DE453641C

DE453641C - Die and die holder for cold presses for the production of rivets, screw bolts, etc. like

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Publication number: DE453641C
Application number: DEK94093D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-05-05
Filing date: 1925-05-05
Publication date: 1927-12-13

Description

Matrize und Matrizenhalter für Kaltpressen zur Herstellung von Nieten, Schraubenbolzen u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf eine Matrize für Kaltpressen zur Herstellung von Nieten; Schrauben u. dgl. Bei derartigen Matrizenanordnungen geht das Bestreben dahin, an hochwertigem Matrizenwerkstoff zu sparen. Zur Erreichung dieses Zieles ist vorgeschlagen worden, eine auf ihrer ganzen Länge aus hochwertigem Werkstoff (Edelstahl) bestehende Matrize etwa auf ihrer vorderen Hälfte außen kegelig zu gestalten und sie in der ebenfalls .etwa auf der vorderen Hälfte kegeligen Bohrung des Matrizenhalters durch strammes Einpressen zu befestigen. Dabei soll die durch Verschleiß ihrer vorderen Stirnfläche unbrauchbar gewordene Matrize dadurch wieder instand gesetzt werden, daß sie an der Stirnfläche abgeschliffen und am kegeligen Teil ihres Außenmantels entsprechend der beim Nachschleifen eingetretenen Verkürzung abgedreht wird. Der Längenverlust wird dann durch Paßstücke ausgeglichen, die zwischen dem rückwärtigen Ende der Matrize und dem Boden der Matrize und Halter aufnehmenden Gestellwand der Presse eingelegt werden. Diese bekannte Matrizenausbildung ist nur dann anwendbar, wenn die Matrize lediglich eine Bohrung von durchgehend gleicher lichter Weite enthält, also in ihr weder eine Kopfform ausgespart noch eine Erweiterung zur Bildung eines unter dem Kopf verdickten Schafts vorhanden ist. Außerdem ist die jedesmalige Wiederinstandsetzung der Matrize umständlich und zeitraubend, und es müssen zahlreiche Paßstücke von verschiedener Höhe vorrätig gehalten oder jedesmal besonders angefertigt werden.Die and die holder for cold presses for the production of rivets, Bolts and the like The invention relates to a die for cold pressing for the production of rivets; Screws and the like in such die assemblies the endeavor is to save on high-quality die material. To achieve To this end, it has been suggested that one made of high quality throughout its length Material (stainless steel) existing die on its front half conical on the outside to shape and they in the also .about tapered hole on the front half of the die holder by pressing it tightly. This should go through Wear of its front face, the die which has become unusable as a result be repaired that they are ground on the face and on the tapered Part of its outer jacket corresponding to the shortening that occurred during regrinding is turned off. The loss of length is then compensated for by fitting pieces that are placed between the rear end of the die and the bottom of the die and holder Frame wall of the press are inserted. This known die training is only Applicable when the die only has a hole of the same throughout contains clear width, so neither a head shape is left out in it, nor an extension is present to form a thickened shaft under the head. Also is the repeated repair of the die is cumbersome and time-consuming, and numerous fitting pieces of different heights must be kept in stock or every time can be customized.

