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Vorrichtung zum -Abscheren des beim Anstauchen von Köpfen an Bolzen
entstehenden Grats. Bei der Herstellung von Kugeln und prismatischen Körpern durch
Warmpressen in einem Gesenk mittels eines Unter- und eines Oberstempels ist es bereits
bekannt, den beim Pressen entstehenden Grat im unmittelbaren Anschluß an den Preßvorgang
durch Abscheren zu entfernen. Dabei werden die Preßwerkzeuge so ausgebildet, daß
der Grat entweder am oberen Rande des Gesenks oder in seitlichen Aussparungen des
höher als das zu pressende Werkstück ausgeführten Gesenks entsteht. Das Abscheren-
des Grats geschieht dadurch, daß das Werkstück entweder mittels des Oberstempels
nach unten oder durch den Unterstempel nach oben aus der Gesenköffnung herausgedrückt
wird, wobei die als Schermesser dienenden Ränder des Gesenks oder der darin vorgesehenen
Aussparungen den Grat abscheren.
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Im Gegensatz dazu handelt es sich bei der Erfindung um das Anstauchen
von Köpfen an Bolzen auf kaltem Wege mit Hilfe von zwei ineinander angeordneten
Preßstempeln, von welchen der Innenstempel den zunächst vom Außenstempel umschlossenen
Werkstoff in die Kopfform drückt und darin ausbreitet, worauf Innen- und Außenstempel
gemeinsam die Fertigpressung bewirken. Bei diesem Verfahren entsteht an der Stirnfläche
des Bolzenkopfes in einiger Entfernung vom Gesenkrande ein kleiner ringförmiger
Grat dadurch, daß der Werkstoff in den wenn auch nur geringen Zwischenraum zwischen
dem Innenstempel und der Bohrungswandung des Außenstempels einzufließen sucht. Dieser
Grat läßt sich nicht durch die Preßwerkzeuge abscheren, da er an einer hierfür ungeeigneten
Stelle sich befindet und nicht verlegt werden kann, sondern so hingenommen werden
muß, wie er sich aus der Ausbildung des Preßstempels ergibt.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Grat dadurch zu vermeiden,
daß in die Stirnfläche des Bolzenkopfes eine Vertiefung eingepreßt wird,
indem
der Innenstempel mit seinem vorderen Ende etwas aus dem Außenstempel heraustritt.
Das Einpressen einer solchen Vertiefung ist aber nur dann angängig, wenn die entsprechend
gestaltete Vertiefung gleichzeitig noch einem anderen Zweck, etwa zum Einstecken
eines Schlüssels o. dgl., dienen soll. In allen anderen Fällen werden von den Verbrauchern
in der Regel Köpfe mit ebener Stirnfläche gewünscht. Dies bedingt aber, daß der
Grat in einem besonderen Arbeitsgang entfernt wird, und zwar geschieht dies bisher
außerhalb der Stauchpresse durch Fräsen, was umständlich, zeitraubend und kostspielig
ist.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu,-runde, den an der Kopfstirnfläche
entstehenden Grat im unmittelbaren Anschluß an das Pressen zu entfernen, ohne daß
dabei der Kopf an seiner Stirnfläche eine Vertiefung erhält. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß nach beendeter Pressung über die Kopffläche ein Messer bewegt
und dadurch der Grat abgeschert wird. Der Grat wird also schon ähnlich wie bei dem
bekannten Warmpreßverfahren zur Herstellung von Kugeln und prismatischen Schmiedestücken
in der Presse entfernt, so daß die Bolzenwerkstücke, wie Schraubenbolzen, Niete
u. dgl., die Maschine fertig verlassen und keiner Nacharbeit zur Entfernung des
Grates mehr bedürfen. Der Unterschied gegenüber dem vorbekannten Verfahren des Abscherens
von Graten liegt dabei darin, daß das Abscheren nicht mehr durch Verschiebung des
Werkstücks in dem dabei als Abschermesser dienenden Gesenk, sondern- durch ein besonderes
Messer bewirkt wird, das über die Stirnfläche des Bolzenkopfes bewegt wird. Die
Arbeitsbewegung dieses Messers nimmt nur so geringe Zeit in Anspruch, daß das Abscheren
des Grates zwischen Stauchen und Ausstoßen des Werkstückes in den Arbeitsgang der
Presse eingeschaltet werden kann, ohne daß deren Drehzahl herabgesetzt zu werden
braucht. Zur Ausführung des neuen Verfahrens ist nur eine einfache Einrichtung an
der Stauchpresse notwendig, und zwar wird vor dem das Bolzenwerkstück aufnehmenden
Gesenk ein in Abhängigkeit vom hin und her gehenden Preßschlitten bewegtes Abschermesser
angeordnet, das quer zur Gesenkachse so geführt ist, daß seine Schneidkante sich
in der Ebene der Stirnfläche des am Werkstück angestauchten Kopfes bewegt.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer zur Ausführung
des Verfahrens der Erfindung dienenden Vorrichtung, und zwar zeigt Abb. i einen.
senkrechten Schnitt durch die rückwärtige Gestellwand und den hin und her gehenden
Schlitten einer Stauchpresse und Abb. 2 eine Ansicht dieser Gestellwand von vorn.
