DE703887C

DE703887C - Method for pressing hollow bodies with a base and inner hubs, in particular internal combustion engine pistons

Info

Publication number: DE703887C
Application number: DE1937E0049894
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Eick
Original assignee: Mahle GmbH
Current assignee: Mahle GmbH
Priority date: 1937-06-26
Filing date: 1937-06-26
Publication date: 1941-03-19

Description

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Hohlkörper mit Uoden und aus der Innenwand vorspringenden Naben, die durch Rippen versteift sind. Das Verfahren soll insbesondere für Motorkolben bestimmt sein, bei welchen die Bolzennaben die nach innen gerichteten Naben darstellen.The invention relates to a manufacturing method for hollow bodies with Uoden and from the inner wall protruding hubs that are stiffened by ribs. The procedure should be intended in particular for engine pistons in which the pin hubs the after represent inwardly directed hubs.

Ein bekanntes Herstellungsverfahren für solche Kolben sieht vor, daß an zwei aus Leichtmetallblech im Tief ziehverfahr en hergestellten Kolbenhalbkörpern, deren Wandung aus einem halbzylindrischen und einem ebenen Teil besteht, durch Einpressen eines Druckstempels in den ebenen Wandteil halbe BoI-zennaben geformt werden, worauf die Halbkörper mit ihren ebenen Wandteilen aufeinandergelegt und verschweißt werden.A known manufacturing method for such pistons provides that on two Piston half-bodies produced in the deep-drawing process, their walls consists of a semi-cylindrical and a flat part, by pressing in a pressure ram Half BoI-zennaben are formed in the flat wall part, whereupon the half-body are placed on top of each other with their flat wall parts and welded.

Es ist auch schon bekannt, Kolben durch Zusammenschweißen von zwei mit der NabeIt is also already known to make pistons by welding two together with the hub

ao und deren Versteifungsrippe für sich gepreßten Hälften an zwei in der zur Nabenlängsiebene senkrechten Längsmittelebene liegenden Mantellinien herzustellen.ao and their stiffening rib pressed for themselves on two halves in the longitudinal plane of the hub produce surface lines lying vertical longitudinal center plane.

Ferner wurde schon vorgeschlagen, zunächstIt has also been suggested initially

«5 einen Vorpreßling herzustellen, bei welchem im Bereiche der Bolzennaben Mantelverdikkungen vorgesehen sind, die bis zum Kolbenboden hinaufführen, und bei welchem die Schaftlänge um ein bestimmtes Maß größer als die für den Fertigkolben vorgesehene Schaftlänge gehalten wird. In einem zweiten Preßgang werden dann unter Verwendung eines mehrteiligen Kernes, an dessen Seitenteilen Vorsprünge zur Formung der oberhalb der Bolzennaben gewünschten Hinterschnitte vorgesehen sind, die Naben auf die endgültige Länge gepreßt, wozu der beim Vorpreßling am offenen Kolbenende vorhandene Werkstoffüberschuß ausgenutzt wird. Die so hergestellten Kolben weisen oberhalb der Bolzennaben keine Rippen, sondern lediglich eine Wandverstärkung auf. Für einen Motorkolben aber ist es wesentlich, eine rippen-: förmige Abstützung der Bolzennaben zum Kolbenboden zu erhalten, die sich auch mög- liehst über die ganze Nabenlänge erstreckt. Da man hier trotz der Umständlichkeit der Verwendung eines mehrteiligen Kerneinsatzes im zweiten Preßgang nur eine Kolbenkonstruktion erhält, deren statische Gestal-«5 to produce a pre-pressed part in which jacket thickenings in the area of the pin hubs are provided which lead up to the piston crown, and in which the skirt length is greater by a certain amount than the length of the shaft provided for the pre-filled flask. In a second Pressing is then done using a multi-part core on its side panels Projections for forming the desired undercuts above the pin hubs are provided, the hubs on the final Pressed length, including the excess material present at the open piston end of the pre-pressed part is exploited. The pistons produced in this way do not have any ribs above the pin bosses, but only one Wall reinforcement on. For an engine piston, however, it is essential to have a rib: shaped support of the pin boss to the piston crown, which is also possible lent extends over the entire length of the hub. Because you are here despite the inconvenience the use of a multi-part core insert in the second pressing only a piston design whose static shape

