DE3620148C2 - - Google Patents

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DE3620148C2
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Takao Fujisawa Kanagawa Jp Yamazaki
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Description

Die Erfindung betrifft ein Schneideverfahren zur An­ wendung bei der Herstellung von Schraubenfedern durch Kaltverformung eines dicken hochfesten Drahtes, der kontinuierlich einer Windemaschine zugeführt wird, zu einer schraubenförmigen Wendel und Schneiden des dicken hochfesten Drahtes an der letzten Windung der Wendel.
Aus der US-PS 44 07 683 ist ein Verfahren zur Herstellung stark kaltverformbarer, hochfester Federdrähte mit einer Zugfestigkeit von 1471 N/mm² oder darüber bekannt, bei dem ein Draht dadurch gehärtet wird, daß er mit hoher Geschwin­ digkeit von einer Induktionsheizung oder dergleichen er­ wärmt und anschließend abgeschreckt wird, der gehärtete Draht danach durch eine Induktionsheizung oder dergleichen mit hoher Geschwindigkeit für eine kurze Zeit von 60 s oder weniger auf eine vorbestimmte Temperatur im Bereich von 300 bis 600°C erwärmt wird und der gehärtete und er­ wärmte Draht danach abgekühlt wird, während der Draht dem Härtungsprozeß kontinuierlich zugeführt wird.
Weiterhin ist aus der US-PS 43 36 081 ein Verfahren zur Her­ stellung einer hochfesten Feder mit herausragenden Federei­ genschaften bekannt, bei dem der hochfeste Federdraht, der mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist, kalt zu einer schraubenförmigen Feder geformt wird und die schraubenförmige Feder danach für eine vorbestimmte Zeit in einem elektrischen Ofen oder dergleichen bei einer vorbestimmten Temperatur im Bereich von 300 bis 500°C ge­ halten wird.
Dicke hochfeste Federdrähte, die nach dem in der US-PS 44 07 683 offenbarten Verfahren hergestellt worden sind, haben in den meisten Fällen einen Durchmesser im Bereich von 8 bis 16 mm und eine Zugfestigkeit im Bereich von 1765 bis 2157 N/mm² und werden als Tragfedern für Fahrzeuge ver­ wendet. Bei der Herstellung einer schraubenförmigen Feder nach der US-PS 43 36 081 unter Verwendung des dicken hoch­ festen Federdrahtes, der mit dem Verfahren nach der US-PS 44 07 683 hergestellt worden ist, wird der Federdraht kalt zu einer schraubenförmigen Wendel geformt und an der letzten Windung der Wendel abgeschnitten, um eine Schraubenfeder zu liefern.
Dieses bekannte Verfahren zum Kaltverformen und Schneiden des Federdrahtes soll unter Be­ zugnahme auf Fig. 1 im folgenden kurz beschrieben werden.
In Fig. 1 sind ein Zuführteil 1 und eine Windemaschine CM dargestellt. Die Windemaschine CM umfaßt als Hauptbe­ standteile Zuführrollen 2, eine Drahtführung 3, Winderollen 4 a und 4 b, eine Steigungseinstelleinrichtung 5, einen Schnei­ dedorn 6 und einen Schneidestahl 7. Eine Rolle aus dickem hochfesten Draht W wird in das Zuführgestell 1 gehängt. Der dicke hochfeste Draht W wird durch die Zuführrollen 2 aus dem Zuführgestell 1 gezogen, läuft durch die Drahtführung 3 und wird nach und nach gegen die Winderollen 4 a und 4 b ge­ drückt. Die Winderollen 4 a und 4 b lenken den Draht W aus seiner ursprünglichen Vorschubrichtung ab, so daß dieser um den Schneidedorn 6 gebogen wird, während die Steigungsein­ stelleinrichtung 5 die Schraubensteigung der Windungen des Drahtes W so reguliert, daß die Windungen mit einer vorbe­ stimmten Schraubensteigung geformt werden. Auf diese Weise wird eine vorbestimmte Anzahl von Windungen um den Schneide­ dorn 6 herum gebildet. Sobald die Bildung einer vorbestimmten Zahl von Windungen des Drahtes W abgeschlossen ist, wird die Drahtzufuhr zeitweise unterbrochen. Während die Drahtzufuhr unterbrochen ist, wird der Draht W durch Abscheren einer Stelle in der letzten Windung zwischen dem stationären Schnei­ dedorn 6 und dem vertikal beweglichen Schneidestahl 7 an der letzten Windung abgeschnitten, um die fertigen Windungen des Drahtes vom restlichen Draht W abzutrennen. Auf diese Weise ist eine Schraubenfeder entstanden.
