DE4390874C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von insbesondere als Bits gestalteten Schraubwerkzeugen in Kreuzschlitzform oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Herstellung von insbesondere als Bits gestalteten Schraubwerkzeugen in Kreuzschlitzform oder dergleichen im Wege der Kaltumformung von aus einem Profilstab abgelängten Werkstückabschnitten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 5.

Es ist bekannt, Bits in der Weise zu fertigen, daß von einem im Querschnitt sechseckigen Profilstab ausgegangen wird, der auf das Maß der Bits abgelängt wird. Anschlie­ ßend wird der Werkstück-Abschnitt abgedreht unter Erzeu­ gung eines Sechskants und eines zylindrischen Abschnitts mit gekupptem Stirnende. Dieses so vorgefertigte Bauteil wird sodann am gekuppten Stirnende von den Preßbacken eines Preßwerkzeugs auf ein Kreuzschlitzprofil oder dergleichen umgeformt. Da bei diesem Vorgang der Werk­ stück-Abschnitt einer Längenvergrößerung unterliegt, besteht das Problem eines Verbiegens des während des Umformvorganges eingespannten Werkstück-Abschnitts ver­ bunden mit einem erhöhten Ausschuß.

Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der britischen Patentschrift 892 507 her bekannt. Dort ist das Schaftende fest im Preßwerk­ zeug eingespannt. Hier besteht beim Zusammenfahren der Preßwerkzeuge die Gefahr des Verbiegens. Obwohl bei dem US-Patent 1 977 164 bei einer Vorrichtung zur Erzeugung von sechskantförmigen Schraubenköpfen ein Einführstößel abgefedert ist, kann dort das Werkstück bei der Umfor­ mung nur in eine Richtung ausweichen.

Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, um Bits in herstellungstech­ nisch einfacher Weise mit großer Genauigkeit zu ferti­ gen, ohne daß der Nachteil eines Verbiegens des Werk­ stück-Abschnitts in dem Preßwerkzeug auftritt.

Gelöst wird die Erfindungsaufgabe durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 5.

Somit ist ein gattungsgemäßes Verfahren angegeben, mittels welchem als Bits gestalte­ te Schraubwerkzeuge in Kreuzschlitzform oder dergleichen mit großer Genauigkeit herstellbar sind. Das Problem, daß der Werkstück-Abschnitt sich beim Umformvorgang verbiegt, ist eliminiert. Erreicht ist dies durch die axiale federnde Abstützung des Werkstück-Abschnitts im Preßwerkzeug. Wird nun durch die zentral zufahrenden Preßbacken des Preßwerkzeugs entlang der zum Stirnende verjüngend verlaufenden Kegelmantelfläche das Kreuz­ schlitzprofil oder dergleichen am Werkstück-Abschnitt durch Umformen erzeugt, so wird die dabei auftretende Längenvergrößerung von der federnden Abstützung kompen­ siert, ohne daß die Längenvergrößerung zu einem Verbie­ gen insbesondere des zylindrischen Abschnitts des Werk­ stück-Abschnitts führt. Das bedeutet, daß die federnde Abstützung in ihrer Kraftbemessung so groß gewählt ist, daß die Kräfte zu einem Verbiegen bzw. Ausbiegen größer sind als diejenigen der federnden Abstützung. Ferner gewährleistet die verjüngend verlaufende Kegelmantelflä­ che ein synchrones Verlagern der Preßbacken verbunden mit einer hohen Umformgenauigkeit. Ein weiterer Verfah­ rensschritt besteht darin, daß der von einem Rundstabpro­ fil abgelängte Werkstück-Abschnitt am einen Ende zu einem Sechskant angestaucht wird. Sämtliche Verfahrens­ schritte, abgesehen von dem Ablängen, können im Wege der Kaltumformung durchgeführt werden. Ausgangsmaterial ist dabei Rundstabprofil der entsprechenden Güte. Nach Ablän­ gen des Werkstück-Abschnitts erhält dieser durch Anstau­ chen am einen Ende einen Sechskant. Damit stets einwand­ freie Arbeitsenden am nach dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren gefertigten Schraubwerkzeug vorliegen, ist ein kegel­ förmiges Ankuppen des Stirnendes des Werkstück-Ab­ schnitts vor Einbringen desselben in den Freiraum zwi­ schen den Preßbacken vorgesehen. Das durch Ablängen erzeugte Stirnende unterliegt daher vor dem Umformvor­ gang einer gesonderten Bearbeitung. Es wird auf diese Weise eine stets kerbwirkungsfreie Abtriebsspitze am Schraubwerkzeug geschaffen. Ohne diesen Bearbeitungsvor­ gang würde sonst die Scherfläche im Bereich des Abtriebs liegen. In vorteilhafter Weise erfolgt das Anstauchen des Sechskantes in einer Mehrstufenpresse derart, daß zunächst eine etwa hälftige Teillänge auf einen kleine­ ren Querschnitt fließgepreßt wird, daran anschließend die andere querschnittsgrößere Teillänge gegebenenfalls über eine Preßzwischenstufe auf einen Sechskantabschnitt etwa halber Länge umgeformt wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Preßkräfte an einer Station der Mehrstufenpresse zu einem Ausknicken oder dergleichen führen kann. Erfolgt das Anstauchen des Sechskantab­ schnittes über eine Preßzwischenstufe, so wird in dieser nur etwa die Hälfte der querschnittsgrößeren Teillänge auf einen größeren Durchmesser umgeformt. Ein weiterer Verfahrensschritt ist darin zu sehen, daß mit dem Fließ­ pressen der halben Teillänge auf einen kleineren Quer­ schnitt der Ansatz für die kegelstumpfförmige Übergangs­ fläche des Sechskantes geformt wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 zeichnet sich durch ein Preßwerkzeug aus, dessen Schlitten und dessen Matrize je einen aufeinander zu gerichtet federbelasteten Anschlag besitzen, von denen derjenige des Schlittens zur Abstützung an der Endfläche des Sechskantes und der andere zur Abstützung des Stirnendes dient. Auf diese Weise ist der Werkstück-Abschnitt optimal justiert. Selbst Längenunterschiede des Werkstück-Abschnitts werden hierdurch ausgeglichen.