Bei der Matrize gemäß der Erfindung wird eine wesentliche Ersparnis an hochwertigem Matrizenwerkstoff auf einem anderen Wege, nämlich dadurch erreicht, daß die Matrize quer geteilt ist und nur ihr vorderer, beim Stauchen beanspruchter Teil, der :eine verhältnismäßig geringe Länge besitzt, aus hochwertigem Werkstoff besteht. Ist die Matrize infolge Verschleißes unbrauchbar geworden, so braucht nur der kleine Vorderteil ersetzt zu werden, während der rückwärtige Teil weiterverwendet werden kann. Die Erneuerung des vorderen Matrizenteils ist dabei leicht und einfach und nimmt nur wenig Zeit in Anspruch. Ein wesentlicher Vorteil. besteht ferner darin, daß die neue Matrize uch in solchen Fällen anwendbar ist, wo die Matrizenbohrung am vorderen Ende eine Erweiterung zur Bildung eines verdickten Schaftendes besitzt oder in der Matrize gleichzeitig die Kopfform ausgespart ist. In diesen Fällen wird die Querteilung der Matrize vorteilhaft an der Schulter der Matrizenböhrung oder am Boden der Kopfform bewirkt. Dadurch ist einerseits die Herstellung der Matrize wesentlich vereinfacht, indem jeder Teil der Matrize nur eine Bohrung oder ein Loch von durchgehend gleicher lichter Weite oder gleicher _Querschnittsform enthält. Anderseits ist der bisher bei derartigen Matrizen bestehende Übelstand, daß der hinter dem bei der Stauchung seitlich ausgebreiteten Werkstoff in der Erweiterung der,Matrizenbohrung oder in der Kopfform verbleibende Rest von Luft eine unvollständige Ausfüllung der Form und damit fehlerhafte Werkstücke verursacht, vermieden. Der hinter dem seitlich ausgebreiteten Werkstoff in der Matrize noch vorhandene Rest der Luft kann vielmehr beim Enddruck in die Teilungsfuge der Matrize oder hier vorgesehene Kanäle gedrängt und zusammengepreßt werden, so daß @er keinen schädlichen Einfluß auf die Formgebung des Werkstoffes mehr hat.With the die according to the invention there is a substantial saving of high-quality die material in a different way, namely achieved by that the die is divided transversely and only its front one is stressed during upsetting Part that: has a relatively short length, made of high quality material consists. If the die has become unusable as a result of wear and tear, all that is needed is the small front part to be replaced, while the rear part continues to be used can be. The renewal of the front die part is easy and simple and takes little time. A major advantage. also consists in that the new die can also be used in cases where the die bore has an extension at the front end to form a thickened shaft end or the head shape is cut out in the die at the same time. In these cases it will the transverse division of the die is advantageous at the shoulder of the die hole or causes at the bottom of the head shape. As a result, on the one hand, the production of the die greatly simplified by having each part of the die only one bore or hole from Contains the same clear width or the same cross-sectional shape throughout. On the other hand is the drawback of such matrices that the one behind the Material spread laterally during compression in the widening of the die bore or residual air remaining in the head shape an incomplete filling of the Form and thus faulty workpieces caused, avoided. The one behind the side Rather, the residual air that is still present in the die can be spread out at the end pressure pushed into the dividing joint of the die or the channels provided here and are pressed together so that it does not have a detrimental effect on the shape of the material has more.

lEs sei hier bemerkt, daß es bei einteiligen Matrizen bereits bekannt ist, an der Schulter der Matrizenbohrung Luftkanäle anzuordnen, die dann aus engen Querbohrungen der Matrize bestehen. Im Gegensatz dazu bestehen bei der Matrize gemäß der Erfindung die Luftkanäle aus an den Berührungsflächen der Einzelteile der quer geteilten Matrize angeordneten Nuten oder Rillen. Sie sind infolgedessen einfacher herzustellen als lange, enge Bohrungen, und sie lassen sich bei etwaiger Verstopfung leicht und schnell wieder freimachen.It should be noted here that it is already known for one-part matrices is to arrange air channels on the shoulder of the die bore, which then consist of narrow There are cross bores in the die. In contrast to this, in the case of the die according to of the invention, the air channels from the contact surfaces of the individual parts of the transverse split die arranged grooves or grooves. As a result, they are simpler as long, narrow bores, and they can be opened up if there is any blockage clear again easily and quickly.