tung noch zu wünschen übrigläßt, ist man dazu übergegangen, Kolbenrohlinge zu pressen, bei welchen sich die Naben auf ihre ganze Länge bis zum Kolbenboden erstrecken. Die schon zur Erzielung der notwendigen Gewichtserleichterung notwendigen Hinterr schneidungen oberhalb der Naben wurden nachträglich in besonderen Arbeitsgängen unter Zuhilfenahme einer Drehbank oder ίο Fräsmaschine, in manchen Fällen sogar von Hand hergestellt. Nun ist die mechanische Nacharbeit schon wegen der damit verbundenen Kosten unerwünscht, ferner wird auch das Werkstoffgefüge des Kolbenpreßlings oft gerade dort zerstört, wo es gerade für die Erhaltung der Zug- und Druckfestigkeit des Kolbenkörpers dienlich wäre.processing leaves something to be desired, the company has switched to pressing piston blanks, in which the hubs extend over their entire length to the piston crown. The already necessary to achieve the Undercuts above the hubs were necessary to reduce weight subsequently in special operations with the help of a lathe or ίο Milling machine, in some cases even made by hand. Now the mechanical one Reworking is undesirable because of the associated costs, and it is also the material structure of the piston pressed part is often destroyed precisely where it is needed for the Preservation of the tensile and compressive strength of the piston body would be useful.

Gegenüber diesen technisch noch unvollkommenen Verfahren kennzeichnet sich die a« Erfindung dadurch, daß zunächst ein Hohlkörper mit zwei inneren, einander gegenüberliegenden Längsrippen, die schmäler sind als die gewünschte Kolbenbolzennabe und gegebenenfalls auf beiden Seiten hohl hintera,s schnitten sein können, gepreßt wird und dann in den Längsrippen die Naben durch Aufdornen in einem Gesenk gebildet werden. Zweckmäßig werden im ersten Arbeitsgang die inneren Rippen auf beiden Seiten hohl 3<> hinterschnitten gepreßt. Es ist möglich, ein und dasselbe Außengesenk für beide Verfahrensstufen zu benutzen und für den zweiten Preßvorgang ein einstückiges Innengesenk zu verwenden.The A «invention in that first a hollow body with two inner, opposite one another Longitudinal ribs that are narrower than the desired piston pin hub and possibly Hollow back on both sides, s can be cut, is pressed and then the hubs in the longitudinal ribs by expanding be formed in a die. In the first step, the inner ribs are expediently hollow on both sides 3 <> pressed undercut. It is possible to use one and the same external die for both process stages to use and to use a one-piece inner die for the second pressing process.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren durch ein Ausführungsbeispiel, das die Herstellung eines Kolbenrohlings betrifft, veranschaulicht. jIn the drawing, the method according to the invention is represented by an embodiment that relates to the manufacture of a piston blank. j

Abb. 1 zeigt den nach der Winkellinie A-A j der Abb. 2 geführten Längsschnitt eines Kolbenrohlings nach dem ersten Preß Vorgang; Abb. 2 ist der Querschnitt nach Linie BB des Kolbenrohlings nach Abb. 1;Fig. 1 shows the longitudinal section along the angular line AA j of Fig. 2 of a piston blank after the first pressing process; Fig. 2 is the cross section along line BB of the piston blank according to Fig. 1;

Abb. 3 zeigt einen nach der Winkellinie C-C der Abb. 4 geführten Längsschnitt desselben Kolbenrohlings nach dem zweiten Preßvorgang undFig. 3 shows a longitudinal section along the angular line CC of Fig. 4 of the same piston blank after the second pressing process and

Abb. 4 den nach Linie D-D geführten Querschnitt des Kolbenrohlings gemäß Abb. 3; Abb. 5 veranschaulicht Kolbenrohling und Preßform beim zweiten Preßvorgang im Längsschnitt.FIG. 4 shows the cross section of the piston blank according to line DD according to FIG. 3; Fig. 5 shows the piston blank and mold in the second pressing process in a longitudinal section.