Auch erlaubt die beiderseitige Stirnabstützung dem Werk­ stück-Abschnitts den Einsatz eines relativ einfach ge­ stalteten Werkzeugs verbunden mit der Einsparung von Herstellungskosten des Preßwerkzeugs. Es ist dabei eine solche Maßnahme getroffen, daß die Federkräfte unter­ schiedlich sind. Vorzugsweise wird die auf den Sechskant einwirkende Federkraft größer sein als diejenige, welche über den entsprechenden Anschlag das Stirnende des Werkstück-Abschnitts abstützt. Dies trägt der Gegeben­ heit Rechnung, daß die Längenvergrößerung bei der Umfor­ mung des Stirnendes im wesentlichen in Richtung des Stirnendes verläuft, so daß dort der geringere Wider­ stand besteht. Weiterhin ist hervorzuheben, daß der Anschlag der Matrize als auf das abgeflachte und ange­ kuppte Stirnende des Abschnittes aufsetzender Dorn ge­ staltet ist. Dieser behindert nicht das zentrale Zufah­ ren der durch Umformung das Kreuzschlitzprofil oder dergleichen erzeugenden Preßbacken. Es erweist sich als vorteilhaft, daß der Dorn in einer Schiebehülse lagert, die einerends in der gleichen Richtung federbelastet ist wie der Dorn und andererends die Preßbacken in die Öff­ nungsstellung drückt. Demzufolge erfüllt die Schiebehül­ se eine Doppelfunktion: Einerseits dient sie zur Aufnah­ me des Dorns, und andererseits stellt sie dasjenige Bauteil dar, welches die Preßbacken in die Öffnungsstel­ lung zurückverlagert. Die Federbelastung der Schiebehül­ se ist derart, daß dennoch das zentrale Zufahren der Preßbacken auf der verjüngend zulaufenden Kegelmantelflä­ che ermöglicht ist. Trotz der dabei auftretenden Verlage­ rung der Schiebehülse entgegen der sie belastenden Druck­ feder verbleibt der Dorn stets in Stützstellung zum Stirnende des Werkstück-Abschnitts. Zwecks einer synchro­ nen Steuerung der Preßbacken des Preßwerkzeugs. Beim Umformvorgang belastet der Schlitten mit einer gemeinsa­ men Ringfläche sämtliche nach einem Kreis orientierte Preßbacken. Der Aufbau des Preßwerkzeugs zeichnet sich dadurch aus, daß die Preßbacken ihre profilierten Preß­ flächen an der ihrer Mantelfläche gegenüberliegenden Innenhöhlungswand ausbilden. Zur Erzielung unterschiedli­ cher Federkräfte ist der schlittenseitige Anschlag von einem Tellerfederpaket belastet. Also besteht dort die geringere Ausweichmöglichkeit der federnden Abstützung des Werkstück-Abschnitts. Eine optimale Steuerung der Preßbacken ergibt sich dadurch, daß der Kegelmantelflä­ chen-Winkel ca. 30° beträgt. Damit jede Preßbacke sich stets auf einer vorschriftsmäßen Bahn bewegt, sind die Preßbacken kegelflächenmantelseitig mit Gleitführungslei­ sten ausgestattet und belassen zwischen sich in Preßend­ stellung jeweils Schlitzräume zum Eintritt des zu Rippen umgeformten Materiales des Werkstück-Abschnittes. Eine weitere Funktion erfüllt das Preßwerkzeug dadurch, daß es Station eines Folgewerkzeugs ist, welcher eine Kupp­ station vorgelagert ist. Auf diese Weise ist es möglich, unmittelbar vor dem Umformvorgang durch das Preßwerkzeug das gekuppte Stirnende des Werkstück-Abschnitts zu erzeu­ gen. Im Detail ist die Kuppstation so aufgebaut, daß sie ein das Stirnende abdrehendes Werkzeug aufweist. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß dem Einspann-Teil der Kuppstation ein in die Sechskant-Aufnahmehöhlung einfahrbares Prägewerkzeug zugeordnet ist. Gleichzeitig mit dem Kuppen des Stirnen­ des kann der Sechskant durch das Prägewerkzeug eine entsprechende Prägung erhalten. Diese kann Auskunft über die Herkunft, der Größe des Bits etc. geben. Einer zu großen Wärmeentwicklung an der Kuppstation wird durch einen Spül/Kühlmittelzuleitungskanal in dem das Abdreh­ werkzeug tragenden Teil der Kuppstation entgegengewirkt. Gleichzeitig werden durch das Spül/Kühlmittel die Späne von der Kuppstation abtransportiert. Zwecks Verwirkli­ chung einer gleichmäßigen Spülung und dadurch Kühlung des Werkstück-Abschnitts an der Kuppstation endet der Spülkanal als Ringdüse um den Werkstück-Abschnitt.

