DE69714793T2

DE69714793T2 - Verfahren zur herstellung einer hülse für einen auststossstift

Info

Publication number: DE69714793T2
Application number: DE69714793T
Authority: DE
Inventors: E. Lawrence
Original assignee: DME Co
Current assignee: DME Co
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 2002-12-05
Anticipated expiration: 2017-09-06
Also published as: EP1032715A4; ES2150403T1; CA2288878C; DE1032715T1; WO1998053107A1; ES2150403T3; PT1032715E; AU726673B2; BR9714722A; AU4181797A; EP1032715A1; US5730812A; ATE222296T1; CA2288878A1; EP1032715B1; DE69714793D1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Komponenten, die beim Spritzgießen oder beim Bau von Formen verwendet werden, und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Herstellen von Spritzgieß-Auswerfermuffen aus einem vorgefertigten rohrförmigen Material.

Technischer Hinterrund

Auswerfermuffen werden typischerweise dazu verwendet, um Auswerferstifte in Kunststofformen, Formen zum Spritzformen und bei anderen Anwendungen zu führen, wodurch das Ausstoßen des fertigen Teils aus der Form erleichtert wird. Insbesondere bewegt das Auswerfersystem dann, nachdem der Formvorgang abgeschlossen ist und die Form sich öffnet, die Auswerferstifte bzw. -muffen linear, um auf das geformte Teil zu drücken, so daß es aus der Form gelöst wird. Auswerfermuffen werden in erster Linie in Zusammenhang mit einem Ausstoßerstift verwendet, um als ein Führungsmechanismus zu wirken, aber sie werden auch unmittelbar als Auswerfer für ein Teil um einen Ansatz oder einen Vorsprung der Form herum verwendet.
Auswerferhülsen sind bisher aus einem massiven Stangenmaterial hergestellt worden. In manchen Fällen beginnt das Herstellungsverfahren mit einer massiven Stange, die einen Kopf aufweist, der bereits auf dem Rohteil ausgebildet ist. Die anschließenden Herstellungsschritte beinhalten eine maschinelle bzw. spanabhebende Bearbeitung zur Herstellung der erforderlichen, ein Spiel aufweisenden bzw. eng sitzenden Innendurchmesser innerhalb des Stangenrohteils, und dann das Abrichten des Außendurchmessers, worauf die Anwendung eines Härteverfahrens folgt. Wenn erforderlich, wird dann ein zusätzlicher Fertigbearbeitungsvorgang ausgeführt, um ein Endprodukt mit der gewünschten Gesamtabmessung, inneren Konfiguration, Härte und Verschleißeigenschaften bereitzustellen.
Die Herstellung einer Auswerfermuffe aus einem massiven Stangenmaterial ist kostspielig sowohl aufgrund des Zeit- als auch des Materialverlusts, der mit der spanabhebenden Bearbeitung des inneren, Spiel aufweisenden Durchmessers und des eng sitzenden Innendurchmessers zusammenhängt. Außerdem kann die übermäßige maschinelle bzw. spanabhebende Bearbeitung, die während des Herstellungsvorgangs erfolgt, zu einer Verzerrung der Gesamtform der Auswerfermuffe führen, was eine anschließende Gradrichtungs- oder sonstige Verarbeitung notwendig machen kann, um die gewünschte endgültige Geometrie zu erzielen.
In jüngerer Zeit sind andere Verfahren zum Herstellen von Auswerfermuffen vorgeschlagen worden, die von einem rohrförmigen Rohmaterial ausgehen, anstelle von einem massiven Stangenmaterial. Eine Vorgehensweise beginnt mit einem Rohr, das einen Innendurchmesser aufweist, der dem inneren, Spiel aufweisenden Durchmesser (Spieldurchmesser) entspricht, wobei dann das eng sitzende bzw. kleinere Ende auf die angenäherte Abmessung des gewünschten Innendurchmessers, der später auf die letztendliche Abmessung maschinell bzw. spanabhebend bearbeitet wird, gehämmert oder in sonstiger Weise umgeformt wird. Bei diesem bekannten Verfahren bestehen allerdings relativ enge Grenzen bezüglich des Ausmaßes, um das der Innendurchmesser des Rohrs durch mechanische Verformung reduziert werden kann, ohne die Eigenschaften des Materials negativ zu beeinflussen. Dieser Aspekt der bekannten Vorgehensweise begrenzt den Bereich von Abmessungen und Konfigurationen von Auswerfermuffen, die ausgehend von einem Rohr mit gegebenen Abmessungen hergestellt werden können.
Die EP-A-064212 beschreibt ein Herstellungsverfahren zum Herstellen einer Auswerferhülse für Formen, bei dem ein Endbereich eines Rohrs, von außen nach innen, verformt wird, um den Innendurchmesser dieses Endbereichs zu reduzieren.

