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Ausstoßen von in geschlossener Matrize gestauchten Kopfbolzen mit
einer den achtfachen Schaftdurchmesser übersteigenden Schaftlänge Beim Anstauchen
von Köpfen an i.n einer geschlossenen Matrize auf der Ausstoßnadel sitzende Werkstücksch,äfbe
werden deren Schaftbeile erfahrungsgemäß so fest in die Matrizenbohrung eingekeilt,
daß zu ihrem Ausstoßen einstarker Druck auf die Ausstoßnadel erforderlich ist. Diese
liegt bei Beginn des Ausstoßens auf einer mindestens der Schaftlänge entsprechenden
Strecke frei. Diese Strecke der Nadel wird also auf Knicken beansprucht. Erfahrungsgemäß
darf sie deshalb den etwa achtfachen Schaftdurchmesser nicht übersteigen, weil die
Nadel sonst ausknickt und bricht. Infolgedessen lassen sich auf diesem Wege mit
der geschlossenen Matrize nur Kopfbolzen herstellen, deren Schaftlänge den achtfachen
Schaftdurchmesser nicht oder kaum übersteigt.
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Kopfbolzen mit im Verhältnis zu ihrem Durchmesser längerem Schaft,
die nach der Fertigstauchung ausgestoßen werden sollen, müssen deshalb bisher in
der geteilten Matrize gestaucht werden. In diese wird der Schaft zwar ebenso stark
eingekeilt, aber er läßt sich trotzdem schon durch Nachschieben des Werkdrahtes
ausstoßen, 'weil die eine Matrizenbacke dabei quer zur Ausstoßrichtung unter Federdruck
nachgibt. Die Schaftlänge ist hier zwar praktisch unbegrenzt, es tritt dabei jedoch
ein bedeutender, unvermeidlicher übelstand auf in Form der vom Matrizenspalt herrührenden
radialen Grate an der inneren Kopfstirnfläche und dem anschließenden Bolzenende.
Diese Grate verhindern ein sattes Aufsitzen .des Kopfes und müssen für die tneisten
Verwendungszwecke in einem besonderen Arbeitsgang auf Spezialdrehbänken entfernt
werden. Solche Grate werden durch die geschlossene Matrize zwar nicht verursacht,
aber Bolzen mit Schaftlängen von über achtfachem Schaftdurchmiesser lassen, wie
gesagt, ihr Ausstoßen aus der geschlossenen Matrize bisher nicht zu.
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Es ist zwar ein Weg bekannt, auf dem auch Kopfbolzen von größerer
Schaftlänge im geschlossenen Gesenk gestaucht und aus diesem entfernt werden können,
doch muß dabei zwecks Entfernung des fertigen Bolzens aus .dem Gesenk ein axial
beweglicher, unten geschlossener Bodenteil des Gesenks angehoben, dann das ganze
Gesenk nebst seinem Träger geschwenkt und der Bolzen am Kopf herausgezogen werden.
Dieses Verfahren ist umständlich und zeitraubend, daher teuer. Ferner aber ist die
dazu dienende Vorrichtung nicht einwandfrei, denn es besteht beim Stauchen zwischen
dem im Träger festen Teil des Gesenks und dem axial verschiebbaren Teil ein ziemlich
großer Abstand, und auf dieser Strecke liegt der Bolzenschaft frei. Er kann sich
daher unter dem' Stauchwerk bauchen oder sonst aus der Form geraten. Dies kann zu
unliebsamen Betriebsstörungen führen, denn schon geringe Formänderungen an dieser
Schaftstelle lassen das Anheben des beweglichen Gesenkteiles und das Herausziehen
des Bolzens nicht mehr zu.
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Die Erfindung zeigt nun einen Weg, auf
dein diese
Nachteile vermjeden werden, und es gelingt, in einfacher und sicherer Weise in der
geschlossenen Matrize gestauchte Kopfbolzen mit Schaftlängen von mehr als dem achtfachen
Schaftdurchmesser aus der Matrize auszustoßen.
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Die Erfindung besteht darin, daß die zum Ausstoßen des in der geschlossenen
Matrize gestauchten Bolzens dienende Nadel bei Beginn und während des Ausstoßens
auf eine ihr Ausknicken verhindernde Strecke, vorzugsweise auf ihre ganze Länge,
in einem Körper geführt ist, in welchem ein bei Beginn des Ausstoßens frei liegendes
Zwischenstück, welches zum Vortreiben der Nadel beim Ausstoßen dient und seiner
Knickbeanspruchung in seiner ganzen, die größte Schaftlänge erreichenden oder etwas
übersteigenden freien Länge gewachsen ist, während des Ausstoß.ens des Bolzens gleitet.
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Die Einrichtung ist zweckmäßig so getroffen, daß hinter der geschlossenen
Matrize eine die Nadel und .das Zwischenstück führende unverschiebliche Büchse angeordnet
ist, aus welcher das Zwischenstück beim Einschieben des Werkstückes in die Matrize
durch den Auswerfstift mindestens um die Kopfbolzenschaftlänge nach hinten frei
hinausgeschoben wird, und in welcher für das Zwischenstück der durchlaufenden Führungsbohrung
benachbarte, parallele Führungsbohrungen und ein diese verbindiender Schlitz vorgesehen
sind, so daßeine Zwischenstückschiene mit mittleren Längswulsten und beiderseitigen
Randwulsten in diese Bohrungen paßt.
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Auf der Zeichnung ist das Werkzeug ;der Erfindung dem alten gegenübergestellt.
Abb. i zeigt das alte Werkzeug bei Beginn und Abb. -- dasselbe kurz vor Beendigung
dies Ausstoßens des fertigen Kopfbolzens.
