnet, die am Nocken 61 anliegt. Eine Federanordnung 124 spannt den Schwenkhebel 122 im Uhrzeigersinn (in Fig. 4 gesehen) vor, so daß der Anschlag 33 vom Nocken 61 zwangsweise nach vorne gedruckt und durch die Federanordnung 124 zurückgeholt wird.As in Fig. 4, the stop 33, designed as a pin, is provided with a connecting piece 121 which connects it to the upper end of a pivot lever 122 which is pivotably arranged on an axis 112 . A follower roller 123 is arranged on the lever 122 , which rests on the cam 61. A spring arrangement 124 biases the pivot lever 122 in a clockwise direction (as seen in FIG. 4), so that the stop 33 is forcibly pressed forward by the cam 61 and is brought back by the spring arrangement 124 .

Die Steuerung eines Arbeitstaktes der Kaltformpresse wird nachstehend anhand von F i g. 5 erläutert. In diesem Diagramm sind die Drehung der Kurbelwelle auf der Abszisse und die Bewegungen der einzelnen Baugruppen der Kaltformpresse auf der Ordinate aufgetragen. Die tatsächlichen Bewegungen sind dabei nicht unbedingt maßstäblich wiedergegeben.The control of a work cycle of the cold forming press is explained below with reference to FIG. 5 explained. In This diagram shows the rotation of the crankshaft on the abscissa and the movements of each Assemblies of the cold forming press plotted on the ordinate. The actual movements are there not necessarily shown to scale.

Die untere Kurve 181 stellt die Bewegung des Pressenschlittens 16 dar, die im wesentlichen harmonisch über eine vollständige Drehung der Kurbelwelle 13 um 360° erfolgt. Die Drehung der Kurbelwelle beginnt in dem Diagramm im vorderen Totpunkt bei 0°. Der hintere Totpunkt der Kurbelwelle liegt bei 180°.The lower curve 181 represents the movement of the press slide 16 , which takes place essentially harmoniously over a complete rotation of the crankshaft 13 through 360 °. The rotation of the crankshaft begins in the diagram in front dead center at 0 °. The rear dead center of the crankshaft is 180 °.

Die Kurve 182 zeigt die Bewegung des Matrizenhalters 21 und damit der bewegbaren Matrize 23. Diese beginnt ihre Rückbewegung aus ihrer vorderen Lage nach einer Drehung der Kurbelwelle um etwa 10° vom Punkt 183 an und erreicht ihre vollständig zurückgezogene Position im Punkt 184 nach einer Drehung der Kurbelwelle um etwa 100°. Die verschiedenen Teile sind derart ausgebildet, daß das Ausstoßen eines fertigen Werkstückes bei etwa 62° am Punkt 186 beginnt. Bei etwa 110° der Drehung der Kurbelwelle im Punkt 187 beginnt der Matrizenhalter 21 seine Bewegung in Richtung zur stationären Matrize 12 und erreicht die Greiflage zwischen 170° und 190° und den Punkten 188 und 189. Die genaue Greiflage hängt von der Größe der herzustellenden Kugel und diese wiederum von der Größe des in der Kaltformpresse zu verformenden Werkstücks 28 ab.The curve 182 shows the movement of the die holder 21 and thus the movable die 23. This begins its return movement from its front position after rotating the crankshaft by about 10 ° from point 183 and reaches its fully retracted position at point 184 after rotating the Crankshaft by about 100 °. The various parts are designed such that the ejection of a finished workpiece begins at about 62 ° at point 186. At about 110 ° of the rotation of the crankshaft at point 187 , the die holder 21 begins its movement in the direction of the stationary die 12 and reaches the gripping position between 170 ° and 190 ° and points 188 and 189. The exact gripping position depends on the size of the ball to be produced and this in turn depends on the size of the workpiece 28 to be deformed in the cold forming press.

