DE438356C

DE438356C - Manufacture of small round metal disks or rings

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Publication number: DE438356C
Application number: DEJ22219D
Authority: DE
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Priority date: 1921-11-29
Filing date: 1921-11-29
Publication date: 1927-03-28

Description

Herstellung von kleinen runden getallscheiben oder -ringen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kleinen, runden Metallscheiben oder -ringen, insbesondere von Ringen mit keilförmiger Erzeugenden zur Herstellung von Absatzstiften durch Zerlegen mittels radialer Scherenschnitte. Das Neue an dem vorliegenden Verfahren besteht darin, daß quadratische Scheiben in kaltem Zustande in runden Hohlgesenken, in denen sie mit ihren zweckmäßig etwas gebrochenen Kanten in bekannter Weise Zentrierung finden, durch Stempeldruck ringsum bis an die Innenwandung der Hohlgesenke zur Kreisform ausgequetscht werden.Manufacture of small, round panes or rings. The invention relates to a process for the production of small, round metal disks or rings, in particular of rings with wedge-shaped generatrices for the manufacture of heel pins by dismantling using radial scissor cuts. The novelty of the present procedure consists in that square disks in the cold state in round hollow dies, in which they are centering in a known manner with their appropriately somewhat broken edges find, by stamp pressure all around up to the inner wall of the hollow dies to the circular shape be squeezed out.

Die quadratischen Anfangsscheiben können von Metallbändern von der Breite der Quadratscheiben völlig ohne Abfall und von Blechtafeln nahezu ohne Abfall heruntergeschnitten werden und erleiden auch bei ihrem gewaltsamen Ausquetschen im Gesenk keinerlei Materialverlust. Darüber hinaus bietet das neue Verfahren aber noch den weiteren Vorteil, daß den Scheiben während ihres durch das Quetschen bewirkten Fließens nach Bedarf auch andere als ebene Oberflächen erteilt werden können. So ist man durch entsprechende Formung der Stirnflächen der Quetschstempel oder eines Quetschstempels und des Matrizenbodens ohne weiteres in .der Lage, je nach Bedarf Scheiben oder Ringe mit ebenen, hohlen, schwach hohlkonischen, h:ohlkegeligen oder gewölbten, kegeligen oder konischen Oberflächen zu erzielen. Beispielsweise lassen sich auf diese Weise Ringe keilförmigen, radialen Querschnittes, die durch radiale Scherenschnitte in einzelne keilförmige Absatzstifte zerlegt werden, auf billigstem Wege herstellen.The starting square disks can be made of metal bands from the Width of the square panes completely without waste and of sheet metal with almost no waste are cut down and suffer if they are forcibly squeezed out No material loss in the die. In addition, the new process offers yet the further advantage that the disks caused by crushing during theirs Flowing surfaces other than flat can also be given as required. So you are by appropriate shaping of the end faces of the crimping punch or one Crush punch and the die base easily in. The position, as required Discs or rings with flat, hollow, slightly hollow-conical, h: hollow-conical or to achieve curved, conical or conical surfaces. For example, let In this way rings wedge-shaped, radial cross-section, through radial Paper cuts can be broken down into individual wedge-shaped heel pins, at cheapest price Establish ways.

