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Verfahren und Vorrichtung zum Stauchen von Formstücken, insbesondere
Bolzenköpfen o. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Stauchen von
Köpfen an Bolzen oder ähnlichen Werkstücken sowie auf Vorrichtungen zur Ausführung
dieses Verfahrens. Bei den bekannten Verfahren wird so gearbeitet, daß ein zwangsläufig
hin und her bewegter Formstempel mit einem den anzustauchenden Bolzen umschließenden
Gegengesenk zusammenarbeitet. Dabei ist das Gegengesenk entweder ortsfest gelagert,
oder es wird zwecks allmählicher Freilegung der durch Stauchung umzuformenden Werkstücklänge
beim Vorgange des Formstempels rückläufig bewegt.
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Zweck der Erfindung ist es, dieses letztere Verfahren zu verbessern.
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Rücklauf des Gegengesenks
gegen Ende der Rücklaufbewegung beschleunigt ausgeführt wird. - Die Erfindung beruht
auf der Erkenntnis, daß diese Beschleunigung die Güte des Erzeugnisses nicht vermindert,
da die Knickgefahr für das freigelegte Bolzenende mit dem fortschreitenden Stauchvorgang
abnimmt, so daß ein einseitiges Ausweichen des Bolzenendes trotz seiner beschleunigten
Freilegung nicht auftritt. Durch diese neue Arbeitsweise wird aber erreicht, daß
der auf den zu, pressenden Bolzen beim Verstauchen auszuübende und vom Ausstoßerbolzen
auf7unehmen.de Druck vermindert wird und nicht mehr zu einer Größe anwachsen kann,
welche den Ausstoßerbolzen gefährdet. Die Beschleunigung der Rücklaufbewegung hat
auch zur Folge, daß die Fertigstauchung früher einsetzen kann als bei gleichförmiger
Rücklauf-Bewegung des Gegengesenks. Dadurch wird eine Leistungssteigerung erzielt.
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Natürlich ist mit der erfindungsgemäß erzielten Leistungssteigerung
eine erhöhte Beanspruchung der zur Ausführung des neuen Verfahrens benutzten Werkzeuge
verbunden. Um diesen höheren Anforderungen Rechnung zu tragen, und um Beschädigungen
der Werkzeuge, insbesondere solche, die durch das Auftreten unvorhergesehener Widerstände
entstehen und deren Gefahr mit steigender Arbeitsgeschwindigkeit zunimmt, weitgehend
zu vermeiden, empfiehlt sich die Anordnung einer federnden Abstützung für jedes
der Werkzeuge. Es ist zwar schon bekannt, das Gegengesenk während seines Rücklaufes
durch eine Feder abzustützen, so daß schon hierdurch eine gewisse Nachgiebigkeit
sichergestellt ist. Jedoch wird diese Federung durch die erfindungsgemäße Beschleunigung
am Ende des Rücklaufes schon frühzeitig unwirksam. Es ist deshalb zweckmäßig, die.
Werkzeuge so abzustützen, daß sie während des ganzen Stauchvorganges nachgiebig
gelagert sind. Dies geschieht vorteilhaft dadurch, daß auch der Formstempel in seinem
Halter auf starken Federn, vorzugsweise Tellerfedern, abgestützt ist.
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Auf der Zeichnung ist eine Presseneinrichtung zur Ausübung des neuen
Verfahrens in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen: Fig. r bis
3 die Arbeitswerkzeuge der Presse in drei verschiedenen Arbeitsstellungen in senkrechten
Längsschnitten,
Fig. 4 die äußerste Endstellung der Preßwerkzeugelmährend
desFer igstauchens,ebenfalls in senkrechtem ängsschnitt in größerem Masstabe, c
_ _ L Fig. 5 eine Stirnansicht des Gegengesenks. Die dargestellte Presse ist eine
sog. Einfachdruckpresse an sich. bekannter Bauart, wobei in einer rückwärtigen,
festen Gestellwand ein den Werkstab umschließendes und entsprechend dem Vorschube
des Stauchstempels bis zu einer bestimmten Länge freigebendes, Hohlgelenk 5 angeordnet
ist, . während der Stauchstempel an einem in der Längsrichtung hin und her beweglichen
Schlitten sitzt.