Die neue, quer geteilte Matrize wird in ihrem Halter vorteilhaft dadurch gehalten, daß der Matrizenhalter mit einem nach innen vorspringenden Flansch oder Kragen über das vordere Ende der Matrize greift. Um dabei die Matrize bis zur festen Anlage am Boden der Halter und Matrize aufnehmenden Aussparung der Gestenwand in letztere hereinziehen und gleichzeitig die Einzelteile der quer geteilten Matrize aufeinanderpressen zu können, wird der Matrizenhalter seinerseits in der Gestellwand durch eine quer zur Gesenkachse angeordnete Druckschraube gehalten, die auf eine nach vorn abfallende Schrägfläche des Matrizenhalters drückt und dadurch Halter und Matrize anzieht.This makes the new, transversely divided die advantageous in its holder held that the die holder with an inwardly projecting flange or Collar engages over the front end of the die. To do this the die up to the fixed Plant at the bottom of the holder and die receiving recess in the gesture wall pull in the latter and at the same time the individual parts of the transversely divided die To be able to press one another, the die holder in turn is in the frame wall held by a pressure screw arranged transversely to the die axis, which on a forward sloping inclined surface of the die holder presses and thereby the holder and die tightens.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes je in einem senkrechten Längsschnitt und in einer Vorderansicht dargestellt.The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention each shown in a vertical longitudinal section and in a front view.

Die Abb. i und z veranschaulichen das erste Beispiel. Dabei ist i die hintere Gestenwand der Maschine, die auf ihrer Vorderseite eine im Beispiel zylindrische Aussparung z zur Aufnahme der Matrize und ihres Halters besitzt. Am Grunde der Aussparung 2 befindet sich, wie üblich, eine Verschleißplatte 3, während ihre Wandung mit einer Futterbüchse ¢ bekleidet ist: Letztere nimmt den Matrizenhalter 5 auf, der seinerseits die Matrize 6, 6a enthält. Der Matrizenhalter 5 ist in der Futterbüchse q. und damit in der Aussparung der Gestellwand i durch eine in -einer senkrechten Gewindebohrung 7 der Wand i verschraubbare und mit ihrem inneren Ende durch ein Querloch 8 der Futterbüchse q. hindurchgreifende Schraube 9 gehalten. Diese drückt auf eine an der Oberseite des Halters 5 vorgesehene, nach vorn abfallende Schrägfläche io und hat so das Bestreben, den Halter in die Bohrung der Büchse ¢ hereinzuziehen.Figs. I and z illustrate the first example. Where i the rear gesture wall of the machine, the one on its front in the example has a cylindrical recess z for receiving the die and its holder. At the The base of the recess 2 is, as usual, a wear plate 3, while its wall is covered with a feed box ¢: the latter takes the die holder 5, which in turn contains the die 6, 6a. The die holder 5 is in the Chuck q. and thus in the recess of the frame wall i by an in -einer vertical threaded hole 7 of the wall i screwable and with its inner end through a transverse hole 8 of the chuck q. penetrating screw 9 held. This presses on a provided on the top of the holder 5, sloping forward Inclined surface io and thus strives to insert the holder into the bore of the bushing ¢ to pull in.

Die Matrize 6, 6a dient im Beispiel nicht allein zur Aufnahme des Schaftteils des herzustellenden Schraubenrohlings o. dgl., sondern gleichzeitig zur Bildung des Kopfes, zu welchem Zwecke am vorderen Ende ihrer durchgehenden Bohrung ii eine Kopfform 1z ausgespart ist. Die Matrize ist am Boden der Kopfform 1z quer geteilt, und nur ihr vorderer Teil 6a, der die seitliche Begrenzung der Kopfform bildet, besteht aus hochwertigem Werkstoff, z. B. Werkzeugstahl. Die so quer geteilte Matrize 6, 6a ist im Matrizenhalter 5 dadurch gehalten, daß letzterer mittels eines an .seinem vorderen Ende vorgesehenen Innenflansches oder Kragens 13 über das vordere Stirnende der Matrize greift. Durch den Anzug des Halters 5 mittels der Druckschraube 9 und der Schrägfläche io wird gleichzeitig auch die Matrize 6, 6a in -die Gestellwand i hereingezogen, wodurch die Matrize einerseits fest gegen den Boden der Aussparung z bzw. gegen die Verschleißplatte 3 gedrückt wird, während zugleich ihre beiden Teile 6, 6a aufeinandergepreßt werden.In the example, the die 6, 6a serves not only to receive the shaft part of the screw blank or the like to be produced, but at the same time to form the head, for which purpose a head shape 1z is recessed at the front end of its through hole ii. The die is divided transversely at the bottom of the head shape 1z, and only its front part 6a, which forms the lateral boundary of the head shape, consists of high quality material, e.g. B. tool steel. The thus transversely divided die 6, 6a is held in the die holder 5 in that the latter grips over the front end of the die by means of an inner flange or collar 13 provided on its front end. By tightening the holder 5 by means of the pressure screw 9 and the inclined surface io, the die 6, 6a is also pulled into the frame wall i at the same time, whereby the die is pressed firmly against the bottom of the recess z or against the wear plate 3 while at the same time its two parts 6, 6a are pressed together.