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Abb.3 läßt im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel des Werkzeuges
der Erfuidung mit der Ausstoßvorrichtung bei Beginn des Ausstoßens, Abb. 4 das Zwischenstück
und Abb.5 dessen Führungsbüchse von hinten erkennen.
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Abb.6 ist ein Querschnitt durch Büchse und Auswerfstift und Abb. 7
ein solcher durch Büchse' und Zwischenstück.
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Abb. 8 zeigt von oben und hinten die Ausbildung des Anschlagkopfes
dies Auswerfstiftes, und Abb.9 ist ein Längsschnitt durch das Werkzeug bei ausgestoßenem
Werkstück. Mit Bezug auf Abb. i und z ist a die geschlossene Preßmatrize, b deren
Deckel und c der Amboßi, f `der Maschinenkörper. Die Matrize sitzt auf :einem auf
dem Amboß aufsitzenden Unterl,agsring g, dessen Bohrung h dtm Durchmesser des zylindrischen
Zwischenstückes m entspricht, welches durch die Stoßstange o vorgetrieben wird und
dabei selbst den Auswerfern vortreibt. Wie ersichtlich, liegt der Auswerfer bei
Beginn seines Vortreibens auf seiner der Länge L des Schaftes s des Kopfbolzens
s, k entsprechenden Strecke zwischen der Matrizenrückfläche y und der vorderen Stirnfläche
m' des Zwischenstückes m frei, so daß wegen der Gefahr eines Bruches die
Schaftlänge l höchstens den achtfachen Durchmesserd des Schaftes -erreichen darf.
Die Innenflächei des durch dien Kopfstempelp artgestauchten Kopfes k fällt hier
gratfrei aus.
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An dem Werkzeug der Erfindung sind also bekannt: die geschlossene
Preßmatrize a', deren Deckel b, der Amboß c, der Maschinenkörper f und der Ausstoßstiftn'.
Dieser ist um so viel länger wie der Stift lt in Abb. i und a, als die Längel' dies
Kopfbolzenschaftes s' die Länge L des Kopfbolzenscbaftes sübersteigt. Versuche haben
ergeben, daß. die Länge L' des Schaftes s' den vierzehnfachen Schaftdurchmessier
d erreichen und voraussichtlich sogar noch übersteigen darf, ohne daß die Gefahr
eines Bruches des Ausstoßstiftes auftritt.
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Dieser für Kopfbolzen mit gratfrei gepreßter Kopfinnenfläche l.' ungeheuer
wichtige, die nachträgliche Grabentfernung ersparende Erfolg ist der eingangs erwähnten
Maßnahme zu verdanken, daß bei dem bekannten Kopfbolzenstauchen in einer geschlossenen
Matrize der Ausstoßstift n' während des Ausstoßens auf eine sein Ausknicken verhindernde
Strecke, vorzugsweise auf seine ganze Länge, geführt und durch ein Zwischenstück,-vorgetrieben
wird, welches seiner Knickbeanspruchung auf eine die größte Schaftlänge erreichende
oder etwas überschreitende freie Strecke sicher gewachsen ist.
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Die mechanischen Mittel zur Ausübung dieses Verfahrens bestehen der
Erfindung gemäß i. darin, daß hinter der geschlossenen Matrize a' eine den Auswerfern'
und das Zwischenstück führende Büchse q mit ihre axiale Verschiebung verhinderndem
Anschlagbund r angeordnet ist, aus welcher das Zwischenstück beim Einschieben des
Werkstückes in die Matrize durch den Auswerfer mindestens um die Kopfbolzenschaftlänge
l' nach hinten frei hinausgeschoben wird, und in welcher für .das Zwischenstück
der durchlaufenden Auswerferführungsbohrung t benachbarte, parallele Führungsbohrungen
u und diese verbindende Schlitze v vorgesehen sind, und 2. darin, daß entsprechend
diesen Führungskanälen
eine Zwischenstückschiene v' mit mittleren
Längswulsten t' und beiderseitigen Randwulsten u' Verwendung findet, deren Randwulste
u' wesentlich dicker seid können und es vorzugsweise sind als die in die durchlaufende
Mittelbohrung t passenden Mittelwulste t'.
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Der Auswerfer tt' hat hinten beiderseits flache, in die Schlitze v
passende Anschlaglapp-en x zur Verhinderung des Hinausschleuderns des vorgestoßenen
Auswerfers aus der '.#latrizenbohrung. Abb.3 zeigt deutlich, daß das Zwischenstück
t', v', u' bei Beginn des Ausstoßens über die hintere Stirnfläche g' der
Führungsbüchse g mindestens um die Strecke L' frei nach hinten herausragt und unter
einem solchen Nachdruck der Ausstoßstange o, welcher den Druck überwindet, mit dem
der Bolzen in der Matrize eingekeilt ist, auf Knikkung beansprucht wird. Dieser
Knickbeanspruchung ist es jedoch trotz des großen frei liegenden Teiles
L' seiner Gesamtlänge .L
gewachsen, weil sein Querschnitt ein #vzel
größeres Trägheitsmoment hat als der Auswerferquerschnitt.
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Es könnten hiermit lediglich durch Pressen also Kopfbolzen mit gratfreier
Preßnarhe auf der Kopfinnenseite i mit Schäften hergestellt werden, deren Länge
L' däs Achtfache des Schaftdurchmessers d übersteigt und bis zum vierzehnfachen
Schaftdurchmesser und darüber hinaus erreicht, ohne daß nach dem Stauchen des Kopfbolzens
ein nachträgliches Abdrehen von Graten erforderlich ist. Damit isteinem längst empfundenen
Mangel der Kopfbolzenpresserei abgeholfen.