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In einer Aussparung der Gestellwand i ist ein kasten- oder rahmenförmiger
Einsatz 2 befestigt, in welchem ein aus-zwei ineinandergeschraubten Teilen 3, q.
bestehender Gesenkhalter längs verschiebbar geführt ist. Der vordere Teil 3 des
Gesenkhalters 3, ,4 enthält einerseits das eigentliche Gesenk 5, das aus einem im
Außendurchrnesser abgestuften Rohr besteht, dessen abgesetztes Vorderende 5' den
Ouerschnitt des Formgesenkes besitzt. Dieses Rohr 5 ist in eine entsprechend abgesetzte
und gestaltete Bohrung des Halterkopfes 3 von hinten her so weit eingesetzt, das
das profilierte -vordere Rohrende 5' .aus dem Gesenkhalter frei vorsteht. Ein an
der Rückseite des Teiles. 3 angeschraubter Gewindering 6 sowie ein. zwischen der
Schulter des Rohres 5 und der Gegenschulter des Halters 3 eingelegter Paßring 7
sichern das Rohr in seiner Lage im Gesenkhalter. Durch Auswechseln des Paßringes
7 und Nachstellen des Gewinderinges 6 oder durch Einfügen von Unterlegscheiben B.
zwischen Gewindering und rückwärtiger Stirnfläche des Rohres 5 hat man die Möglichkeit,
die freiliegende Stirnkante 5' des Rohres 5 gegenüber der Stirnfläche des Gesenkhalters_3
genau einzustellen oder bei Abnutzung der vorderen Rohrkante das Rohr nach einer
entsprechenden Verkürzung um den erforderlichen Betrag nachzustellen.
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Der Gesenkhalter 3, q. steht unter Wirkung einer in einer Bohrung
der Gestenwand i angeordneten Pufferfeder 9, welche den Halter mit dem Hohlgesenk
5 stets in die vordere Endlage drückt, in welcher der Halterkopf 3 an eine am Einsatz
:2 befestigte Anschlagplatte io drückt. Der Gesenkhalter 3, q. kann entgegen der
Kraft der Feder 9 zurückgeschoben werden, und zwar bis zum Anschlag an eine am Grunde
der Aussparung der Gestellwand i vorgesehene Stahlplatte i1. In der Bohrung des
Hohlgesenkes führt sich ein Druckbolzen 12, der sowohl als Widerlager für den Werkstab
1.4 wie auch als Ausstoßer für das fertige Werkstück dient. Dieser Bolzen 12 sitzt
an einer in der Gesteliwand geführten Druckstange 13, die durch ein nicht gezeichnetes
Getriebe in Abhängigkeit von der Hinundherbewegung des Presschlittens so gesteuert
wird, das Stange 13 und Bolzen 12 beim Stauchvorgang in einer rückwärtigen Endlage
kraftschlüssig abgestützt sind, beim leeren Rücklauf des Presschlittens dagegen
vorgeschoben werden.
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Gleichachsig zum Hohlgesenk 5 ist in dem durch ein Getriebe zwangsläufig
hin und her bewegten Presschlitten 15 ein Stauchstempel 16 angeördnet, dessen
Arbeitsseite zu einem Formgesenk ausgebildet ist. Im gezeichneten Beispiel dient
die Presse zum Anstauchen von Sechskantköpfen an Bolzenköpfen; demgemäß weist das
Foringesenk 16 auch eine im Querschnitt sechskantige Profilöffnung auf, und die
Bodenwand 17 dieser öffnung ist so gestaltet, das die übliche Abfassung an den Sechskantköpfen
erzielt wird. Die Tiefe der Aussparung des Formgesenkes ist in bekannter Weise größer
als die Höhe des zu stauchenden Bolzenkopfes, weil beim Fertigstauchen des Bolzenkopfes
das Vorderende 5' des Hohlstempels 5 in die Form eintreten und letztere nach vorn
abschließen soll. Ferner ist der Boden 17 des Formgesenkes lösbar in das Gesenk
z 6 eingesetzt zu dem Zwecke, durch einfache Auswechslung des Bodens mit sonst gleichen
Gesenkteilen Bolzenköpfe von verschiedener Höhe herstellen zu können.