Der Nocken 61 ist derart ausgebildet, daß die bewegbare Matrize 23 in der 200°-Lage ab Punkt 191 verweilt, falls ein Werkstück nicht in geeigneter Greiflage zwischen den Matrizen angeordnet ist. Die Verweilzeit ab Punkt 191 verhindert daß die bewegbare Matrize mit den Greifern in Kontakt kommt, selbst wenn ein Werkstück nicht richtig zwischen den Matrizen angeordnet ist. Die Verweilzeit der bewegbaren Matrize endet etwa bei 265° in Punkt 192, ab dem der Anschlag 33 zurückgezogen wird, um die Verformung des Werkstücks 28 zu ermöglichen, wenn der Pressenschlitten 16 die bewegbare Matrize 23 mitnimmt. Der Pressenschlitten 16 greift an der bewegbaren Matrize 23 bei etwa 315° im Punkt 193 der Kurve 182 und im Punkt 184 der Kurve 181 des Pressenschlittens an. Die Verformung des Werkstücks erfolgt zwischen dieser Stelle und dem vorderen Totpunkt bei 360°, also entsprechend einer Drehung der Kurbelwelle von etwa 45°.The cam 61 is designed in such a way that the movable die 23 remains in the 200 ° position from point 191 if a workpiece is not arranged in a suitable gripping position between the dies. The dwell time from point 191 prevents the movable die from coming into contact with the grippers even if a workpiece is not properly positioned between the dies. The dwell time of the movable die ends at approximately 265 ° at point 192, from which the stop 33 is withdrawn in order to enable the workpiece 28 to be deformed when the press carriage 16 takes the movable die 23 with it. The press slide 16 engages the movable die 23 at approximately 315 ° at point 193 of curve 182 and at point 184 of curve 181 of the press slide. The deformation of the workpiece takes place between this point and the front dead center at 360 °, i.e. corresponding to a rotation of the crankshaft of about 45 °.

Die Geschwindigkeit der Matrize 23 zum Zeitpunkt des Ergreifens eines Drahtabschnittes 28 wird ausschließlich durch die Form des Nockens 61 bestimmt. Sie ist vollständig unabhängig von der Geschwindigkeit des Schlittens 16. Der Nocken 61 ermöglicht, daß die Matrize 23 unter dem Einfluß des in der Kammer 31 herrschenden Luftdrucks mit einer Geschwindigkeit vorbewegt wird, die kleiner als die Geschwindigkeit des Schlittens 16 zum Zeitpunkt des Erfassens eines Drahtabschnittes 28 ist. Die Schnelligkeit der Abnutzung der Matrizen 12 und 23 ist eine Funktion der Geschwindigkeit der Matrize 23 zum Zeitpunkt des ersten Kontaktes mit den einzelnen Drahtabschnitten 28, da diese Geschwindigkeit in einem großen Ausmaß den örtlichen Druck bestimmt, der an den Kontaktstellen zwischen den rauhen Enden der Drahtabschnitte und den Arbeitsflächen der Matrizen 12 und 23 entsteht. Obwohl die Drahtabschnitte 28 so dargestellt sind, als hätten sie glatte Enden, entstehen tatsächlich beim Abscheren derselben auch mit einer geschlossenen Ringschereinrichtung Unregelmäßigkeiten an ihren Oberflächen. Diese führen zu Punkten oder Stellen hohen Flächendruckes an den Arbeitsflächen der Matrizen beim Erfassen der Drahtabschnitte. Ein solcher örtlich hoher Flächendruck ist die Hauptursache für die Abnutzung an den Arbeitsflächen der Matrizen. Da der erste Kontakt zwischen den Enden der Drahtabschnitte 28 und den Matrizen 12 und 23 stattfindet, während sich die Matrize 23 mit relativ kleiner Geschwindigkeit bewegt, sind die dabei auftretenden örtlichen Flächendrücke sehr viel kleiner als im Fall einer großen Relativgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit der Matrize 23 ist jedoch ausreichend groß, um eine genügende Verformung der Drahtabschnitte 28 zu bewirken, damit deren Scherkanten verformt und glatte Kontaktflächen zwischen den Enden der Drahtabschnitte 28 und den Matrizen 12 und 23 gebildet werden. Dadurch wird die Verformungskraft so während der zweiten Phase, wenn der Schlitten 16 die Matrize 23 bewegt um den Drahtabschnitt 28 in seine endgültige Gestalt zu bringen, auf größere Flächen verteilt. Mit anderen Worten werden die Drahtabschnitte 28 in zwei Phasen zu Werkstücken gleichförmiger Gestalt verformt Die erste Phase führt zu einer kleinen Verformung, wenn der Drahtabschnitt 28 zuerst zwischen den Matrizen 12 und 23 erfaßt wird und sich die Matrize 23 mit einer durch die Form des Nockens 61 bestimmten kleinen Geschwindigkeit bewegt Während der zweiten Phase wird die Matrize 23 durch den Schlitten 16 mit einer Geschwindigkeit bewegt die durch die Drehzahl der Welle 13 bestimmt ist Da der beim ersten Erfassen des Drahtabschnittes 28 zwischen diesem und den Matrizen 12 und 23 auftretende Punkt- oder Linienkontakt in der ersten Phase in einen Flächenkontakt umgewandelt wird, treten zerstörende und die Abnutzung fördernde Drücke während der zweiten Phase des Verformungsvorganges nicht auf,The speed of the die 23 at the time a wire section 28 is gripped is determined exclusively by the shape of the cam 61. It is completely independent of the speed of the carriage 16. The cam 61 enables the die 23 to be advanced under the influence of the air pressure prevailing in the chamber 31 at a speed which is less than the speed of the carriage 16 at the time a wire section is detected 28 is. The speed of wear of the dies 12 and 23 is a function of the speed of the die 23 at the time of the first contact with the individual wire sections 28, since this speed determines to a large extent the local pressure that is exerted at the contact points between the rough ends of the wire sections and the working surfaces of the dies 12 and 23 are created. Although the wire sections 28 are shown as having smooth ends, in fact when they are sheared off, even with a closed ring shear device, irregularities occur on their surfaces. These lead to points or points of high surface pressure on the working surfaces of the dies when grasping the wire sections. Such a locally high surface pressure is the main cause of wear on the working surfaces of the dies. Since the first contact between the ends of the wire sections 28 and the dies 12 and 23 takes place while the die 23 is moving at a relatively low speed, the local surface pressures that occur are very much smaller than in the case of a high relative speed. However, the speed of the die 23 is sufficiently high to cause the wire sections 28 to deform sufficiently so that their shear edges are deformed and smooth contact surfaces are formed between the ends of the wire sections 28 and the dies 12 and 23. As a result, the deformation force is distributed over larger areas during the second phase, when the carriage 16 moves the die 23 in order to bring the wire section 28 into its final shape. In other words, the wire portions 28 are uniform in two phases to workpieces shape deforms the first phase results in a small deformation when the wire portion 28 is first gripped between the dies 12 and 23 and the die 23 having a through the shape of the cam 61 certain small speed moved during the second phase, the die 23 is moved by the carriage 16 at a speed determined by the speed of the shaft 13, since the the first detection of the wire portion 28 between this and the matrices occurring point or line contact 12 and 23 is converted into a surface contact in the first phase, destructive and wear-promoting pressures do not occur during the second phase of the deformation process,