Das Abschneiden des Drahtes W an der letzten Windung er­ fordert eine sehr große Schneidekraft, wenn der Draht W einen großen Durchmesser und eine hohe Festigkeit besitzt. Die Schneidekraft, die z. B. zum Schneiden eines Drahtes mit einem Durchmesser von 14,0 mm und einer Zugfestigkeit von 2010 N/mm² erforderlich ist, beträgt
Da der Schneidedorn 6 und der Schneidestahl 7 eine so große Kraft auf einen Draht mit 14,00 mm Durchmesser ausüben müssen, wird die Schneide des Schneidestahls 7 eingekerbt oder der Schneidedorn 6 und der Schneidestahl 7 werden sehr oft zerbrochen, selbst dann, wenn Material und Härte des Schneidedorns 6 und des Schneidestahls 7 geeignet gewählt werden. Die Lebens­ dauer des Schneidedorns 6 und des Schneidestahls 7 ist daher nur sehr kurz. Der Anteil der Unterhaltungskosten einschließ­ lich der Kosten für diese Bauteile an den Herstellungskosten der Schraubenfeder ist daher sehr groß.
Da das kalte Verformen eines dicken Drahtes schwierig ist, ist allgemeiner Stand der Technik, Schraubenfedern herzu­ stellen, indem man einen heißen Draht zu einer schrauben­ förmigen Wendel formt, die Wendel vom Draht abschneidet und die Wendel einer Wärmebe­ handlung unterwirft, um eine Schraubenfeder mit den gewünschten mechanischen Eigenschaften herzustellen. Das Verfahren, das in der US-PS 44 07 683 offenbart ist, hat diesen Stand der Technik und damit die Schwierigkeiten beim Kaltformen von Schraubenfedern aus dickem Draht überwunden. Das bekannte Verfahren brachte jedoch die genannten neuen Schwierigkeiten beim Abschneiden der letzten Windung der Wendel mit sich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungs­ gemäßes Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem der Schneidedorn und der Schneidestahl der Windemaschine nicht zu hohen Schneidekräften ausgesetzt werden, damit deren Lebensdauer beträchtlich verlängert wird, und bei dem die mechanischen Eigenschaften der danach hergestellten Schraubenfedern nicht im mindestens beeinträchtigt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Verfahren gelöst, das folgende Schritte umfaßt:
Unterbrechen der Drahtzufuhr für eine vorbestimmte Zeit, sofort nachdem die Wendel in der Windemaschine hergestellt worden ist,
Erwärmen eines Teilstücks des Drahtes auf einer vorbestimmten Länge durch eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Drahtes mit hoher Geschwindigkeit auf eine vor­ bestimmte Temperatur im Bereich zwischen 400 und 750°C inner­ halb der vorbestimmten Zeit, in der die Drahtzufuhr unterbrochen ist, wobei sich das Teilstück des Drahtes an einer Stelle des Drahtdurchgangs durch die Windemaschine befindet, die in einer Entfernung vor der Schneideeinrichtung der Windemaschine liegt, die der Drahtlänge der Wendel entspricht, und
Schneiden des Drahtes prak­ tisch in der Mitte des erwärmten Teilstücks.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung er­ geben sich aus den Unteransprüchen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Fig. 2 und 3 der Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 2 den Aufriß einer Schraubenfederformungs­ strecke zum Ausführen des erfindungsge­ mäßen Schneideverfahrens und
Fig. 3a und 3b die Temperaturverteilung in dem erwärmten Teilstück des Drahtes nach Abschluß der Erwärmung bzw. den Effekt der Wärmeleistung im erwärmten Teilstück.