Die Kuppstation ist eine Vorrichtung zum Abdrehen eines Werkstückes, insbesondere eines Stirnendes eines Werkstückes. Eine derartige Vorrichtung besteht aus einer ersten Baugruppe zur Aufnahme des Werkzeuges und einer zweiten Baugruppe zur Aufnahme eines Werkstückes in Form eines Einspannteils. Es ist ein Drehantrieb vorgesehen, der zwischen den beiden Baugruppen eine Drehbewegung er­ zeugt. Dabei kann entweder die Werkzeugaufnahme gedreht werden und das Werkstück stillstehen oder das Werkstück gedreht werden und das Werkzeug stillstehen. Denkbar ist auch, daß beide Baugruppen drehangetrieben sind. Bevor­ zugt ist jedoch eine Version, bei welcher das Werkstück festgehalten wird und das Werkzeug drehangetrieben ist. Die beiden Baugruppen sind derart zueinander ausgerich­ tet, daß das Werkstück axial zum Werkzeug ausgerichtet ist. Mindestens eine der beiden Baugruppen ist in axia­ ler Richtung zur Drehbewegung vor und zurück verlager­ bar. Dabei kann die Vor- und Zurückverlagerung der Bau­ gruppe im Takt einer vor-/nachgelagerten Bearbeitungssta­ tion erfolgen. Bei letztgenannter Betriebsweise ist die Verlagerungsgeschwindigkeit im allgemeinen nicht der Bearbeitungsgeschwindigkeit des Drehwerkzeuges angepaßt. Ziel der Erfindung ist es daher, das Abdrehen eines Werkzeuges bei einer vorbenannten Vorrichtung unabhängig von der Verlagerungsgeschwindigkeit zu ermöglichen. Hierzu ist vorgesehen, daß die andere Baugruppe zumin­ dest teilweise während eines Arbeitshub in gleichsinni­ ger Richtung eine Ausweichbewegung durchführt. Ist bei­ spielsweise das Werkstückeinspannteil im Takt einer vor-/nachgelagerten Bearbeitungsstation beweglich, so führt die das Werkzeug tragende Baugruppe, welche auch bevorzugt die drehangetriebene Baugruppe ist, eine Aus­ weichbewegung durch. Hierdurch relativiert sich die axiale Verlagerung des Werkstückes. Bevorzugt erfolgt die Ausweichbewegung mit einer geringeren Geschwindig­ keit als die Vorverlagerung des Werkstückes. Durch die Differenz der beiden Geschwindigkeiten kann dann der Bearbeitungsvorschub für den Drehprozeß eingestellt werden. Der Vorschub kann auch während der Rückverlage­ rung erfolgen. Dann hat die Ausweichbewegung eine höhere Geschwindigkeit als die Rückverlagerung. Im speziellen Fall bedeutet dies dann, daß sich das Werkzeug schneller verlagert als das Werkstück. Der Vorschub wird dann aus der Differenz der beiden Geschwindigkeiten gebildet.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bei­ spielsweise anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in Nebeneinanderdarstellung die Verfahrens­ schritte zur Herstellung eines als Bit gestal­ teten Schraubwerkzeuges, betreffend die Bitgrö­ ße 1,

Fig. 2 ebenfalls in Nebeneinanderdarstellung die Verfahrensschritte zur Erzeugung eines Schraub­ werkzeuges mit der Bitgröße 2,

Fig. 3 die Verfahrensschritte in Nebeneinanderdarstel­ lung zur Erzeugung eines Schraubwerkzeuges mit der Bitgröße 3,

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Mehrstufen­ presse zur Herstellung der Schraubwerkzeuge,

Fig. 5 in schematischer Veranschaulichung das Folge­ werkzeug zur Herstellung eines Schraubwerk­ zeugs mit der Bitgröße 1,

Fig. 6 teils in Ansicht, teils im Längsschnitt die Kuppstation des Folgewerkzeugs mit eingebrach­ tem Werkstück-Abschnitt,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die die Preßbacken zur Erzeugung des Kreuzschlitzprofiles aufwei­ sende Preßstation mit eingebrachtem und fe­ dernd abgestütztem Werkstück-Abschnitt in der Offenstellung der Preßbacken,

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, jedoch in der Umformstellung der Preßbacken,

Fig. 9 den Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 7 und

Fig. 10 den Schnitt nach der Linie X-X in Fig. 8,

Fig. 11 und 12 eine Vorrichtung zum Abdrehen des Werkstück-Abschnitts.