In der rückwärtigen Gestellwand a der Presse ist der sogenannte Matrizenhalter b
angeordnet, in dem nebeneinander das Stauchgesenk c und eine 'Zuführungsbüchse d
befestigt sind. Das Stauchgesenk c enthält eine durchgehende Bohrung cl zur Aufnahme
des Schaftteiles des zu stauchenden Werkstücks, und an ihrem vorderen Stirnende
ist eine Kopfform e2 ausgespart. Die Zuführungsbüchse d besitzt dagegen lediglich
eine Bohrung dl zum Durchtritt des zu verarbeitenden Drahtes. Vor der Zuführungsbüchse
d ist ein quer zu deren Achse geführtes Messer f angeordnet, das zum Abschneiden
der ans der Büchse d herausgeschobenen Drahtlänge sowie gleichzeitig dazu dient,
das abgeschnittene Drahtstück vor das Gesenk c zu bringen. Das Messer f ist zu diesem
Zweck an seiner Schneidkante mit einem halbkreisförmigen Ausschnitt f 1 sowie einem
diesen etwas übergreifenden federnden Finger g versehen. Der Finger hält den abgeschnittenen
und durch den Messervorschub vor das Gesenk c gebrachten Draht so lange fest, bis
letzterer von den Stauchwerkzeugen erfaßt ist, worauf er bei dem alsdann stattfindenden
Rückzug des Messers den Draht wieder losläßt.
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Am vorderen Ende des in der Längsrichtung der Presse hin und her gehenden
Preßschlittens h ist gleichachsig zum Gesenk c der Stauchstempel angeordnet. Dieser
besteht, wie an sich bekannt, aus einem im Schlitten h längsverschiebbar gehaltenen,
achsial durchbohrten Außenstempel i und einem mit seinem vorderen Teil in der Bohrung
il des letzteren geführten Innenstempel k. Während der Außenstempel.i durch eine
Federm gewöhnlich in seine durch einen Anschlag ia bestimmte vordere Endlage gedrückt
wird, ist der Innenstempel k- am Preßschlitten h unter Vermittlung eines Stehkeils
o kraftschlüssig abgestützt. Der zweiteilige Stauchstempel arbeitet, wie bekannt,
in der Weise, daß sich beim Vorgang des Preßschlittens lt zunächst der Außenstempel
i mit seiner Bohrung über das vom Zubringermesser f, g gehaltene Werkstück schiebt,
worauf der an das Drahtende stoßende Innenstempel k das Werkstück so weit in das
Gesenk c eindrückt, bis es am Ausstoßdorn p ein W iderlagerfindet. Während nun das
aus dem Gesenk c noch herausragende Drahtende von dem durch Anschlag an das Gesenk
zum Stillstand gekommenen Außenstempel i umschlossen und geführt ist, bewirkt der
sich weiter vorbewegende Innenstempel k die Stauchung in der Weise; daß er den Werkstoff
aus der Bohrung il des Außenstempels i heraus in die Kopfform c2 drückt und darin
ausbreitet. Hierbei weicht der Außenstempel i unter dem Druck des seitlich ausge
stauchten Werkstoffs entgegen der Feder in etwas zurück, entfernt sich also wieder
vom Gesenk c. Sobald jedoch der Werkstoff vollständig aus der Bohrung des Außenstempels
i herausgedrückt
ist, nimmt der Innenstempel k infolge Anschlags
seiner Schulter an das rückwärtige Ende des Außenstempels i den letzteren kraftschlüssig
mit nach vorn; und es wird nunmehr durch beide Stempel gemeinsam ein Druck auf der
ganzen Kopffläche des Werkstücks ausgeübt, wodurch der Werkstoff vollständig ausgebreitet
und somit die Form c2 restlos ausgefüllt wird. Alsdann geht der Preßschlitten lt
mit den beiden Stempeln i, k zurück, worauf das fertige Werkstück durch den
Dorn ausgestoßen und mittels des Zubringermessers f, g ein neues Werkstück vor das
Gesenk c gebracht wird. Die einzelnen Vorgänge sind, weil bekannt, auf der Zeichnung
nicht dargestellt, vielmehr ist hier angenommen, daß der Kopf bereits fertig gestaucht
und der Preßschlitten h wieder zurückgelaufen ist.