In Fig. 2 sind ein Zuführgestell 1 und eine Windemaschine CM dargestellt. Die Windemaschine CM umfaßt, ähnlich wie die Windemaschine, die bei der herkömmlichen Schraubenfeder­ formungsstrecke nach Fig. 1 verwendet wird, eine Reihe von Zuführrollen 2, eine Drahtführung 3, Winderollen 4 a und 4 b, eine Steigungs­ einstelleinrichtung 5, einen Schneidedorn 6 und einen Schneide­ stahl 7. Erfindungsgemäß ist im Weg des Drahtes durch die Windemaschine CM eine Induktionsheizspule 8 als Einrichtung zum Erwärmen des Drahtes mit einer hohen Aufheizgeschwindig­ keit angeordnet. Die Induktionsheizspule 8 ist mit einem Hoch­ frequenznetzteil E verbunden, das in der Lage ist, Strom eines festgelegten Pegels und einer festgelegten Frequenz zu liefern. Die Induktionsheizspule 8 ist in beide Richtungen entlang des Drahtweges bewegbar, weil die Stellung der In­ duktionsheizspule 8 entsprechend der Länge des Drahtes in einer zu formenden Schraubenfeder eingestellt werden muß. Die Stellung der Induktionsheizspule 8 wird vor dem Start des Schraubenfederformungsprozesses so eingestellt, daß die Mitte der Induktionsheizspule 8 sich an einer Stelle des Drahtweges befindet, die von der Stellung des Schneide­ stahls 7 so weit entfernt ist, wie der Länge des Drahtes W der zu formenden Schraubenfeder entspricht. Vorzugsweise ist die Spulenlänge der Induktionsheizspule 8 in der Größen­ ordnung von 50 bis 60 mm. Die Bedeutung einer solchen Be­ schränkung der Spulenlänge wird bei der Beschreibung der Funktion der Induktionsheizspule in Bezug auf die Funktionen der restlichen Bestandteile noch deutlich werden.
Nachdem der Draht W zu einer vorbestimmten Schraubenfeder bzw. Wendel gewickelt worden ist, wird die Drahtzufuhr zur Windemaschine CM zeitweise unterbrochen, um den Draht W an der letzten Windung der Wendel durch die zusammen­ wirkende Schneidewirkung des Schneidedorns 6 und des Schneide­ stahls 7 abzuschneiden. Hinsichtlich der Produktivität liegt die bevorzugte Unterbrechungsdauer der Drahtzufuhr und damit auch die Dauer der Stromzufuhr zur Induktionsheizspule 8 im Bereich von 1 bis 2 s.
Die Stromversorgungskapazität des Hochfrequenznetzteils E wird so festgelegt, daß die Induktionsheizspule 8 den still­ stehenden Draht W während der Dauer der Stromzufuhr so weit erwärmen kann, daß die Oberflächentemperatur eines Teilstücks des Drahtes W auf einer Länge, die der Heizspulenlänge entspricht, bis auf eine Temperatur im Bereich zwischen 450 bis 750°C an­ gehoben wird, und daß sie den Draht W auch so weit er­ wärmen kann, daß die mittlere Temperatur in einem Quer­ schnitt des erwärmten Teilstücks des Drahtes W im Be­ reich von 400 bis 700°C liegt, wenn das erwärmte Teil­ stück des Drahtes W nach dem Erwärmen zur Schneideposition weiterbewegt wird. D. h., daß ein Teilstück des Drahtes W so weit erwärmt wird, daß die Wärme, die an das erwärmte Teilstück des Drahtes W abgegeben wird, durch Wärmeleitung von der Oberfläche zum Zentrum des Drahtes W übertragen wird, so daß die Temperatur eines Querschnitts im erwärmten Teilstück des Drahtes W im Bereich von 400 bis 700°C liegt, während das erwärmte Teilstück vorwärts bewegt und verformt wird, um die letztere Windung einer Schraubenfeder zu bilden.