Wie ersichtlich, zeichnet sich die neue Einrichtung einerseits durch große Einfachheit, anderseits dadurch aus, .daß ganz wesentlich an hochwertigem Werkzeugstahl gespart i werden kann. Daneben besteht noch der Vorteil, daß der beim Stauchvorgang hinter dem ausgebreiteten Werkstoff in der Kopfform 1a noch vorhandene Rest von Luft beim Enddruck in den trotz des Aufeinanderpressens der Matrizenteile 6, 6a zwischen diesen verbleibenden, zwar ganz geringfügigen, aber für die verhältnismäßig kleine Luftmenge vollständig ausreichenden Zwischenraum und gegebenenfalls durch letzteren hindurch in den auch bei genauestem Einpassen zwischen Matrize und Halter verbleibenden kleinen Zwischenraum gedrängt und hier zusammengepreßt werden kann. Auf diese -Weise wird am Ende des Stauchdrucks die Luft aus der Kopfform vollständig entfernt, so daß keine fehlerhaften Stellen am Kopf entstehen können. Um diesen Erfolg zu begünstigen, können gegebenenfalls an einer oder beiden aneinander-Liegenden Stirnflächen der Matrizenteile 6, 6a leine, radial verlaufende Rillen oder Nuten vorgesehen sein, welche nach der Kopfform 12 hin offen sind und. dazu dienen,' die beim Enddruck aus der Kopfform zu verdrängende Luft aufzunehmen.As can be seen, the new facility is characterized on the one hand great simplicity, on the other hand from the fact that very much of high quality Tool steel can be saved. There is also the advantage that the Upsetting process still existing behind the expanded material in the head shape 1a Remaining air at the final pressure in the despite the pressing of the die parts together 6, 6a between these remaining, albeit very minor, but proportionate for the small amount of air completely sufficient space and, if necessary, through the latter through into the even with the most exact fitting between die and holder remaining small space can be pushed and compressed here. In this way, at the end of the upsetting pressure, the air is completely out of the head shape removed so that no faulty areas can arise on the head. To this one To promote success, if necessary, one or both of the adjacent ones can be used End faces of the die parts 6, 6a leash, radially extending grooves or grooves be provided, which according to the head shape 12 are open and. serve to 'absorb the air to be displaced from the head shape during the final pressure.