obwohl die Kaltformpresse mit größerer Geschwindigkeit arbeitet.although the cold forming press is operating at greater speed.

VergleichsbeispielComparative example

Wenn beispielswiese eine bekannte Kaltfompresse gemäß DE-OS 27 28 647 mit einer Geschwindigkeit von 600 Arbeitstakten pro Minute arbeitet, beträgt die Geschwindigkeit der bewegbaren Matrize zum Zeitpunkt des ersten Erfassens eines Drahtabschnittes beim Herstellen von 7,93-mm-Kugeln etwa 1283 mm/Sekunde und beim Herstellen von 6,35-mm-Kugeln etwa 1270 mm/Sekunde. Bei der oben beschriebenen Kaltformpresse, die mit beträchtlich höherer Geschwindigkeit von 720 Arbeitstakten pro Minute arbeitet, beträgt die Geschwindigkeit der Matrize 23 zum Zeitpunkt des ersten Erfassens eines Drahtabschnittes 28 etwa 648 mm/Sekunde beim Herstellen von 7,93-mm-Kugeln und etwa 457 mm/Sekunde beim Herstellen von 6,35-mm-Kugeln. Die verringerte Geschwindigkeit beimIf, for example, a known cold compress according to DE-OS 27 28 647 at a speed of 600 work cycles per minute works, the speed of the movable die is at the time of the first detection of a section of wire when making 7.93 mm spheres was approximately 1283 mm / second and when making 6.35 mm balls, about 1270 mm / second. In the case of the cold forming press described above, which works at a considerably higher speed of 720 work cycles per minute the speed of the die 23 at the time of the first detection of a wire section 28 is approximately 648 mm / second when making 7.93 mm balls and about 457 mm / second when making 6.35 mm bullets. The reduced speed at