Die untere Grenze der Oberflächentemperatur und die untere Grenze der mittleren Temperatur eines Querschnitts des erwärm­ ten Teilstücks des Drahtes W, das von der Induktionsheizspule 8 erwärmt worden ist, wird auf 450°C bzw. 400°C festgelegt, weil die Zugfestigkeit des erwärmten Teilstücks des Drahtes W im Moment des Schneidens nicht wirksam vermindert ist und daher eine große Schneidekraft zum Schneiden des Drahtes W erforderlich ist, wenn die Oberflächentemperatur und die mittlere Temperatur unterhalb der jeweiligen unteren Grenzen liegen. Der Draht kann leicht geschnitten werden, wenn der Draht W in der vorbestimmten Heizdauer (1 bis 2 s) durch eine große Stromzufuhr zur Induktionsheizspule 8 auf eine Oberflächentemperatur über 750°C erwärmt wird und die mittlere Temperatur eines Querschnitts des erwärmten Teilstück des Drahtes bis zum Moment des Schneidens auf einer Temperatur über 700°C gehalten wird. Es ist jedoch möglich, daß ein Teilstück des Drahtes W zur Ausbildung der effektiven Win­ dungen einer Schraubenfeder durch Wärmeleitung ungünstig er­ wärmt wird, wenn der Draht W auf eine übertrieben hohe Tem­ peratur erwärmt wird. Daher wird als obere Grenze der Ober­ flächentemperatur und als obere Grenze der mittleren Tem­ peratur eines Querschnitts des erwärmten Teilstücks des Drahtes W eine Temperatur von 750°C bzw. 700°C gewählt. Das Erwärmen des Drahtes W auf eine übertrieben hohe Tem­ peratur verschlechtert die mechanischen Eigenschaften der Schraubenfeder, die aus dem übermäßig erwärmten Draht ge­ formt wird. Wenn der Induktionsheizspule 8 ein kleiner Strom mit vergleichsweise hoher Frequenz zugeführt wird, um den Draht W auf eine Oberflächentemperatur oberhalb 750°C zu erwärmen, ist so ein geringer Strom nicht in der Lage, genügend Wärme abzugeben, um die Zugfestigkeit des erwärmten Teilstücks des Drahtes im Moment des Schneidens in wünschenswertem Ausmaß zu verringern, und daher ist eine große Schneidekraft zum Schneiden des erwärmten Teilstücks des Drahtes notwendig.
Wenn ein dicker hochfester Draht, hergestellt nach dem Ver­ fahren aus der US-PS 43 36 081, so weit erwärmt wird, daß die mittlere Temperatur eines Querschnitts im erwärmten Teil­ stück zum Zeitpunkt des Schneidens im Bereich von 400 bis 700°C liegt, ist die Zugfestigkeit des erwärmten Teilstücks annähernd auf die Hälfte der ursprünglichen Zugfestigkeit des Drahtes reduziert.
Die Leistungskapazität des Hochfrequenznetzteiles E wird unter Berücksichtigung des Bereichs von Drahtdurchmessern, die auf der Windemaschine geformt werden sollen, des Zeitintervalls zwischen dem Abschluß der Erwärmung und dem Schneiden und der Geschwindigkeit der Wärmeleitung in den Drähten gewählt, um der Induktionsheizspule eine angemessene Leistung zu liefern, so daß die gesamte Querschnittsfläche im erwärmten Teilstück des Drahtes auf eine Temperatur erwärmt wird, die eine Re­ duzierung der Zugfestigkeit des erwärmten Teilstückes in einem Ausmaß ermöglicht, welches das Schneiden des erwärmten Teilstücks erleichtert und das die mechanischen Eigenschaften der Schraubenfeder, die aus dem Draht geformt wird, nicht nachteilig beeinflußt, wobei die Induktionsheiz­ spule in der Lage sein muß, den Draht in einer kurzen Auf­ heizzeit, z. B. einer Zeit im Bereich von 1 bis 2 s, auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen. Üblicherweise liegt die Ausgangsfrequenz des Hochfrequenznetzteils E im Bereich von 3 bis 20 kHz, und die Ausgangsleistung des Hoch­ frequenznetzteils E wird gemäß den entsprechenden Be­ dingungen reguliert.