Damit die vorderen Stirnflächen der Matrize 6, 6a und ihres Halters 5 bündig liegen und gleichzeitig der vordere Teil der Matrize möglichst wenig geschwächt wird, sind der Matrizenteil 6a an seinem vorderen Außenrand und der Innenflansch oder Kragen 13 des Halters 5 an seiner rückwärtigen Stirnfläche kegelig abgedreht. Ferner ist zur Verstärkung des vorderen Teils der Matrize die Teilung der letzteren vorteilhaft so bewirkt, daß die einander benachbarten bzw. die aufeinander liegenden Stirnflächen der beiden Matrizenteile 6, 6a nicht eben, sondern ganz oder größtenteils kegelig gestaltet sind, wie in Abb. i dargestellt. Der größte- Durchmesser der kegeligen Stirnflächen liegt dabei hinten, so daß der Querschnitt des vom vorderen Matrizenteil gebildeten Ringes sich nach außen verbreitert.So that the front end faces of the die 6, 6a and its holder 5 lie flush and at the same time the front part of the die is weakened as little as possible is the die part 6a on its front outer edge and the inner flange or collar 13 of the holder 5 turned off conically on its rear face. Furthermore, in order to reinforce the front part of the die, the division of the latter is necessary advantageously so that the adjacent or superimposed The end faces of the two die parts 6, 6a are not flat, but entirely or largely are conical, as shown in Fig. i. The largest-diameter of the conical The end face is at the rear, so that the cross section of the front die part formed ring widens outwards.

Die Ausführungsform nach Abb.3 und q. stimmt im wesentlichen mit dem Beispiel nach Abb. i und 2 überein. Der Unterschied liegt darin, daß in der Matrize 6, 6a, 6U nicht nur eine Kopfform 12 ausgespart ist, sondern der an letztere unmittelbar sich anschließende Teil i ja der Matrizenbohrung erweitert ist, um das Kopfende des Werkstückschafts durch Stauchung auf einen größeren Durchmesser als den Rest des Schafts bringen zu können, wie dies z. B. bei Schraubenrohlingen, auf welche das Gewinde aufgewalzt werden soll, erwünscht ist. In diesem Falle wird die Matrize 6, 6a, 6U vorteilhaft zweimal quer geteilt, und zwar einmal am Boden der Kopfform 12 und das andere Mal an der Schulter der Matrizenbohrung 11, 11a, wobei sowohl der vordere als auch der mittlere Teil 6a und 611 der Matrize aus hochwertigerem Werkstoff bestehen als der hintere Teil 6. Durch diese doppelte Querteilung der Matrize wird erreicht, daß auch aus dem .erweiterten vorderen Ende i ia der Matrizenbohrung die restliche Luft vollständig verdrängt werden kann. Ferner ist die Herstellung der Matrize vereinfacht.The embodiment according to Fig.3 and q. essentially agrees with that Example according to Fig. I and 2 match. The difference is that in the die 6, 6a, 6U not only a head shape 12 is recessed, but that of the latter directly the subsequent part i yes the die bore is expanded to the head end of the workpiece shank by upsetting to a larger diameter than the rest to be able to bring the shaft, as z. B. with screw blanks, on which the thread is to be rolled on is desired. In this case the die 6, 6a, 6U advantageously divided transversely twice, namely once at the bottom of the head shape 12 and the other time on the shoulder of the die bore 11, 11a, with both the front and the middle part 6a and 611 of the die are made of higher quality Material exist as the rear part 6. This double transverse division of the Die is achieved that also from the expanded front end i ia of the die bore the remaining air can be completely displaced. Furthermore, the production the die simplified.

Während die aneinanderstoßenden Stirnflächen des Vorder- und Mittelteils 6a und 61, der Matrize behufs Verstärkung des die Kopfform 12 umschließenden Vorderteils wieder ähnlich wie- im Beispiel nach Abb. i und 2 kegelig gestaltet sind, erscheint dies bei den einander benachbarten Flächen des mittleren und des rückwärtigen Teils 6a und 6 nicht notwendig. Vielmehr können diese Flächen eben sein, da der dabei sich ergebende verhältnismäßig kleine Querschnitt des ringförmigen Mittelteils 61, für die Aufnahme des hier im Vergleich zur Kopfform geringen Sprengdrucks ausreichen dürfte. Gegebenenfalls kann aber auch der mittlere Teil 6b der Matrize ,ähnlich wie der Vorderteil 6a verstärkt sein. Ebenso können die aneinanderstoßenden Flächen von Mittelteil 6a und Hinterteil 6 Rillen zur Aufnahme der aus der Matrize zu verdrängenden Luft enthalten.While the abutting end faces of the front and middle parts 6a and 61, the die for reinforcement of the front part surrounding the head shape 12, are again conical similar to the example according to Figs rear part 6a and 6 not necessary. Rather, these surfaces can be flat, since the resulting relatively small cross-section of the annular central part 61 should be sufficient to absorb the blasting pressure, which is low here compared to the shape of the head. If necessary, however, the middle part 6b of the die, similar to the front part 6a, can also be reinforced. Likewise, the abutting surfaces of the middle part 6a and the rear part 6 can contain grooves for receiving the air to be displaced from the die.