In den Fig. 1 bis 3 sind die unterschiedlichen Phasen bei der Herstellung von als Bits gestalteten Schraubwerk­ zeugen 1, 2 und 3 unterschiedlicher Bitgröße dargestellt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel erfolgt die Herstellung in einer Mehrstufenpresse 4. Diese besitzt ein Maschinenge­ stell 5, welches in fluchtender Gegenüberlage einen horizontal verschieblichen Schlitten 6 und eine Matrize 7 aufnimmt. Sowohl der Schlitten 6 als auch die Matrize 7 sind Bestandteil eines mit der Ziffer 8 bezeichneten Folgewerkzeugs. Dieses durchläuft der von einem Profil­ stab 9 kreisförmigen Querschnittes abgelängte Werkstück­ abschnitt W in Pfeilrichtung x. In Fig. 4 angedeutete Greifer 10 sorgen für den Transport des Werkstück-Ab­ schnittes von einer Station des Folgewerkzeugs 8 zur anderen, gegebenenfalls unter Wenden des Werkstück-Ab­ schnittes.

Die das Ablängen vornehmenden Schneidmesser 11, 12 sind nicht Teil des Folgewerkzeugs 8, sondern sind diesem vorgelagert.

Zur Herstellung des Schraubwerkzeugs 1, vergleiche Fig. 1, ist die Mehrstufenpresse 4 als Fünf-Stufenpresse gestaltet. Nach durchgeführtem Ablängen eines Werkstück-Abschnittes W durch die Schneidemesser 11, 12 erfolgt zu­ nächst an der Station I des Folgewerkzeugs 8 das Fließ­ pressen einer etwa hälftigen Teillänge des Werkstück-Ab­ schnitts W auf einen kleineren Querschnitt. Diese Teil­ länge stellt den zylindrischen Abschnitt 13 des Werk­ stück-Abschnitts W dar. Daran anschließend wird die andere querschnittsgrößere Teillänge auf ihrer an den Abschnitt 13 anschließenden Hälfte in einer Preßzwischen­ stufe auf einen größeren Durchmesser umgeformt. An der Station III des Folgewerkzeuges 8 geschieht das Umformen dieser querschnittsgrößeren, abgestuften Teillänge zu einem Sechskant 14, dessen Länge etwa der Hälfte der an der Station I vorliegenden querschnittsgrößeren Teillän­ ge entspricht.

Bereits mit dem Fließpressen der halben Teillänge auf den kleineren Querschnitt wird der Ansatz 15 für die kegelstumpfförmige Übergangsfläche des Sechskantes 14 geformt.

An der Station IV erfolgt ein kegelförmiges Ankuppen des Stirnendes 16 des Werkstück-Abschnittes W. Der nächste Arbeitsschritt besteht darin, an der Preßstation V des Folgewerkzeugs 8 ein Kreuzschlitzprofil 17 zu formen.

Soll ein Schraubwerkzeug 2 mit der Bitgröße 2, verglei­ che Fig. 2, gefertigt werden, so genügt eine Vier-Stu­ fenpresse. Nach Ablängen des Werkstück-Abschnitts W erfolgt an der Station I das Fließpressen unter Formung eines Ansatzes 15 und Reduzierung einer etwa hälftigen Teillänge des Werkstück-Abschnitts W auf einen kleineren Querschnitt, welcher den Abschnitt 13 darstellt. Ohne preßzwischenstufe wird sodann die andere querschnittsgrö­ ßere Teillänge an der Station III auf einen Sechskant-Ab­ schnitt 14 etwa halber Länge umgeformt. An der Station IV wird das Ankuppen des Stirnendes 16 vorgenommen, welches an der Station V zu einem Kreuzschlitzprofil geformt wird.

Zur Fertigung eines Schraubwerkzeuges mit der Bitgröße 3, vergleiche Fig. 3, wird von einem Profilstab größe­ ren Durchmessers ausgegangen. Nach Ablängen eines Werk­ stück-Abschnittes W wird an der Station I einer Vier-Stu­ fenpresse ein Ansatz 15 für die kegelstumpfförmige Über­ gangsfläche des Sechskantes 14 geformt. Erzeugt wird dieser anschließend über die Preßzwischenstufe an der Station III, so daß auch bei dieser Version keine Preß­ zwischenstufe II erforderlich ist. An der Station IV erfolgt das Ankuppen des Stirnendes 16, welches an der Station V zu einem Kreuzschlitzprofil 17 umgeformt wird.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, wird auf dem Folgewerk­ zeug 8 einer Fünf-Stufenpresse ein Schraubwerkzeug 1 mit der Bitgröße 1 gefertigt. Nach jedem Schlittenhub gelan­ gen die Werkstück-Abschnitte W von einer Station zur anderen, wobei mittels der in dieser Fig. 5 nicht veran­ schaulichten Greifer 10 zusätzlich zum Übergeben noch eine Wendebewegung ausgeführt werden kann.