Um konkret zu werden: Beim Formen einer Schraubenfeder mit einer Drahtlänge von 2500 mm aus einem Draht W mit einem Durchmesser von 15,1 mm durch Erwärmen eines Teilstücks des Drahtes W mit einer Länge von 60 mm (Spulenlänge der In­ duktionsheizspule 8) auf eine Oberflächentemperatur von 750°C in 2 Sek. und durch Schneiden des Drahtes W in dem erwärmten Teilstück 6 s nach Abschluß der Erwärmung, wenn die Temperatur der gesamten Querschnittsfläche im er­ wärmten Teilstück bei 600°C liegt, beträgt die Leistung, die an die Induktionsheizspule 8 geliefert werden muß, 16 kW, die Leistungsdichte 0,5 kW/cm² und die Betriebsfrequenz 17 kHz. Daher sind die angegebene Frequenz und 20 kW Aus­ gangsleistung für die Durchführung eines solchen Winde­ vorganges geeignet.
Die Erfindung weist ein weiteres Merkmal auf, um der Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Schraubenfedern, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geformt werden, vorzubeugen; die Länge des erwärmten Teil­ stücks, d. h. die Spulenlänge der Induktionsheizspule 8, wird zu diesem Zweck entsprechend gewählt. Da der mittlere Federdurchmesser D von Schraubenfedern, die durch das Winden von Drähten mit einem Drahtdurchmesser im Bereich von 8 bis 16 mm geformt werden, mindestens 50 mm beträgt, gilt folgende Formel, wenn die Drahtlänge in der letzten Windung zwei Drittel des mittleren Federumfangs π D ausmacht: l=π D × 2/3=104,7 mm≈105 mm. Die Länge des Drahtes in der letzten Windung solcher Schraubenfedern beträgt also 105 mm oder mehr. Da die Induktionsheizspule 8 so angebracht ist, daß die Mitte der Induktionsheizspule 8 sich an einer Stelle des Drahtweges befindet, die praktisch in einer Entfernung vor dem Schneidestahl 7 liegt, die der Drahtlänge in einer zu formenden Schraubenfeder entspricht, wird der Draht praktisch in der Mitte des von der Induktions­ heizspule 8 erwärmten Teilstücks geschnitten, und, wenn die Spulenlänge der Induktionsheizspule 8 im Bereich von 50 bis 60 mm liegt, ist die Länge des erwärmten Teilstücks in einer Schraubenfeder, nachdem diese vom Draht abgetrennt ist, im Bereich von 25 bis 30 mm. Demgemäß ist die Länge des er­ wärmten Teilstücks in der Schraubenfeder nur ein Drittel bis ein Viertel der Länge des Drahtes in der letzten Win­ dung. Natürlich wird der Effekt der Wärmeleitung im Draht in Längsrichtung in Betracht gezogen.