Aus einem Metallblock wird in der erstenIn the first one, a metal block becomes

Preßstufe ein Kolbenrohling 1 gepreßt, der zwei einander gegenüberliegende und gegebenenfalls mit hohlen Hinterschnitten 2 versehene Rippen 3 aufweist, die sich von der Bolzennabenzone bis zum Kolbenboden 4 erstrecken. Der Preßstempel 5 hat die in den Abb. ι und 2 strichpunktiert gezeichnete Form, füllt also den ganzen Kolbeninnenraum aus. In diesen vorgepreßten Kolbenrohling 1 werden durch die Rippen 3 hindurch zweckmäßig Löcher 6 gebohrt. Nun wird ein in den Abb. 3 und 4 strichpunktiert gezeichnetes Innengesenk 7 eingesetzt, dessen seitliche Ausnehmungen nicht mehr dem Querschnitt der Rippen 3 entsprechen, sondern den Bolzennaben 8 angepaßt sind, so daß, falls das Innengesenk einstückig ist, zwischen ihm und 7« den Rippen Hohlräume 9 entstehen. Der Querschnitt des Innengesenkes 7 ist in Abb. 4 durch strichpunktiert gezeichnete Linien angedeutet. An den Stellen der durch die Rippen 3 gebohrten Löcher 6 werden die seitlich im Außengesenk 1 ο geführten Dorne 11 in den Kolbenrohling 1 eingetrieben (Abb. 5). Der durch die Dorne verdrängte Werkstoff bildet innerhalb der Innenausnehmungen die Nabenkörper 8, so daß, unterhalb dieser Naben Hinterschneidungen gebildet werden. Das Ausmaß der Naben kann durch entsprechende Bemessung der Rippen 3 und der Dorne 11 sowie der Bohrungen 6 beeinflußt werden.Pressing stage a piston blank 1 is pressed, which has two opposing ribs 3, optionally provided with hollow undercuts 2, which extend from the pin boss zone to the piston head 4. The ram 5 has the shape shown in phantom in Figs. Ι and 2, so it fills the entire interior of the piston. In this pre-pressed piston blank 1 holes 6 are expediently drilled through the ribs 3. Now an inner die 7, shown in phantom in Figs. 3 and 4, is used, the lateral recesses no longer correspond to the cross-section of the ribs 3, but are adapted to the pin bosses 8, so that, if the inner die is in one piece, between it and 7 "the Ribs cavities 9 arise. The cross section of the inner die 7 is indicated in Fig. 4 by dash-dotted lines. At the points of the holes 6 drilled through the ribs 3 , the mandrels 11 guided laterally in the outer die 1 o are driven into the piston blank 1 (Fig. 5). The material displaced by the mandrels forms the hub bodies 8 within the inner recesses, so that undercuts are formed below these hubs. The size of the hubs can be influenced by appropriately dimensioning the ribs 3 and the mandrels 11 and the bores 6.

Claims

Patent claims:

i. Process for pressing hollow bodies with bottom and inner hubs, in particular internal combustion engine pistons, with one extending into the piston crown extending rib stiffened piston pin bosses, characterized in that initially a hollow body (1) with two inner, opposite longitudinal ribs (3) which are narrower than the desired piston pin hub and, if necessary, hollow undercut on both sides can be, is pressed, and then the hubs (8) in the longitudinal ribs are formed by thinning in a die be det.

2. Die for performing the method according to claim 1, characterized by an outer die (10) that can be used for both process stages.

3. Die for performing the method according to claim 1 or die according to claim 2, characterized in that the inner die (7 ^ι for the second pressing process is in one piece.

1 sheet of drawings