Beschreibung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein ökonomisches Verfahren zum Herstellen eines weiteren Bereichs von Abmessungen von Auswerfermuffen ausgehend von einem rohrförmigen Rohmaterial mit gegebenen Abmessungen herzustellen. Insbesondere umfaßt das Verfahren, das in den Ansprüchen 1, 3 und 7 beansprucht ist, eine Reihe von Arbeitsschritten, die an einem Längenabschnitt eines Rohr ausgeführt werden, das aus einem beliebigen aus einer Anzahl von geeigneten Materialien vorgeformt ist, um eine Auswerfermuffe herzustellen, die die gewünschten Innendurchmesser und Gesamtlänge aufweist. Eine Auswerfermuffe, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, kann gemeinsam mit einem Auswerferstift als ein Führungsmechanismus verwendet werden, oder sie kann als ein Auswerferelement für Teile um einen Ansatz oder einen Vorsprung einer Form herum eingesetzt werden. Obwohl die Kosten für Material, das als Rohr vorgeformt ist, tendentiell als gewichtsbezogener Preis höher liegen als massives Stangenmaterial, gleicht der verbesserte Wirkungsgrad des beschriebenen Verfahrens den höheren Preis des Rohrmaterials mehr als aus.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Auswerfermuffen aus rohrförmigem Material, das die folgenden Schritte oder Arbeitsvorgänge umfaßt: (a) Abschneiden des rohrförmigen Materials auf eine Länge, (b) Aufweiten eines Abschnitts des Innendurchmessers der Muffe, um einen Spieldurchmesser bereitzustellen, (c) grobes Dimensionieren des eng sitzenden Innendurchmessers, (b) wahlweise, grobes Dimensionieren des Außendurchmessers der Muffe, (e) Härten und Begradigen der Muffe, (f) abschließendes Dimensionieren des Außendurchmessers, während eine Konzentrizität mit den Innendurchmessern beibehalten wird, (g) Fertigbearbeiten der Stirnfläche des eng sitzenden Endabschnitts der Muffe, (h) abschließendes Dimensionieren des eng sitzenden Innendurchmessers, während eine Konzentrizität mit dem Außendurchmesser beibehalten wird, (i) Ausbilden eines Kopfs auf der Hülse durch Erwärmen und Schmieden auf eine vorbestimmte Abmessung, und (j) wahlweise, Weichglühen und erneutes Fertigbearbeiten des Kopfs zum Zwecke einer Modifizierung der Härte oder der Abmessungen, oder eine Verbesserung der abschließend vorhandenen Oberfläche.
Demgemäß bietet das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung eine Reduzierung der Kosten gegenüber Vorgehensweisen nach dem Stand der Technik zum Herstellen von Aufwerfermuffen aus Stangenmaterial, und es bietet eine Flexibilität in der Herstellung im Vergleich zu anderen Verfahren zum Herstellen von Auswerfermuffen aus rohrförmigem Material, mit denen eine mechanische Verformung des eng sitzenden Endes verbunden ist. Insbesondere ermöglicht die vorliegende Erfindung die Herstellung eines größeren Bereichs von Abmessungen von Auswerfermuffen, sowohl im Hinblick auf Spieldurchmesser als auch im Hinblick auf eng sitzende Durchmesser, ausgehend von Rohrmaterial mit ein und denselben Abmessungen, wodurch die Anzahl von Abmessungen von vorgeformten Rohren, die vorrätig gehalten werden müssen, reduziert wird. Die Vorteile einer vergrößerten Effizienz der Produktion sowie die Möglichkeit, den Bereich von Auswerfermuffen, die aus einem Rohrmaterial mit ein und derselben Abmessung hergestellt werden können, zu erweitern, führt zu einer verbesserten Gesamtproduktivität und zu reduzierten Herstellungskosten, im Vergleich zu Verfahren nach dem Stand der Technik.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1a bis Fig. 1h erläutern, in der bevorzugten Reihenfolge, die Schritte zum Herstellen einer Auswerfermuffe für einen Auswerferstift gemäß der vorliegenden Erfindung, und insbesondere solche Schritte, die die einzelnen Abmessungen der Muffe verändern.