Die Art und Weise der Wärmeleitung in Längsrichtung des Drahtes wurde theoretisch unter Verwendung eines Computers mit der finiten Elemente-Methode analysiert. Die Ergebnisse der Analyse sind in den Fig. 3a und 3b dargestellt. Es wurde angenommen, daß ein Draht mit 15 mm Durchmesser von einer Induktionsheizspule 8 mit einer Spulenlänge von 60 mm auf eine Oberflächentemperatur von 750°C erwärmt wurde. Fig. 3b zeigt die Temperaturverteilung in einer Hälfte des erwärmten Teilstücks 6 s nach dem Ende des Erwärmens. Bei der Ana­ lyse wurde der Effekt des Strahlungsverlustes nicht in Be­ tracht gezogen. Wie die Ergebnisse der Analyse zeigen, hält sich die Temperatur der Gesamtquerschnittsflächen in der Nähe der Schneideposition bei 500°C im Moment des Schneidens, und die Temperatur derjenigen Teile, die mehr als 45 mm von der Mitte des erwärmten Teilstücks entfernt liegen, beträgt 100°C oder weniger. Demgemäß wird offensichtlich die Hälfte der Drahtlänge in der letzten Windung nicht von der Er­ wärmung betroffen. Die Analyse beweist also, daß die mecha­ nischen Eigenschaften von Schraubenfedern, die nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren hergestellt worden sind, sich in keiner Weise verschlechtern.
Bei der Herstellung von Schraubenfedern auf der Schrauben­ federformungsstrecke zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält man die Drahtlänge der Schraubenfeder durch Berechnung. Dann wird die Induktionsheizspule 8 so ange­ bracht, daß die Mitte der Induktionsheizspule 8 sich an einer Stelle des Drahtweges befindet, die in einer Entfernung vor dem Schneidestahl 7 der Windemaschine CM liegt, die der be­ rechneten Drahtlänge der Schraubenfeder entspricht, und der Draht W, der mit Hilfe der Zuführrollen 2 von der an dem Zu­ führgestell 1 aufgehängten Drahtrolle abgerollt wird, wird durch die Induktionsheizspule 8 hindurchgezogen. Dann wird die Windemaschine CM gestartet. Der Draht W wird von den Zuführrollen 2 durch die Drahtführung 3 weitertransportiert und mit Hilfe der Winderollen 4 a und 4 b und der Steigungs­ einstelleinrichtung 5 zu einer vorbestimmten schraubenförmigen Wendel geformt. Nach Abschluß des Windeprozesses wird die Drahtzufuhr für eine vorbestimmte Zeitdauer unterbrochen. Während der Unterbrechung des Zuführvorganges wird der Schneide­ stahl 7 heruntergefahren, um den Draht W an der letzten Windung der Wendel in Zusammenwirkung mit dem Schneidedorn 6 abzuschneiden, während die Induk­ tionsheizspule 8 das sich in ihrem Inneren befindliche Teilstück des Drahtes auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt. Nachdem die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, werden die Zuführrollen wieder gestartet, um den Draht W weiterzutransportieren, und dann werden dieselben Winde-, Schneid- und Heizzyklen wiederholt. Der Draht W wird immer an einer Stelle geschnitten, die praktisch der Mitte des erwärmten Teilstücks entspricht. Da die Härte des erwärmten Teilstücks des Drahtes W reduziert ist, kann der Draht sehr leicht geschnitten werden.
Die erforderliche Schneidekraft zum Schneiden eines dicken hochfesten Drahtes mit einer Zugfestigkeit von 2010 N/mm² und einem Durschmesser von 14,0 mm beträgt beim herkömmlichen Verfahren etwa 21 t, wohingegen die erforderliche Schnei­ dekraft zum Schneiden desselben Drahtes beim erfindungsge­ mäßen Verfahren im Bereich von 10,3 bis 12,3 t liegt und damit fast halb so groß ist wie die erforderliche Schneide­ kraft zum Schneiden des Drahtes beim herkömmlichen Verfahren, vorausgesetzt, daß die Zugfestigkeit des erwärmten Teilstücks des Drahtes bis auf einen Wert im Bereich von 981 bis 1171 N/mm² reduziert ist.
In der bisher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wurde die Induktionsheizspule 8 als Mittel zum Erwärmen des Drahtes mit einer hohen Aufheizgeschwindigkeit verwendet; man kann jedoch ein Teilstück des Drahtes auch mit einer hohen Auf­ heizgeschwindigkeit erwärmen, indem man an zwei voneinander ge­ trennten Stellen des Drahtes, die in einer vorbestimmten Entfernung voneinander liegen, z. B. im Bereich von 50 bis 60 mm, ein Paar dazu geeigneter Elektroden anklemmt, wodurch dem Teilstück, das sich zwischen den Elektroden erstreckt, ein Strom zu­ geführt wird, um dieses Teilstück mit einer hohen Geschwin­ digkeit auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen.