Die Kuppstation IV geht insbesondere aus Fig. 6 hervor. Eine andere Kuppstation ist in den Fig. 11 und 12 dargestellt. Im einzelnen besitzt die Kuppstation IV ein Einspann-Teil 18, welches Bestandteil des hin- und herge­ henden Schlittens 6 ist. In dem Einspann-Teil 18 befin­ det sich eine zentrale Mehrkant-Aufnahmehöhlung 19 für den Sechskant 14 eines Werkstück-Abschnittes W. In die Mehrkant-Aufnahmehöhlung 19 ist ein Prägewerkzeug 20 einfahrbar, welches am freien Ende eines entgegen seiner Einschwenkbewegung federbeaufschlagten Hebels 21 angeord­ net ist. Letzterer ist drehbar um einen Gelenkzapfen 22 des Schlittens 6. Somit trägt dieses Prägewerkzeug 20 noch zur Einspannung des Werkstück-Abschnittes W bei. Die Mehrkant-Aufnahmehöhlung fluchtet mit einem Auswer­ ferstößel 23, welcher in Abhängigkeit des Maschinentak­ tes von einer nicht veranschaulichten Kurvenscheibe gesteuert wird. Mittels des Auswerferstößels 23 wird bei der Rückwärtsverlagerung des in Doppelpfeilrichtung verlagerbaren Schlittens 6 der Werkstück-Abschnitt W aus der Mehrkant-Aufnahmehöhlung 19 herausbewegt und dabei an die entsprechenden Greifer 10 übergeben. Anstatt wie dargestellt ist, könnten auch zwei oder mehr Prägewerk­ zeuge an dem Sechskant angreifen. Die zusätzlichen Präge­ werkzeuge sind dann in winkelversetzter Lage derart zum Prägewerkzeug 20 anzuordnen, daß sie je an einer Sechs­ kantfläche die Prägung vornehmen.

Matrizenseitig beinhaltet die Kuppstation IV ein das Stirnende 16 abdrehendes Werkzeug 24. Ein rotierend angetriebener, koaxial zur Mehrkant-Aufnahmehöhlung 19 ausgerichteter Messerträger 25 haltert zwei Messer 26 und 27, die bei einem Umlauf des Messerträgers 25 ein kegelstumpfförmig zulaufendes Stirnende 16 am zylindri­ schen Abschnitt 13 des Werkstückabschnitts W erzeugen, vergleiche Fig. 6. Mit Doppelpfeil ist angedeutet, daß der Messerträger 25 eine Hin- und Herbewegung ausführen kann. So ist es möglich, daß der Messerträger 25 bei Vorverlagerung des Schlittens 6 diesem entgegeneilt.

Mit der Vorverlagerung des Einspann-Teils 18 in Richtung des Werkzeuges 24 durchgreift der Abschnitt 13 form­ schlüssig eine matrizenseitige Lagerbüchse 28. Aufgenom­ men ist diese von einer matrizenseitigen Flanschplatte 29. Letztere setzt sich fort in eine das Werkzeug 24 umgebende Büchse 30, die ihrerseits in die Matrize 7 eingelassen und von einer Druckfeder 30′ in Richtung des Schlittens 6 belastet ist. Die federbelastete Büchse 30 sorgt dafür, daß über die Lagerbüchse 28 der Sechskant 14 gegen den Auswerferstößel 23 gedrückt wird. In die Büchse 30 mündet ein Spül/Kühlmittelzuleitungskanal 31, welcher sich im Bereich der Flanschplatte 29 in einen Ringkanal 32 fortsetzt. Letzterer endet in einer die Lagerbüchse 28 konzentrisch umgebenden Ringdüse 33. Von dieser gelangt das Spül/Kühlmittel zum Stirnende 16 des Werkstück-Abschnittes W. Die bei dem Drehvorgang anfal­ lenden Späne werden zusammen mit dem Kühl/Spülmittel durch eine Abflußöffnung 34 der Büchse 30 und der Matri­ ze 7 abtransportiert.

Das die Station V des Folgewerkzeugs 8 darstellende Preßwerkzeug P besitzt schlitten- und matrizenseitig aufeinander zu gerichtet federbelastete Anschläge 35, 36. Derjenige des Schlittens 6 stützt sich an der Endflä­ che des Sechskantes 14 ab, während der andere Anschlag 36 zur Abstützung des Stirnendes 16 des Werkstück-Ab­ schnittes W dient. Die auf die Anschläge 35, 36 einwirken­ den Federkräfte sind dabei unterschiedlich. Der schlit­ tenseitige Anschlag 35 wird von einem Tellerfederpaket 37 belastet, welcher sich an einem querschnittsgrößeren Bund 35′ des Anschlages 35 abstützt. Begrenzt wird die Verlagerbarkeit des Anschlages 35 durch eine Ringschul­ ter 38 der den Anschlag 35 und Federpaket 37 aufnehmen­ den Stufenbohrung 39. An letztere schließt sich die schlittenseitige Aufnahmehöhlung 7′ zum Einsetzen eines Werkstück-Abschnittes W an. Ein federbelasteter Auswer­ ferfinger 35′′ durchsetzt den Anschlag 35 und tritt gegen die Endfläche des Sechskants. Die auf den Auswer­ ferfinger 35 einwirkende Federbelastung ist schwächer gewählt als diejenige des Anschlages 36, so daß der Sechskant 14 seine Abstützung am Anschlag 35 nicht auf­ gibt.