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Bei dem beschriebenen Stauchvorgang ist es nun unvermeidlich, daß
an der vorderen Stirnfläche des Bolzenkopfes 3 ein kleiner ringförmiger Grat :z
dadurch entsteht, daß der Werkstoff in den wenn auch nur geringfügigen Zwischenraum
zwischen dem Innenstempel k und der Bohrungswandung des Außenstempels i einfließt.
Um diesen Grat zu beseitigen, ist gemäß der Erfindung folgende Einrichtung vorgesehen.
Oberhalb des Gesenks c führt sich in einer senkrechten Nut q des Gesenkhalters
b ein Schlitten r,
der an seinem unteren Ende ein auswechselbares Messer
s trägt. Letzteres ist so angeordnet, daß seine Schneidkante sich bei der Aufundabbewegung
des Schlittens r in der Ebene der Stirnfläche des im Gesenk c gebildeten Bolzenkopfes
3 bewegt. Der Messerschlitten r wird durch einen auf der Zeichnung nicht dargestellten
Hebel, mit dem er im Sinne der Abwärtsbewegung durch eine einstellbare Druckschraube
t, im Sinne der Aufwärtsbewegung dagegen durch eine kleine Zugstange u gekuppelt
ist, in Abhängigkeit vom hin und her gehenden Preßschlitten h bewegt. Diese Bewegung
kann entweder durch eine am Schlitten angebrachte Spurnut vom Schlitten lt selbst
oder aber durch eine Spurscheibe o. dgl. von der den Preßschlitten lt antreibenden
Kurbelwelle abgeleitet werden. Die Spurnut oder die Spurscheibe ist nun so gestaltet,
daß der Messerschlitten y mit dem Messer s jedesmal bei Beginn des Rücklaufs des
Preßschlittens A einmal nach abwärts in die in Abb. r strichpunktierte Stellung
und dann sofort wieder aufwärts bewegt wird, während er zu den übrigen Zeiten in
seiner Hochlage gehalten ist. Das Messer s führt also unmittelbar nach Beendigung
eines Stauch- und Preßvorganges eine Arbeitsbewegung aus, wobei es an der Stirnfläche
des noch im Gesenk befindlichen Werkstückes den ringförmigen Grat a abschert. Erst
nachdem dies geschehen ist und das Messer s sich wieder oberhalb des Werkstücks
befindet, wird letzteres aus dem Gesenk c ausgestoßen.
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Die Entfernung des Grates erfolgt also, wie ersichtlich, durch einen
in den Arbeitsgang der Stauchpresse eingeschalteten kurzen Abschervorgang, was den
Vorteil hat, daß die Werkstücke nach dem Verlassen der Stauchpresse keiner besonderen
Arbeitsstufe zur Entfernung des Grates mehr unterworfen zu werden brauchen.
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Natürlich sind mancherlei Abänderungen des gezeichneten Beispiels
sowie auch andere Ausführungen möglich. Beispielsweise könnten die seitlich des
Gesenks angeordnete Zuführungsbüchse d und das als Zubringer ausgebildete Messer
f dadurch ersetzt werden, daß der zu verarbeitende Draht durch das Gesenk c hindurch
zugeführt wird, während das Abschneiden der Drahtlängen oder Werkstücke mittels
einer hinter dem Gesenk angeordneten Schere bekannter Art geschieht. Ferner könnte,
wenn die Gestalt des zu bildenden Bolzenkopfes dies zuläßt, die Stauchung des letzteren
auch ausschließlich durch den Druck des Innenstempels k erfolgen, in welchem Falle
der bis zur Beendigung des Stauchvorgangs am Gesenk c anliegende Außenstempel i
lediglich die Führung des Stabendes beim Stauchvorgang und den Abschluß der Kopfform
nach vorn bewirkt. Ferner könnte die Einrichtung auch so sein, daß der Außenstempel
i mit seinem gegebenenfalls abgesetzten oder kegeligen vorderen Ende in die Kopfform
c2 eintritt. Da hierbei die Stirnfläche des Bolzenkopfes nicht mit der Stirnfläche
des Gesenks c bündig liegt, muß das Gesenk oberhalb der Kopfform eine senkrechte
Führungsnut für das Messer s enthalten. Ferner könnte die Kopfform statt ganz im
Gesenk auch ganz oder teilweise im Außenstempel i ausgespart sein, in welchem Falle
die Führung des Messers um den gleichen Betrag nach vorn verlegt werden muß, um
den die vordere Stirnfläche des Bolzenkopfes von der Stirnfläche des Gesenks c entfernt
ist.