Beste Ausführungsform zum Ausführen der Erfindung

Das bevorzugte Verfahren zum Herstellen einer Auswerfermuffe beginnt mit der Auswahl eines rohrförmigen Materials 1 des gewünschten Materials in einer Abmessung, die der gewünschten Abmessung der fertigen Muffe am nächsten kommt. Da die Durchmesser des Rohrs nicht mechanisch umgeformt werden, kann die Gesamtzeit einer maschinellen bzw. spanabhebenden Bearbeitung dadurch minimiert werden, daß ein vorgeformtes Rohr ausgewählt wird, welches einen Außendurchmesser A aufweist, der etwas größer als der letztendliche Außendurchmesser der Muffe ist, und einen Innendurchmesser B, der geringfügig kleiner als das letztendliche Maß des eng sitzenden Durchmessers ist. Der erste Arbeitsvorgang besteht darin, das ausgewählte Rohrmaterial auf eine geeignete Länge abzuschneiden, die eine Reserve an Rohmaterial für einen anschließenden Fertigbearbeitungsvorgang beinhaltet, bspw. die Ausbildung eines Kopfs, wie dies durch Fig. 1a veranschaulicht ist.
Der zweite Arbeitsschritt beinhaltet ein maschinelles bzw. spanabhebendes Bearbeiten des Spieldurchmessers C in der Muffe auf die gewünschte Abmessung über der Abmessung des eng sitzenden Durchmessers, wobei auf Fig. 1b verwiesen sei. Der Zweck des Spieldurchmessers besteht darin, eine ungehinderte Betätigung eines beliebigen Auswerferstifis zu ermöglichen, der im Zusammenhang mit der Muffe verwendet wird, und die Gesamtlänge D des präziser fertig bearbeiteten, eng sitzenden Innendurchmessers zu minimieren.
Der dritte Schritt besteht in einer maschinellen bzw. spanabhebenden Bearbeitung auf dem eng sitzenden Innendurchmesser, um diesen auf eine Abmessung B' zu bringen, die knapp unter dem Fertigmaß liegt, um eine Fertigbearbeitung zu ermöglichen, wobei auf Fig. 1c verwiesen sei. Bei der Ausführung dieses Schritts ist es von Bedeutung, daß gewährleistet ist, daß eine Konzentrizität mit dem zuvor maschinell bearbeiteten Spieldurchmesser aufrechterhalten bleibt; dies kann bspw. dadurch erzielt werden, daß ein Werkzeug verwendet wird, welches auf einem bezeichneten Bezugsdurchmesser führt. In bestimmten Fällen kann es sein, daß dieser Schritt nicht erforderlich ist, was von dem Innendurchmesser des ausgewählten Rohrmaterials abhängt; d. h. dieses kann bereits ein geringes Untermaß aufweisen.
Der vierte Arbeitsschritt bei der Auswerfermuffe besteht darin, den Außendurchmesser der Muffe auf eine Abmessung A' zu reduzieren, die ein geringes Übermaß aufweist, wobei auf Fig. 1d verwiesen sei. Wie bereits im Zusammenhang mit dem dritten Arbeitsschritt angemerkt, ist es in gleicher Weise von Bedeutung, daß dieser Schritt in einer Weise ausgeführt wird, die eine Konzentrizität zwischen dem Außendurchmesser, dem Spieldurchmesser und dem eng sitzenden Durchmesser der Muffe gewährleistet. Auch hier sei darauf verwiesen, daß es sein kann, daß dieser Schritt nicht erforderlich ist, was vom Außendurchmesser des ausgewählten Rohrmaterials abhängt, d. h. dieses kann bereits ein geringes Übermaß aufweisen.
Der nächste Arbeitsschritt beinhaltet eine Härtebehandlung und/oder einen Geraderichtvorgang für die Muffe, der nicht dargestellt ist. In Abhängigkeit von den Spezifikationen des Produkts können die Einzelheiten dieses Vorgangs variieren, in Übereinstimmung mit Vorgehensweisen, die in diesem Bereich der Technik allgemein bekannt sind.
Der sechste Arbeitsschritt beinhaltet ein maschinelles bzw. spanabhebendes Bearbeiten des Außendurchmessers der Muffe, um den fertig bearbeiteten Durchmesser A" herzustellen, wobei auf Fig. 1e verwiesen sei. Auch hier ist es von Bedeutung, wenn der Außendurchmesser der Hülse auf das erforderliche Maß gebracht wird, daß eine Konzentrizität des Außendurchmessers mit dem Spieldurchmesser und dem eng sitzenden inneren Durchmesser beibehalten wird.
Der siebte Arbeitsschritt besteht in einer Fertigbearbeitung der Stirnfläche E-E des eng sitzenden Innendurchmessers der Muffe, wobei auf Fig. 1f verwiesen sei.
Der achte Arbeitsschritt besteht darin, den eng sitzenden Innendurchmesser der Muffe auf den Fertigdurchmesser B" maschinell bzw. spanabhebend zu bearbeiten, wobei auf Fig. 1g verwiesen sei, während eine Konzentrizität mit dem Außendurchmesser und dem für das Spiel genutzten Innendurchmesser beibehalten wird.
Der abschließende Arbeitsschritt beinhaltet das Ausbilden eines Kopfs 2 auf dem spieldurchmesserseitigen Ende der Muffe, wobei auf Fig. 1h verwiesen sei, soweit erforderlich. Der Kopf wird durch Erhitzen und Schmieden oder durch Umformen in sonstiger Weise eines gegebenen Längenabschnitts der Muffe 1 in die Gestalt eines Kopfs 2, der eine vorbestimmte Geometrie aufweist, hergestellt. Der innere Spieldurchmesser C der Auswerfermuffe wird während dieses Vorgangs der Kopfherstellung durch ein Gesenk beibehalten, d. h. an einer Verformung gehindert, welches Material von dem Innendurchmesser benachbart zu dem Kopf 2 verdrängt, und/oder durch ein Füllmaterial, das anschließend entfernt wird.
Wahlweise kann ein zusätzlicher Arbeitsschritt betreffend den Kopf 2 ausgeführt werden, der am Ende der Auswerfermuffe ausgebildet ist, um eine kritische Abmessung oder eine Oberflächenpolitur zu erzeugen. Beispielsweise kann zum Zwecke einer Veränderung der Härte oder Abmessungen oder eines verbesserten Endzustands der Oberfläche ein Glühvorgang und ein erneuter Fertigbearbeitungsvorgang ausgeführt werden.