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Das vorn abgeschrägte Formgesenk 16 mit dem auswechselbaren Boden
17 ist mit Hilfe einer an der Anlagefläche gleichfalls abgeschrägten Überwurfinutter
18 am Gewindeende eines bolzenförmigen Trägers i9 angeschraubt, der in eine Ausspai:ung
des Presschlittens r5 eingesetzt ist. In dem hinter dem Bolzen 19 frei bleibenden
Raum der Aussparung sind zwischen zwei Stahlplatten 21 mehrere starke Tellerfedern
2o aus Stahl eingefügt. Alle diese Teile sind beispielsweise durch eine in eine
Längsaussparung des Bolzens i9 eingreifende Halteschraube gegen Herausfallen aus
der Bohrung des Stempelschlittens gesichert, können aber entgegen der Kraft der
Tellerfedern 2o in der Bohrung rückwärts verschoben werden.
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Das Formgesenk 16 kann somit infolge seiner federnden Abstützung in
axialer Richtung ein wenig ausweichen und daher während des Fertigstauchens bei
Überschuß an Stauchwerkstoff unter Verringerung seines Arbeitshubes soweit nachgeben.,
das eine Zerstörung des Formgesenkes nicht zu befürchten ist.
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Unterhalb des Stauchgesenkes 16 ist in einer Längsbohrung des Presschlittens
15 eine Druckstange 22 geführt, die mit ihrem vorderen Ende aus dem Schlitten herausragt
und
den Zweck hat, beim Vorschub des Preßschlittens den Gesenkhalter
3 mit dem Gesenk 5 entgegen der Feder 9 zurückzuschieben. Die Stange 22 stützt sich
mit ihrem inneren Ende gegen den nach abwärts gerichteten Arm eines Winkelhebels
23, 24., der in einem senkrechten Schlitz des Schlittens angeordnet und um einen
oben am Schlitten befestigten Bolzen 25 drehbar ist. Der andere nach hinten gerichtete
Arm 24 dieses Winkelhebels 23, 24 trägt eine drehbar gelagerte Rolle 27.
Letztere läuft an der Unterkante einer am Pressenrahmen einstellbar befestigten
oder verschiebbar gehaltenen und von einer Steuervorrichtung bewegten Leitschiene
26, welche ihrerseits den die Druckstange abstützenden Hebel steuert. Die Unterkante
der Leitschiene verläuft in der Hauptsache waagerecht, an dem dem Hohlgesenk 5 zugekehrten
Schienenende 26' ist sie dagegen schräg nach aufwärts gerichtet. Durch diese Ausbildung
der Leitschiene wird erreicht, daß der Hebel 23, 24, solange die Rolle 27 auf den
waagerechten Teilen der Schienenunterkante läuft, an einer Drehung entgegen dem
Uhrzeigersinn gehindert ist. Der Hebel stützt dann die Druckstange 22 starr ab,
so daß letztere mit dem Schlitten 25 in dessen Vorschubrichtung kraftschlüssig gekuppelt
ist. Die Stange 22 drückt infolgedessen, sobald sie an der Stirnfläche des Gesenkhalters
3 anliegt, diesen zusammen mit dem Gesenk 5 entgegen dem Druck der Feder 9 zurück:
In dem Augenblick jedoch, wo der Gesenkhalter seine rückwärtige Endlage erreicht,
d. h. an die Platte r i anstößt, läuft die Rolle 25 auf den schrägen Endteil
26' der Schienenunterkante auf, so daß der Hebel 2-3, 24 sich zu drehen
und damit die Stange 2z in der Bohrung des Schlittens 15 sich zu verschieben vermag.