Der Anschlag 36 der Matrize 7 ist demgegenüber als auf das abgeflachte und abgekuppte Stirnende 16 des Abschnit­ tes 13 auf setzender Dorn 36 gestaltet, dessen Durchmes­ ser etwa halb so groß ist wie derjenige des Abschnittes 13. Geführt ist der dornartige Anschlag 36 in einer koaxial zum Anschlag 35 verlaufenden Bohrung 40 einer Schiebehülse 41. Die Bohrung 40 mündet in eine quer­ schnittsgrößere Kammer 42, in welcher sich der Anschlag 36 mit einem kolbenartigen Bund 43 bewegt. Eine Druckfe­ der 44 stützt sich mit ihrem einen Ende an dem Bund 43 ab, während das andere Ende der Druckfeder 44 Abstütz­ tung an einem Sprengring 45 der Schiebehülse 41 findet. Auch die Schiebehülse 41 wird von einer Druckfeder 46 in Richtung des Werkstück-Abschnittes W belastet. Den Ver­ schiebeendanschlag für die Schiebehülse 41 bildet ein diese auf ihrem mittleren Abschnitt umgebender Kragen 47, welcher sich an einer Schulter 48 einer abgestuften Bohrung 49 abstützen kann.

Das freie Ende 50 der Schiebehülse 41 verläuft nach einer Kegelmantelfläche und belastet vier in gleicher Winkelverteilung angeordnete Preßbacken 51 in Öffnungs­ richtung. Dies geschieht durch flächige Aufeinanderlage des Endes 50 und der zugekehrten Wandung 52 der Preßbak­ ken 51.

Der Schlitten 6 beaufschlagt mit einer gemeinsamen Ring­ fläche 53 die zugekehrte Stirnfläche 54 der Preßbacken 51. In ihre das Umformen bewirkende Stellung gelangen die Preßbacken 51 des Preßwerkzeuges P durch gemeinsames zentrales Zufahren auf einer zum Stirnende 16 des Werk­ stück-Abschnittes W verjüngend verlaufenden Kegelmantel­ fläche 55. Der Kegelmantelflächen-Winkel schließt zur Längsachse des Kegels bzw. zum Werkstück-Abschnitt W einen Winkel von ca. 30° ein.

Sodann bilden die Preßbacken 51 an der ihrer Mantelflä­ che, welche sich an der Kegelmantelfläche 55 abstützt, gegenüberliegenden Innenhöhlungswand profilierte Preßflä­ chen 56 aus, die bei zentralem Zufahren der Preßbacken das Kreuzschlitzprofil 17 erzeugen. Das zentrale Zufah­ ren wird veranlaßt durch die Vorverlagerung des Schlit­ tens 6 in Richtung der Matrize 7, wobei die Ringfläche 53 des Schlittens 6 gemeinsam die Stirnfläche 54 der Preßbacken 51 belastet. Diese können aufgrund der Kegel­ mantelfläche 55 eine überlagerte Längs- und Radialbewe­ gung ausführen, wobei die Preßflächen 56 kontinuierlich in das Material des Stirnendes 16 sowie des angrenzenden Abschnitt-Bereiches eintauchen und das Umformen dessel­ ben vornehmen, vergleiche Fig. 8. Die damit einhergehen­ de Längenvergrößerung des Stirnendes 16 und der benach­ barten Zone des Abschnittes 13 wird kompensiert durch Verlagerung insbesondere des Anschlages 36, welcher aufgrund der geringeren Federbelastung ausweichen kann.

Eine geringfügige Verlagerung kann dabei auch seitens des Anschlages 35 auftreten.

Wie insbesondere die Fig. 9 und 10 veranschaulichen, besitzen die vier in gleicher Umfangsverteilung angeord­ neten Preßbacken 51 kegelflächenmantelseitig seitlich vorstehende Gleitführungsleisten 57, die in formangepaß­ te Führungsnuten 58 der Matrize 7 bzw. eines Einsatzstückes 59 derselben eintreten. Jeweils einander benachbarte Preßbacken 51 belassen zwischen sich Schlitzräume 60 zum Eintritt des zu Rippen 61 umgeformten Materiales des Werkstück-Abschnittes W. Demgemäß werden durch die Preß­ flächen 56 der Preßbacken 51 die Nuten 62 erzeugt,wobei Nuten 62 und Rippen 61 sich zum Kreuzschlitzprofil 17 ergänzen.