Zum Lochen und gleichzeitigen Formgeben von Eisen- und Stahlblöcken in erhitztem Zustande hat E h r h a r d t ein Verfahren vorgeschlagen, darin bestehend, daß Metallblöcke oder Stäbe von drei-, vier- oder mehreckigem Querschnitt, bei welchen Werkstücken die Materialfasern parallel zu seinen Kanten gelagert sind, in eine Matrize derart lose eingesetzt werden, daß die Kanten des Stabes an den Wandungen der Matrize anliegen und leine Endfläche desselben auf dem Boden der Matrize aufruht, und daß alsdann von der entgegengesetzten Endfläche ein Dorn zentrisch in das Werkstück parallel zu dessen Kanten hineingepreßt wird, wobei der Dornquerschnitt gleich der Summe der ,Querschnitte ist, welche zwischen Werkstück und Matrize verbliebem sind, so daß das durch die Kanten gehaltene Werkstück ohne wesentliche Stauchung teilweise oder in der ganzen Länge in der Weise gelöcht wird, daß das Material desselben nach den Wandungen der Matrize hing verdrängt wird, wodurch die Matrize in einer denn eindringenden Teil des Dornes entsprechenden Länge voll ausgefüllt wird, ohne daß das Werkstück von seiner freien Endfläche aus einen Stauchdruck erfährt. Hier handelt es sich um die Herstellung zylinderförmiger Gebilde (Granaten) aus großen quadratischen Blöcken, deren Material in erhitztem Zustande durch Eintreiben eines spitzen Dornes an die hohlzylindrische Wandung des Hohlgesenkes verdrängt werden soll. Von diesem Verfahren, das auch schon zur Herstellung von Vorwerkstücken zum Ziehen und. Pressen von Scheibenrändern und Speichenrädern angewendet wurde, unterscheidet sich das vorliegende Verfahren durch die Bearbeitung viel kleinerer, von kaltem Bandeisen abschneidbarer Quadratscheiben in kaltem Zustande und ohne Eintreiben eines spitzen Verdrängungsdornes. Von .einem anderen Verfahren zur Herstellung von schmiedeisernen Wagenrädern aus einem mehrkantigen, plattenförmigen Arbeitsstück, bei welchem die nicht in, sondern auf das Hohlgesenk gelegte Vierkantplatte in erhjtztem Zustande durch einen Spitzdorn gelocht und dabei :durch den folgenden Preßstempel in das Hohlgesenk hineingezogen wird, unterscheidet sich das neue Verfahren in erster Linie durch Abschneiden viel dünnerer und kleinerer Quadratscheiben von kaltem Bandeisen, während dort, angeblich auch zur Materialersparnis, die quadratischen, sehr dicken Platten von einem weißglühenden, unmittelbar aus der Walzenstraße kommenden; sehr dicken, flachen Eisenstrang abgeschnitten werden sollen, aber wahrscheinlich wegen der großen Dicke auch in weißglühendem Zustande nicht abgeschnitten werden. können. In Wirklichkeit wird dort auch die behauptete Materialersparnis gar nicht erzielt, weil bei den für Wagenräder nur in Fragekommenden großen Blockdicken auch runde Anfangsblöcke nicht aus größeren Platten herausgestanzt werden könnten und, unter gleichem Materialaufwand wie für quadratische Blöcke geschmiedet werden müßten. (Dasselbe gilt von dem Ehrhardtschen Verfahren, für welches Materialersparnis auch nirgends behauptet wird.) Bei dem neuen Verfahren wird dagegen gegenüber der Verwendung kleiner, kalt gestanzter Rundscheiben die Materialersparnis tatsächlich erzielt. Außerdem wird der Quadratblock dort nicht wie hier im Hohlgesenk selbsttätig, sondern auf diesem künstlich zentriert und beim Lochen durch den nachfolgenden Formstempel in dasselbe in erhitztem Zustande hineingedrückt, wobei die aufstehenden Ecken später niedergedrückt werden. Bei diesem Hineindrücken oder Hineinziehen des Quadratblockes in das Hohlgesenk findet das Material keine freien Hohlgesenksegmente, in die hinein es wie beim neuen Verfahren ungehemmt ins Fließen gebracht werden könnte, und die es im Fluß ohne Verdrä bgung .durch einen Spitzdorn unter dem Stempelschlag augenblicklich ausfüllen kann.For punching and simultaneously shaping iron and steel blocks when heated, E h r h a r d t has proposed a method consisting in that metal blocks or rods of three-, four- or polygonal cross-section, in which Workpieces the material fibers are stored parallel to its edges, in a Die are used loosely in such a way that the edges of the rod on the walls the die and its end face rests on the bottom of the die, and that then from the opposite end face a mandrel centrally into the workpiece is pressed in parallel to its edges, the cross-section of the mandrel being equal to the Is the sum of the cross-sections that are left between the workpiece and the die, so that the workpiece held by the edges partially without any substantial upsetting or the entire length is perforated in such a way that the material of the same is after the walls of the die hung displaced is making the die in a length corresponding to the penetrating part of the mandrel without the workpiece experiencing an upsetting pressure from its free end face. Here it concerns the production of cylindrical structures (grenades) from large square blocks, the material of which is heated by driving a pointed mandrel displaced against the hollow cylindrical wall of the hollow die shall be. From this process, which is also used for the production of pre-workpieces for pulling and. Pressing of disc edges and spoked wheels was used, the present process differs in the processing of much smaller, Square disks that can be cut off by cold band iron in the cold state and without Driving in a pointed displacement mandrel. Another method of manufacture of wrought-iron wagon wheels made from a polygonal, plate-shaped work piece, in which the square plate placed not in, but on the hollow die is heated Condition perforated by a pointed mandrel and at the same time: by the following press ram is drawn into the hollow die, the new method differs in the first place Line by cutting off much thinner and smaller square slices of cold steel band, while there, supposedly also to save material, the square, very thick ones Plates from an incandescent, coming directly from the rolling mill; very thick, flat iron strand should be cut off, but probably because of of great thickness cannot be cut off even in the incandescent state. can. In reality, the claimed material savings are not even achieved there, because the large block thicknesses that are only suitable for wagon wheels are also round Starting blocks could not be punched out of larger panels and, under the same amount of material as would have to be forged for square blocks. (The same applies to Ehrhardt's method, for whatever material savings is nowhere asserted.) In the new process, however, is opposed to the use small, cold-stamped round disks that actually save material. In addition, the square block does not become automatic there, as is the case here in the hollow die, but artificially centered on this and when punching through the subsequent forming punch pressed into the same in a heated state, with the upstanding corners later to be depressed. With this pushing in or pulling in of the square block in the hollow die the material does not find any free hollow die segments into which As with the new process, it could be brought to flow unchecked, and the it in the river without displacement. by a pointed thorn under the punch stroke instantly can fill out.