ίοίο

Herstellen kleinerer Kugeln beruht auf der Tatsache, daß der Nocken 61 so geformt ist, daß die bewegbare Matrize 23 angehalten wird und zwischen den Punkten 191 und 192 (Fig. 5) stehen bleibt, damit eine Beschädigung für den Fall verhindert wird, daß sich kein Werkstück zwischen den Matrizen befindet, und daß die Stelle des ersten Erfassens eines für kleinere Kugeln erforderlichen kleineren Drahtabschnittes auf der Kurve näher am Punkt 191 liegt und der Nocken 61 dann die Matrize 23 schon weiter verlangsamt hat.Making smaller balls relies on the fact that the cam 61 is shaped so that the movable die 23 is stopped and between points 191 and 192 (Fig. 5) to prevent damage in the event that none Workpiece is located between the dies, and that the point of the first detection of a smaller wire section required for smaller balls on the curve is closer to point 191 and the cam 61 has then already slowed the die 23 further.

Die Geschwindigkeit des Pressenschlittens und damit die Geschwindigkeit der bewegbaren Matrize beträgt zu Beginn der zweiten Phase, während der die Hauptumformung des Drahtabschnittes erfolgt, bei der bekannten Kaltformpresse etwa 990 mm/Sekunde bei 600 Arbeitstakten pro Sekunde und bei der mit 720 Arbeitstakten pro Sekunde arbeitenden vorliegenden Kaltformpresse etwa 1180 mm/Sekunde.The speed of the press slide and thus the speed of the movable die is at the beginning of the second phase, during which the main deformation of the wire section takes place known cold forming press about 990 mm / second at 600 work cycles per second and at 720 Work cycles per second working present cold forming press about 1180 mm / second.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Kaltformen zylindrischer Drahtabschnitte zu kugelförmigen, zylindrischen oder ähnlichen Werkstücken, wobei der Scherkanten aufweisende Drahtabschnitt zwischen einem Paar von Matrizen zu einem Werkstück gleichförmiger Gestalt geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtabschnitt zunächst mit verhältnismäßig geringer Verformungskraft vorverformt und dann in demselben Arbeitsgang mit erhöhter Verformungskraft in die endgültige Gestalt gebracht wird.1. Process for cold forming cylindrical wire sections into spherical, cylindrical ones or similar workpieces, the wire section having shear edges between a A pair of dies is formed into a workpiece of uniform shape, characterized in that that the wire section is initially pre-deformed with a relatively low deformation force and then in the same operation with increased deformation force into the final shape is brought. 2. Kaltformpresse zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit zwei relativ zueinander bewegbaren Matrizen und einem Matrizenantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenantrieb beim Zusammenfahren der Matrizen (i2, 13) zum Vorverformen des Drahtabschnittes (28) eine geringere Geschwindigkeit und bei der Endverformung eine anfänglich wesentlich höhere Geschwindigkeit hat.2. Cold forming press for performing the method according to claim 1, with two relative to each other movable dies and a die drive, characterized in that the die drive when the dies (i2, 13) are moved together for pre-deforming the wire section (28), a smaller one Speed and at the end of the deformation a much higher speed at the beginning Has. 3. Kaltformpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenantrieb zwei jeweils vom Hauptantrieb der Presse abgeleitete, voneinander getrennte Antriebsteile aufweist.3. Cold forming press according to claim 2, characterized in that the die drive has two each having separate drive parts derived from the main drive of the press. 4. Kaltformpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenantrieb einen Nocken (61) zum Bewegen der einen, bewegbaren Matrize (23) während des Vorverformens und einen Kurbelmechanismus (13, 17) zum Bewegen der bewegbaren Matrize (23) während der Endverformung aufweist.4. Cold forming press according to claim 3, characterized in that the die drive has a Cam (61) for moving the one movable die (23) during the pre-deformation and one Crank mechanism (13, 17) for moving the movable die (23) during the final deformation having.
DE19782825988 1977-08-15 1978-06-14 Process and cold forming press for cold forming cylindrical wire sections into spherical, cylindrical or similar workpieces Expired DE2825988C2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1225470B (en) * 1957-12-18 1966-09-22 Textron Ind Inc Stud upsetting press with extrusion and upsetting tools
US3559446A (en) * 1968-03-29 1971-02-02 Nat Machinery Co The Forging machine
NL7003131A (en) * 1970-03-05 1971-09-07
US3919874A (en) * 1974-06-17 1975-11-18 Gkn Screws Fasteners Ltd Heading machines
US4044588A (en) * 1976-06-25 1977-08-30 The National Machinery Co. High speed ball header

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