Während des Zurückfahrens des Schlittens 6 aus der Preß­ position kann dann über entsprechende Greifer 10 der Werkstück-Abschnitt W entnommen werden, woraufhin das Übergeben eines Werkstück-Abschnittes W von der Kuppsta­ tion IV erfolgt.

Der gemäß dem angemeldeten Verfahren erzeugte Bit oder dergleichen zeichnet sich durch optimale Festigkeit bei hoher Präzision und ein eigenständiges Fließbild des Materiales aus derart, daß - im Gegensatz zum Stand der Technik - der Faserverlauf bis in die Abtriebspitze nicht durch spanabhebende Bearbeitung unterbrochen ist.

Soll das Arbeitsende des Bits ein Torxprofil erhalten, so könnte an der Station IV das entsprechende Preßwerk­ zeug vorgesehen werden, während an der Station V das Erzeugen einer Fase erfolgt.

Die in den Fig. 11 bzw. 12 dargestellte Vorrichtung dient zum Abdrehen eines Werkstückes. Bevorzugt wird das Stirnende eines Werkstückes abgedreht. Es kann sich dabei um eine der vorgenannten Kuppstationen handeln. Eine derartige Vorrichtung weist eine erste Baugruppe 124 und eine zweite Baugruppe 118 auf. Im Ausführungsbei­ spiel wird die Baugruppe 118 gegenüber der Matrize 7 bzw. 107 in Richtung des Doppelpfeils verlagert. Die Verlagerung erfolgt bevorzugt im Takt einer vor-/nachgela­ gerten Bearbeitungsstation, und zwar in axialer Richtung zur Drehbewegung der ersten Baugruppe 124, die wie insbe­ sondere zu Fig. 6 im einzelnen ausgeführt worden ist, ausgestattet ist. Die Baugruppe 118 ist Teil eines Schlittens 6 und trägt ein Werkstück 113, dessen Stirnen­ de 116 abgedreht werden soll. Das Werkstück 113 ist mit seinem Schaftende 114 in einer Öffnung 119 mittels einer Spannzange 121 eingespannt.

In einer Matrize 107 ist die Baugruppe 124 verschieblich angeordnet. Die Richtung der Verschiebbarkeit der Bau­ gruppe 125 stimmt mit der Achse des Drehantriebes 125 überein. Durch den Drehantrieb 125 rotieren die Messer 27 um die Drehachse. Koaxial zur Drehachse ist auch das Werkstück 113 eingespannt. Die Baugruppe 124 ist mittels einer Feder 109 gegen die Matrize 107 abgefedert. In Richtung des Pfeils 104 wird die Baugruppe 124 über eine Nockenscheibe 101 und ein Lenkergetriebe 103/102 im Takt der Vor- und Zurückbewegung der Baugruppe 118 angetrie­ ben.

Der Antrieb der Nockenscheibe 101 ist dazu mit dem An­ trieb des Schlittens 6, 106 synchronisiert. Die Bewegung der beiden Baugruppen 124 und 118 erfolgt während des Arbeitshubes zumindest teilweise gleichsinnig.

Zu Beginn des Arbeitshubes ist die Differenz der beiden Geschwindigkeiten so eingestellt, daß das Stirnende 116 des Werkstückes 113 sich mit relativ hoher Geschwindig­ keit auf die Messer 27 der Baugruppe 124 zubewegt. So­ bald das Stirnende 116 des Werkstückes 113 die Messer erreicht hat, wird die Ausweichbewegung der Baugruppe 124 beschleunigt, so daß die Relativbewegung verlangsamt ist. Die Relativbewegung, die der Differenz der beiden Baugruppengeschwindigkeiten entspricht, ist dann so eingestellt, daß sie dem Arbeitsvorschub der Abdrehvor­ richtung entspricht. Die Relativbewegung wird mit dieser Geschwindigkeit so lange beibehalten, bis das Abdrehen beendet ist. Dann wird entweder die Ausweichbewegung der Baugruppe 124 beschleunigt oder die Verlagerung der Baugruppe 118 so, eingestellt, daß sie zu diesem Zeit­ punkt verzögert wird.

Soll eine Abdrehbearbeitung auch während der Rückverlage­ rung stattfinden, so kann die Relativbewegung der beiden Baugruppen aufeinanderzu in Höhe des Vorschubes während des gesamten Arbeitshubes beibehalten werden. Während des Rückhubs bewegt sich dann die Baugruppe 124 mit einer höheren Geschwindigkeit als die Baugruppe 118. Der Antrieb 125 der Messer 27 kann durch einen Elektromotor geschehen, eine Stromzuleitung ist in Fig. 12 mit der Bezugsziffer 110 bezeichnet.

Die Vorrichtung ist insbesondere zum Abdrehen von stab­ förmigen Werkstücken geeignet. Ein derartiges Werkstück wird mit seiner Achse koaxial zur Drehachse der umlaufen­ den Messer eingespannt. Mit der Geschwindigkeit des Vorschubs, der Relativbewegung der beiden Baugruppen zueinander, wird mit den Messern von der Stirnfläche des Werkstückes her das Werkstück bearbeitet.