Natürlich sind noch mancherlei weitere Ausführungen möglich, z. B. könnten der Matrizenhalter oder die Matrize oder auch beide Teile statt zylindrisch auch prismatisch gestaltet sein. Ferner ist die neue Matrizenanordnung dort anwendbar, wo die Kopfform im hin und her gehenden Preßstempel (Patrize) ausgespart ist, während die feststehende Matrize entweder eine abgesetzte Bohrung zur Aufnahme des Schafts und zur Bildung einer Verdickung am Kopfende des letzteren oder nur eine den Schaft aufnehmende Bohrung von durchgehend gleicher Weite .enthält.Of course, many other designs are also possible, e.g. B. could be the die holder or the die or both parts instead of cylindrical also be designed prismatic. Furthermore, the new matrix arrangement can be used where where the head shape is recessed in the reciprocating press punch (patrix), while the stationary die either has a stepped hole to accommodate the shaft and to form a thickening at the head end of the latter or only one of the shaft receiving bore of the same width throughout .contains.

Damit eine und dieselbe Maschine im Bedarfsfalle zur Herstellung von solchen Schraubenrohlingen, Nieten o. dgl. benutzt werden kann, die ein längsgeteiltes, während der Stauchung einem Schließdruck unterworfenes Gesenk erfordern, enthalten die Gestellwand i und die Futterbüchse q. der Aussparung 2 zweckmäßig, wie in Abb.2 angegeben, eine auf den Matrizenhalter mündende Bohrung 14, 1 4.a zur Führung eines Seitendruckstempels.So that one and the same machine for the production of such screw blanks, rivets or the like can be used that have a longitudinally divided, require a die subjected to a closing pressure during upsetting the frame wall i and the chuck q. the recess 2 useful, as in Fig.2 indicated, a hole 14, 1 4.a opening onto the die holder for guiding a Side stamp.

Claims

HATENNTANSP1tÜC111s: i. Die for cold presses for the production of Rivets, bolts and the like, characterized in that the die is divided transversely and only its front part (6a) that is stressed during compression is made of high quality Material.

2. Die according to .Anspruch i, the bore of which is enlarged at the front end or in which the head shape is recessed, characterized in that the transverse division of the die on the shoulder of the die bore (i i) or on the bottom of the head shape (12) has taken place.

3. Die according to claim i and 2, in which the head shape is recessed and at the same time widened the adjoining hole on its front part is, characterized in that the die twice, once at the bottom of the Head shape, the other time divided across the shoulder of the hole. q ..

die according to claims i to 3 with special ones arranged on the shoulders of the die bore Air discharge channels, characterized in that these channels through on the contact surfaces the individual parts of the die provided grooves or grooves are formed.

5. Holder for dies according to claim 1 to ¢ with a bore narrowed at the front for the purpose of holding the die, characterized in that the die holder (5) with an inwardly projecting flange or collar (i3) over the front end of the die (6, 6a) engages.

6. die holder according to claim 5, characterized in that that the holder in the recess of the frame wall by a lateral pressure screw is held, which presses on a sloping forward sloping surface of the holder.

7. Die according to claim i to 3, characterized in that the die parts are designed so conical at their neighboring forehead-revenge that the large Diameter of their conical end faces is behind.