Industrielle Anwendbarkeit

Wie vorstehend angemerkt, bietet die vorliegende Erfindung ein kosteneffektives Verfahren zum Herstellen von Auswerfermuffen aus stangenförmigem Ausgangsmaterial, und sie stellt ferner eine Flexibilität bei der Herstellung von Auswerfermuffen aus Rohrmaterial bereit. Insbesondere ermöglicht die vorliegende Erfindung die Herstellung von Auswerfermuffen in einem weiten Bereich von Abmessungen, sowohl hinsichtlich der Spieldurchmesser als auch hinsichtlich der eng sitzenden Durchmesser, aus Rohrmaterial mit ein und denselben Abmessungen, wodurch die Anzahl von Abmessungen vorgeformter Rohre, die in einem Lager vorrätig gehalten werden müssen, reduziert wird. Die Vorteile eines vergrößerten Wirkungsgrades bei der Herstellung und der Möglichkeit, den Bereich von Auswerfermuffen, die aus Rohrmaterial mit ein und denselben Abmessungen hergestellt werden, zu erweitern, führen zu einer verbesserten Gesamtproduktivität und reduzierten Herstellungskosten im Vergleich mit anderen Verfahren.
Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im einzelnen dargestellt und beschrieben worden ist, ist es für Fachleute auf dem vorliegenden Gebiet klar, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Beispielsweise wäre es möglich, daß Rohrmaterial beschafft wird, bei dem sowohl der Außendurchmesser als auch der eng sitzende Innendurchmesser in geeigneter Weise bemessen sind, so daß die Arbeitsschritte einer groben Dimensionierung nicht erforderlich sind. Außerdem können die Arbeitsschritte, die eine maschinelle bzw. spanabhebende Bearbeitung der Muffe erfordern, jegliches maschinelles bzw. spanabhebendes Verfahren beinhalten, das sich dazu eignet, die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, wie sie allgemein in der Technik bekannt sind, bspw. (Auf-)Bohren, Bohren aus dem Vollen, Schleifen, Räumen usw. Es ist daher beabsichtigt, daß die beigefügten Ansprüche sämtliche solcher Veränderungen und, Modifikationen umfassen, die innerhalb des Bereich der vorliegenden Erfindung liegen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Auswerfermuffe aus einem vorgefertigten rohrförmigen Material, das einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig größer als ein Fertigdurchmesser ist, und einen Innendurchmesser, der geringfügig kleiner als ein eng sitzender Durchmesser ist, mit den Schritten: Abschneiden des rohrförmigen Materials zu einer Muffe von vorbestimmter Länge; Vergrößern eines Abschnitts der Länge des inneren Durchmessers der Muffe, um einen Spieldurchmesser bereitzustellen, wobei der verbleibende Abschnitt des Innendurchmessers geringfügig kleiner als der eng sitzende Durchmesser verbleibt; Ausführen eines Härtungsvorgangs an der rohrförmigen Muffe; Bearbeiten des Außendurchmessers, um den Fertigdurchmesser herzustellen; Fertigbearbeiten der Stirnfläche der Muffe, die benachbart zu dem kleineren Innendurchmesser liegt; und Bearbeiten des kleineren Innendurchmessers, um den eng sitzenden Durchmesser herzustellen.