Hinsichtlich der näheren Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Fig. 11 wird auf die Ausführungen zu Fig. 6 verwie­ sen.

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung von insbesondere als Bits gestalteten Schraubwerkzeugen (1, 2, 3) in Kreuzschlitz­ form oder dergleichen von aus einem Profilstab (9) abgelängtem Werkstück-Abschnitt (W) in mehreren Umform­ schritten, wobei die Umformung auf das Kreuzschlitzpro­ fil (17) oder dergleichen im Wege der Kaltumformung an einem Stirnende (16) eines zylindrischen Abschnitts (13) des Werkstück-Abschnitts (W) erfolgt, wozu der Werkstück-Abschnitt (W) in ein Preß­ werkzeug (P) eingebracht wird und anschließend die Preßbacken (51) dieses Preßwerkzeuges (P) gesteuert durch eine zum Stirnende (16) verjüngend verlaufende Kegelmantelfläche (55) zentral zufahren, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Werkstück-Abschnitt (W) zunächst ein Sechskant-Profil an einem Ende und der zylindrische Abschnitt (13) mit dem Stirnende (16) ausgebildet wird und daran anschließend das Kreuzschlitzprofil (17) oder dergleichen unter axialer federnder Abstützung der Endflächen des Sechs­ kantes und des Stirnendes (16) des zylindrischen Ab­ schnittes (13) im Preßwerk (P) am zylindrischen Ab­ schnitt (13) eingepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstück-Abschnitt (W) von einem Rund-Profil (9) abgelängt wird und das Anstauchen des Sechskantes (14) in einer Mehrstufenpresse (14) derart erfolgt, daß zunächst eine etwa hälftige Teillänge des Werkstückes-Ab­ schnittes (W) auf einen kleineren Querschnitt fließ­ gepreßt wird, daran anschließend die andere quer­ schnittsgrößere Teillänge gegebenenfalls über eine Preßzwischenstufe auf den Sechskantquerschnitt (14) umgeformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzwischenstufe nur etwa die Hälfte der quer­ schnittsgrößeren Teillänge umformt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit dem Fließpressen der halben Teillänge auf den kleineren Querschnitt ein Ansatz (15) für eine kegelstumpfförmige Übergangsfläche des Sechskantes (14) geformt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Einrichtung zur Kaltumformung des aus einem Profilstab abgelängten Werk­ stück-Abschnitts (W), mit einem Preßwerkzeug (P), wobei die Preßbacken (51) dieses Preßwerkzeuges (P) durch zentrales Zufahren, gesteuert durch eine zum Stirnende (16) verjüngend verlaufende Kegelmantelfläche (55), die Umformung auf das Kreuzschlitz-Profil (17) oder derglei­ chen vornehmen, und wobei das Preßwerkzeug (P) einen Schlitten (6) und eine, die Preßbacken (51) aufweisende Matrize (7) mit einem federbelasteten Anschlag (36) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (6) einen weiteren federbelasteten Anschlag (35) zur Abstüt­ zung der Endfläche des Sechskantes (14) aufweist und der Anschlag (36) der Matrize (7) zur Abstützung des Stirnendes (16) dient.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkräfte unterschiedlich groß sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anschlag (36) der Matrize (7) als auf das Stirnende (16) des Ab­ schnittes (13) aufsetzender Dorn gestaltet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (Anschlag 36) in einer Schiebehülse (41) gelagert ist, die am einen Ende in der gleichen Rich­ tung federbelastet ist wie der Dorn und am anderen Ende die Preßbacken (51) in Öffnungsstellung drückt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (6) mit einer Ringfläche (53) sämtliche nach einem Kreis orientierte Preßbacken (51) synchron bela­ stet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbacken (51) profilierte Preßflächen (56) aufweisen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß der schlittensei­ tige Anschlag (35) von einem Tellerfederpaket (37) belastet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelmantel­ flächen-Winkel ca. 30° beträgt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbacken (51) kegelflächenmantelseitig mit Gleitführungsleisten (57) ausgestattet sind und in Preßendstellung zwischen den Preßbacken (51) jeweils Schlitzräume (60) verblei­ ben zum Eintritt des zu Rippen (61) umgeformten Materi­ ales des Werkstück-Abschnitts (W).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßwerkzeug (P) Station (V) eines Folgewerkzeuges (8) ist, welcher eine Kuppstation (IV) vorgelagert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kuppstation (IV) ein das Stirnende (16) abdrehendes Werkzeug (24) aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß einem Einspann-Teil (18) der Kuppstation (IV) ein in eine Sechskant-Aufnahmehöh­ lung (19) einfahrbares Prägewerkzeug (20) zugeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16 gekennzeichnet durch einen Spül/Kühlmittelzuleitungskanal (31) in dem das Abdreh-Werkzeug (24) tragenden Teil der Kuppstation (IV).

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spülkanal (31) als Ringdüse (33) um den Werkstück-Abschnitt (W) endet.