Der Verlauf des schrägen Teiles 26' ist dabei derart, daß die Stange 22 in ihrer
bei vollständig zurückgeschobenem Gesenk 3, 4 erreichten Stellung stehenbleibt und
so das Gesenk in seiner rückwärtigen Endlage festhält, während der Preßschlitten
15 mit dem Formgesenk 16 den restlichen Arbeitshub vollführt. So wird in an sich
bekannter Weise der Werkstab 14 erst allmählich während des Verstauchens freigelegt
und erst nach Freigabe der vollständigen Stauchlänge fertiggepreßt.
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Gemäß der Erfindung ist aber hinter dem waagerechten Teil der Schiene
ein nach unten vorstehender Nocken 26" vorgesehen, der gegen das dem Hohlgesenk
5 zugekehrte Schienenende stark abfällt. Durch den Kokken 26" wird die Druckstange
22 so gesteuert, daß sie vor Beendigung der Verstauchung den Gesenkhalter 3 mit
dem Gesenk 5 beschleunigt zurückdrückt, so daß der Werkstab 14 schneller freigelegt
wird und die Fertigstauchung des Werkstückes-.-entsprechend -früher einsetzen kann.
-Im' letzten Abschnitt des Arbeitshubes greift das Hohlgesenk 5 (Fig. 4)
mit seinem Vorderende 5' in den Formstempel 16 ein, wodurch der Formraum allseitig
abgeschlossen ist und eine Gratbildung am Stauchstück verhindert wird. Dabei ist
durch die Anordnung von Tellerfedern 22 hinter dein Formstempel 16 Sorge dafür getragen,
daß bei den unvertneidlichen Unterschieden im Durchmesser und in der Länge des Werkstabes
dennoch ein störungsfreies Arbeiten der Gesenkteile möglich ist.
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Nach dem Stauchvorgang geht der Preßschlitten 15 wieder zurück, und
dadurch wird auch der Gesenkhalter 3, 4 mit dem Gesenk 5 freigegeben, so daß er
durch die Feder 9 wieder in seine vordere Endlage vorgeschoben werden kann. Gleichzeitig
findet das Auswerfen des. fertigen Werkstückes aus dem Gesenk statt, und zwar geschieht
dies dadurch, daß der Druckbolzen i2, der beim Stauchvorgang stillstand, in der
Gesenkbohrung so weit vorgeschoben wird, daß er das Werkstück aus dem Gesenk 5 verdrängt.
Während der Preßschlitten 15 in seine nicht gezeichnete äußerste Ausgangsstellung
zurückgeht und wieder umkehrt, tritt eine an sich bekannte, den Werkstab heranführende
und gegebenenfalls auch abschneidende Zubringereinrichtung in Tätigkeit.
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Natürlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt,
vielmehr sind auch Abänderungen sowie mancherlei andere Ausführungen der-Presse
möglich. Beispielsweise könnte das V orstauchen des Werkstückes auch bei feststehendem
Hohlgesenk dadurch ausgeführt werden, daß der Auswerferbo1zen gegen .den Formstempel
vorgeschoben und diese Bewegung gegen Ende der Voratauchung beschleunigt wird, wobei,
wie bekannt, der Formstempel selbst während des Vorstauchens in seiner Stellung
stehenbleibt und erst dann seinen restlichen Arbeitshub ausführt, wenn der umzuformende
Werkstoff vollständig freigelegt und vorgestaucht ist. Außer zum Anstauchen von
Köpfen an Bolzen ist das neue Verfahren mit Vorteil auch zum Stauchen von schaftlosen
Gegenständen,. wie Kugeln, Formstücken o. dgl., insbesondere solchen mit großem
Rauminhalt, anwendbar.