2. Verfahren zum Herstellen einer Auswerfermuffe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt, daß ein Kopf an der Muffe an dem Ende ausgebildet wird, das sich benachbart zu dem Spieldurchmesser befindet, indem der Kopf erwärmt und auf ein vorbestimmtes Maß geschmiedet wird.

3. Verfahren zum Herstellen einer Auswerfermuffe aus vorgefertigtem rohrförmigen Material, das einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als ein Fertigdurchmesser, und einen Innendurchmesser, der kleiner ist als ein eng sitzender Durchmesser, mit den Schritten: (a) Abschneiden des rohrförmigen Materials zu einer Muffe mit vorbestimmter Länge. (b) Vergrößern eines Abschnitts der Länge des inneren Durchmessers der Muffe, um einen Spieldurchmesser bereitzustellen, (c) Bearbeiten des verbleibenden Abschnitts des Innendurchmessers der Muffe auf eine geringfügig kleinere Abmessung als der eng sitzende Innendurchmesser, (d) Ausführen eines Härtungsvorgangs an der rohrförmigen Muffe, (e) Bearbeiten des Außendurchmessers, um den Fertigdurchmesser herzustellen, (f) Fertigbearbeiten der Stirnfläche der Muffe benachbart zu dem kleineren Innendurchmesser, und (g) Bearbeiten des kleineren Innendurchmessers, um den eng sitzenden Durchmesser herzustellen.

4. Verfahren zum Herstellen einer Auswerfermuffe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor Schritt (d) der Außendurchmesser der Muffe auf eine Abmessung bearbeitet wird, die geringfügig größer ist als der Fertigdurchmesser.

5. Verfahren zum Herstellen einer Auswerfermuffe nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch den Schritt, daß ein Kopf auf der Muffe an dem Ende ausgebildet wird, das dem Spieldurchmesser benachbart ist, indem der Kopf erwärmt und auf eine vorbestimmte Größe geschmiedet wird.

6. Verfahren zum Herstellen einer Auswerfermuffe nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch den Schritt, daß der Kopf der Muffe bearbeitet wird, so daß er gewünschten Merkmalen hinsichtlich Abmessung, Oberflächenbearbeitung und Härte entspricht.

7. Verfahren zum Herstellen einer Auswerfermuffe aus vorgefertigtem rohrförmigen Material, das einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als ein Fertigdurchmesser, und einen Innendurchmesser, der kleiner ist als ein eng sitzender Durchmesser, mit den Schritten:

(a) Abschneiden des rohrförmigen Materials zu einer Muffe mit vorbestimmter Länge;

(b) Vergrößern eines. Abschnitts der Länge des Innendurchmesser der Muffe, um einen Spieldurchmesser bereitzustellen;

(c) grobe Dimensionierung des verbleibenden Abschnitts des Innendurchmessers der Muffe auf ein Maß, das geringfügig kleiner als der eng sitzende Durchmesser ist,

(d) Grobe Dimensionierung des Außendurchmessers der Muffe auf ein Maß, das geringfügig größer als der Fertigdurchmesser ist;

(e) Ausführen eines Härtungsvorgangs an der rohrförmigen Muffe,

(f) Bearbeiten des Außendurchmessers, um den Fertigdurchmesser herzustellen,

(g) Fertigbearbeiten der Stirnfläche der Muffe benachbart zu dem kleineren Innendurchmesser,

(h) Bearbeiten des kleineren Innendurchmessers, um den eng sitzenden Durchmesser herzustellen, und

(i) Ausbilden eines Kopfs auf der Muffe an dem Ende, das dem Spieldurchmesser benachbart ist, indem der Kopf erwärmt und auf eine vorbestimmte Größe geschmiedet wird.

8. Verfahren zum Herstellen einer Auswerfermuffe nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den Schritt, daß der Kopf der Muffe bearbeitet wird, so daß er gewünschten Merkmalen hinsichtlich Abmessung, Oberflächenbearbeitung und Härte entspricht.