Die bekannten Verfahren wiesen gebieterisch auf das Warmpressen quadratischer Anfangsscheiben unter Verdrängen des Materials durch den Spitzdorn hin. Nach ihnen mußte die hier nur zur Materialersparnis angestrebte Formänderung -ohne Eintreiben eines Verdrängungsdornes, lediglich mittels stumpfer Stempel, als unmöglich erscheinen. In ,der gegenteiligen Erkenntnis, daß quadratische, kleine -Anfangsscheiben bei Zentrierung durch ihre Kanten in kaltem Zustande zwischen diesen bis zur Füllung des Hohlgesenkes zum Fließen gebracht werden können, ohne daß ein Spitzdorn die Materialverdrängung einleitet oder bewirkt, liegt die vorliegende Erfindung, die durch die bedeutende Materialersparnis einen wesentlichen Fortschritt bringt. Der Gedanke, Absatzstifte aus Kreisringen mit keilförmiger Erzeugenden durch deren radiales Zerschneiden herzustellen, wäre ohne die .neue Erfindung in Ermangelung eines sonstigen billigen Verfahrens zur Bildung solcher Ringe praktisch unausführbar oder doch nur mit Kosten durchführbar, welche das neue Nagelherstellungsverfahren gegenüber den vorher bekannt gewesenen Verfahren ins Hintertreffen bringen würde.The known processes were imperative to the hot pressing of squares Starting discs with the material being displaced by the pointed mandrel. After you had to do the change in shape, which was aimed at saving material, without driving a displacement mandrel, only by means of a blunt punch, appear to be impossible. In, the opposite finding, that square, small initial disks at Centered by their edges in the cold state between these up to the filling of the hollow die can be made to flow without a pointed mandrel Introduces or causes material displacement, the present invention is the brings significant progress due to the significant material savings. Of the Thought, heel pins made of circular rings with wedge-shaped generatrices through their radial Producing cutting would be without the new invention in the absence of another cheap process for the formation of such rings practically impracticable or at least only feasible at a cost that the new nail manufacturing process compared to the would put previously known procedures behind.

Auf der Zeichnung sind die Herstellung von Rundscheiben und Ringen nach dem neuen Verfahren und die dazu geeigneten Vorrichtungen beispielsweise veranschaulicht.The drawing shows the production of round washers and rings illustrated for example according to the new method and the appropriate devices.

Abb. i zeigt das Materialband, Abb. 2 von oben= und von der Seite eine von diesem Band abgeschnittene Quadratscheibe als. Anfangsstück. Die Abb. 3 bis io lassen als, Ausführungsbeispiel eine Reihe von Querschnitten der aus dieseln Anfangsstück ausquetschbaren Rundscheiben oder Ringe erkennen.Fig. I shows the material band, Fig. 2 from above = and from the side a square disc cut from this tape as. Opening piece. Fig. 3 to io let as an embodiment a number of cross-sections of dieseln Recognize the initial piece of squeezable round disks or rings.

Abb. i i zeigt ein zum Pressen beiderseits ebener Scheiben dienendes. Matrizengesenk mit eingelagerter Quadratscheibe im Längsschnitt.Fig. I i shows a machine used for pressing disks that are flat on both sides. Die die with embedded square washer in longitudinal section.

Abb. 12 ist eine Draufsicht auf die offene Matrize mit der eingelagerten Quadratscheibe. Abb. 13 zeigt die Herstellung einer beiderseits hohlen Scheibe mittels gegenläufiger Quetschstempel und Abb. 1 ¢ die Herstellung eines zur Herstellung keilförmiger Absatzstifte dienenden Ringes von kegelförmigem Querschnitt, ebenfalls mittels gegenläufiger Quetschstempel.Fig. 12 is a top plan view of the open die with the embedded Square disc. Fig. 13 shows the production of a double-sided hollow disk by means of counter-rotating squeegee and Fig. 1 ¢ the production of a for production wedge-shaped heel pins serving ring of conical cross-section, also by means of a crimping stamp that rotates in opposite directions.