Weiterhin ist in der bisher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die Heizeinrichtung zum Erwärmen des Drahtes mit einer schnellen Geschwindigkeit, d. h. die Induktions­ heizspule 8, vor den Zuführrollen 2 angebracht; die Heiz­ einrichtung kann jedoch so angepaßt werden, daß sie, wenn nötig, entsprechend der Drahtlänge der Schraubenfeder an einer Stelle innerhalb der Anordnung der Zuführrollen 2 an­ gebracht werden, d. h., daß die Heizeinrichtung in die Winde­ maschine CM miteinbezogen werden kann.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich geworden ist, ist das erfindungsgemäße Schneideverfahren bei der Her­ stellung von Schraubenfedern durch Kaltverformung von dicken hochfesten Drähten in der Lage, die Festigkeit desjenigen Teilstücks des Drahtes, an dem der Draht geschnitten werden soll, ohne die mindeste Verschlechterung der erforderlichen mechanischen Eigenschaften der Schraubenfeder so zu reduzieren, daß die erforderliche Schneidekraft zum Schneiden des Drahtes an diesem Teilstück praktisch auf die Hälfte der beim her­ kömmlichen Schneideverfahren erforderlichen Schneidekraft zum Schneiden desselben Drahtes reduziert wird.
Demgemäß verringert das erfindungsgemäße Schneideverfahren die Gefahr des Abplatzens und Zerbrechens des Schneidedorns und des Schneidestahls beträchtlich, wodurch die Lebensdauer des Schneidedorns und des Schneidestahls erheblich verlängert wird. Folglich werden die Herstellungskosten für Schraubenfedern durch Kaltverformung von dicken hochfesten Drähten wesent­ lich verringert, und das erfindungsgemäße Schneideverfahren beeinflußt die mechanischen Eigenschaften der Schrauben­ federn in keinem Falle ungünstig.

Claims (3)

1. Schneideverfahren zur Anwendung bei der Herstellung von Schraubenfedern durch Kaltverformung eines dicken hochfesten Drahtes, der kontinuierlich einer Winde­ maschine zugeführt wird, zu einer schraubenförmigen Wendel und Schneiden des dicken hochfesten Drahtes an der letzten Windung der Wendel, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Unterbrechen der Drahtzufuhr für eine vorbestimmte Zeit, sofort nachdem die Wendel in der Windemaschine hergestellt worden ist,
Erwärmen eines Teilstücks des Drahtes auf einer vorbestimmten Länge durch eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Drahtes mit hoher Geschwindigkeit auf eine vorbestimmte Temperatur im Bereich zwischen 400 und 750°C innerhalb der vorbestimmten Zeit, in der die Draht­ zufuhr unterbrochen ist, wobei sich das Teilstück des Drahtes an einer Stelle des Drahtdurchgangs durch die Windemaschine befindet, die in einer Entfernung vor der Schneideeinrichtung der Windemaschine liegt, die der Drahtlänge der Wendel entspricht, und
Schneiden des Drahtes praktisch in der Mitte des er­ wärmten Teilstücks.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erwärmen des Drahtes mit hoher Geschwindigkeit eine Hochfrequenzinduktionsheizung oder eine direkte elektrische Widerstandsheizung als Heizeinrichtung verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hälfte der vorbestimmten Länge des Drahtes, die von der Heizeinrichtung erwärmt werden soll, gleich oder kürzer ist als die Hälfte der Drahtlänge der letzten Windung der Wendel, die in der Windemaschine kalt geformt worden ist.
DE19863620148 1985-08-27 1986-06-14 Schneideverfahren zur anwendung bei der herstellung von schraubenfedern durch kaltverformung eines dicken hochfesten drahtes Granted DE3620148A1 (de)

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