Von dem Metallband a oder von einer Blechtafel -werden Quadrate b heruntergeschnitten, die erfindungsgemäß als Anfangsstücke verwendet und durch Ausquetschen in Kreis- Scheiben bzw. durch Ausstanzen mit folg--ndem Ausquetschen in Kreisringe verwandelt werden. Das Ausquetschen kann durch ein entsprechend kräftiges Schlagwerk oder durch eine starke hydraulische Presse in einem Arbeitsgang oder in mehreren Arbeitsgängen auf warmem oder kaltem Wege erfolgen. Nach den Abb. i i und 12 wird die Quadratscheibe b mit ihren etwas gebrochenen Kanten e an der hohlzylindrischen Wandungd der Matrize l von selbst zentriert, wenn sie sich auf den Matrizenboden g auflegt. Das Brechen der Kanten ist, wenn die Zentrierung an der Matrizenwandung erfolgen soll, nicht unbedingt erforderlich, sondern nur zweckmäßig. Es können auch kleinere Quadratscheiben verwendet und auf andere Weise zentriert werden. Schlägt der genau in die Matrizenbohrung passende Stempel i nun mit seiner ebenen Stirnfläche mit entsprechender Wucht auf die Quadratscheibe auf, so kommt deren Material, das beispielsweise Schmiedeeisen, Flußeisen, Stahl, Messing oder ein sonstiges Metall sein. kann, ins Fließen. Es fließt unter entsprechend starkem Schlag so lang, bis .es die beim Einlegen der Quadratscheibe frei gebliebenen Kreissegmente k völlig ausfüllt und sich satt an die Matrizenwandung d anschmiegt. Bei ebenem Matrizenboden g ergibt sich hierbei die Kreisscheibe l nach Abb. 3 mit parallelen Kreisflächen m.Squares b are formed from the metal strip a or from a metal sheet cut down, used according to the invention as starting pieces and by squeezing in circular Slices or by punching out followed by squeezing be transformed into circular rings. The squeezing can be done by a correspondingly strong Hammer mechanism or a powerful hydraulic press in one operation or be carried out in several work steps on a warm or cold route. According to fig. I i and 12, the square disc b with its slightly broken edges e on the hollow cylindrical one Wandungd of the die l centered by itself when it is on the die base g hangs up. The breaking of the edges is when the centering on the die wall should take place, not absolutely necessary, but only expedient. It can too smaller square disks are used and centered in a different way. Beats the punch i, which fits exactly into the die bore, now has its flat face with a corresponding force on the square disk, then comes its material, that for example wrought iron, fluoro iron, steel, brass or any other metal be. can flow. With a correspondingly strong blow, it flows until .es completely the circle segments k that remained free when the square disk was inserted and fits snugly against the die wall d. With an even bottom of the die g results in the circular disk l according to Fig. 3 with parallel circular surfaces m.

Je nachdem man den Boden der Matrize als Hohlkugel- oder Vollkugelabschnitt ausführt, kann man die untere Fläche der so entstehenden Kreisscheibe nach Abb. q auch vollkugelig oder nach Abb. 5 hohlkugelig ausbilden, was für gewisse Anwendungsfälle der Scheibe Bedeutung gewinnt, beispielsweise wenn die Scheibe als Teil eines Kugelgelenkes dienen soll oder wenn für denselben Zweck oder sonstige Fälle der Vollkugelabschnitt der einen Scheibe in den Hohlkugelabschnitt der anderen Scheibe auf billigste Weise anzupassen ist. Bildet man sowohl den Matrizenboden als auch die Stempelstirnfläche als Hohlkugelabschnitt aus, so ergibt sich die beiderseits vollkugelige Scheibe nach Abb.6 und bei vollkugeliger Stempelstirnfläche gegenüber einem vollkugeligen Matrizenboden eine beiderseits hohle - Scheibe nach Abb. 7. Eine zur abfallosen Herstellung der Scheibe nach Abb.7 geeignete Quetschvorrichtung ist aus Abb. 13 ersichtlich, nach welcher zwei in einem hohlzylindrischen Formring f gegenläufig verschiebbare Stempel k mit ihren kugelabschnittförmigen Stirnflächen i' die Quadratscheibe von beiden Seiten her ausquetschen, bis deren Material durch Fließen nach den Ringwandungen d hin die Kreisabschnitte k völlig ausfüllt. Macht man den Matrizehboden und die Stirnfläche des einzigen Stempels oder bei gegenläufigen Stempeln deren Stirnflächen stumpfkegelig, so ergibt sich aus der Quadratscheibe die beiderseits stumpf hohlkegelige Rundscheibe nach Abb. B.Depending on whether you have the bottom of the die as a hollow sphere or solid sphere section one can see the lower surface of the resulting circular disk as shown in Fig. q also form fully spherical or hollow spherical as shown in Fig. 5, which for certain applications the disc becomes important, for example when the disc is part of a ball joint should serve or if for the same purpose or other cases the full sphere section the one disc in the hollow spherical section of the other disc in the cheapest way is to be adjusted. If both the bottom of the die and the face of the punch are formed as a hollow spherical section, the result is a fully spherical disk on both sides according to Fig. 6 and with a fully spherical punch face compared to a fully spherical one The bottom of the die has a hollow disc on both sides as shown in Fig. 7. One for waste-free Manufacture of the disc according to Fig. 7 suitable squeezing device is from Fig. 13 can be seen after which two in a hollow cylindrical shaped ring f in opposite directions displaceable stamp k with their spherical segment-shaped end faces i 'the square disk Squeeze out from both sides until the material flows through the ring walls d out completely fills the circle segments k. Do you make the die base and the End face of the single punch or, in the case of opposing punches, their end faces frustoconical, the square disk results in the hollow-conical frustum on both sides Round disc as shown in Fig. B.

Läßt man nach Abb. 14 die stumpfkonische Stirnfläche i" des obren Stempelst in einen Lochdornn übergehen, der in eine entsprechende Bohrung o des unteren Stempels it mit ebenfalls konischer Stirnfläche i" genau paßt, so entsteht beim Ausquetschen der Quadratscheibe der Kreisring p nach Abb. i o mit keilförmigem Querschnitt, indem der vor der oberen Quetschfläche i" hergeschobene Lochdorn n zuerst das Loch o' aus der Quadratscheibe ausstanzt und die Quetschflächen hierauf die Formung übernehmen. Hier kann das Lochen und Formen der Quadratscheibe zu dem Ring nach Abb. io in einem einzigen Arbeitsgang ausgeführt werden, aber dadurch, daß man da:s Loch o' aus der Quadratscheibe herausstanzt, solange diese noch ihre ursprüngliche Dicke hat, ergibt sich ein Materialabfall, der wesentlich vermindert werden kann, indem man aus der Quadratscheibe zunächst eine Vollscheibe vom Querschnitt nach Abb.9 mit abgeplatteten Hohlkonusflächen ausquetscht und nachträglich nur die sehr dünne mittlere Abplattung durch Ausstanzen entfernt.If one leaves, according to Fig. 14, the truncated conical face i "of the upper Punch merge into a piercer, which o des in a corresponding hole lower punch it with likewise conical end face i "fits exactly, so arises When squeezing out the square disc, the circular ring p according to Fig. i o with a wedge-shaped Cross-section in which the piercer n first punch out the hole o 'from the square disc and place the squeeze surfaces on it take over the shaping. Here the punching and shaping of the square disc can be added to the Ring according to fig. that you punch out the square disk as long as it is still yours has the original thickness, there is a material waste which is significantly reduced can be made by first turning the square disk into a solid disk with a cross-section according to Fig. 9 squeezed out with flattened hollow conical surfaces and subsequently only the very thin central flattening removed by punching.

Statt der Quadratscheiben, die sich a"rn leichtesten und völlig abfallos herstellen lassen, könnten im Bereich der Erfindung auch Drei-, Sechs- oder Achtkantscheiben, bei deren Abschneiden sich immer noch weniger Materialabfall ergibt als beim Ausstanzen von Kreisscheiben, als Anfangsstücke gewählt werden.Instead of the square discs, which are lightest and completely waste-free can be produced, could also triangular, hexagonal or octagonal washers, when they are cut, there is still less material waste than when they are punched out of circular disks, can be chosen as starting pieces.

Claims

1JATENT CLAIM: Process for the production of small round metal disks or rings, in particular rings with wedge-shaped generatrices for production of heel pins by dismantling by means of radial scissor cuts, characterized in that, that square disks (b) in the cold state in round hollow dies, in which centering them in a known manner with their appropriately somewhat broken edges (c) find, by stamping pressure all around up to the inner wall (d) of the hollow dies for Circular shape to be squeezed out.