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Verfahren zur Herstellung von LanglÖchern, insbesondere Keillöchern
Die Herstellung von Langlöchern, wie z. B. Keillöchern, erfolgte bislang grundsätzlich
auf zwei Arten, und zwar entweder durch rein spanabhebende Bearbeitung (Fräsen oder
"Xtisstoßen) oder durch spanlose Verformung, an die sich eine spanabhebende Verformung
anschließt.
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Die rein spanabhebende Verformung ist bei kleineren Abmessungen, insbesondere
bei geringer Lochtiefe, ohne weiteres anwendbar und hat im allgemeinen auch genügt.
Mit größer werdenden Abmessungen treten jedoch ganz erhebliche Schwierigkeiten auf,
die insbesondere mit wachsender Lochtiefe in besonders starkem Maße ansteigen. Bei
der rein spanabhebenden Bearbeitung wird entweder ein Loch vorgebohrt, von dem ausgehend
in der Längsachse des Langloches mit einem Fingerfriser weiter gefräst wird, oder
man bohrt mehrere unmittelbar nebeneinanderliegende Löcher vor und fräst mit einem
Fingerfräser die stehengebliebenen Zwickel ab oder arbeitet sie mit einem Stoßmeißel
weg. Mit wachsender Lochtiefe wird die Führung des Fräsers oder des Meißels immer
scli#,%-ieriger, und ein Verlaufen des Werkzeugs kann nicht mehr vermieden werden.
Hinzu kommen beim Arbeiten mit Fingerfräsern die bekannten Schwierigkeiten in der
Abführung der Späne und die durch geringen Vorschub bedingten hohen Bearbeitungszeiten,
durch die die Wirtschaftlichkeit in vielen Fällen vollkommen in Frage gestellt wird.
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Die Lochung durch spanlose Verformung, die insbesondere dann angewendet
wurde, wenn das Werkstück selbst spanlos geformt wird, hat ebenfalls schwerwiegende
Nachteile. Die spanlose Lochung erfolgt in der Weise, daß das Langloch von seinen
beiden Enden her vorgedornt und die stehenbleibende Wand ausgestoßen wird. Das so
gebildete Loch muß nachgefräst werden, da es von beiden Enden her allseitig konisch
verengt sein muß, um die Dorne zurückziehen und die stehenbleibende Wand ausstoßen
zu können. Wenn auch
das Ausfräsen in diesem Falle nicht mehr die
Schwierigkeiten bereitet wie bei derb rein spanabhebenden Herstellung, so sind die
Schwierigkeiten doch nicht ganz behoben, insbesondere wird die Wirtschaftlichkeit
durch das Nachfräsen in annähernd gleichem.Maße beeinträchtigt. Wenn die Lochachse
senkrecht zu der Schlagrichtung für das gesamte Werkstück liegt, so sind für die
spanlose Vorlochung auch besondere Arbeitsgänge notwendig.
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Das Verfahren nach der Erfindung, das insbesondere für die Herstellung
von Langlöchern großer Tiefe und großen Querschnitts bei größerer Stückzahl an Schmiedestücken,
z. B. für die Herstellung der Keillöcher in den Schaftenden schwerer Zughaken von
Eisenbahnfahrzeugen gedacht ist, besteht grundsätzlich darin, daß ein Rundloch vorgebührt
wird, welches durch Zusammendrücken quer zur längeren Langlochachse in das gewünschte
Langloch umgeformt wird.
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Zur Erläuterung der Einzelheiten des Verfahrens nach der Erfindung
sei nachstehend die Herstellung eines Keilloches im Schaftende eines schweren Zughakens
für Eisenbahnfahrzeuge beschrieben.
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In den Abb. i und 2 ist ein Zughaken in einer Seitenansicht und einer
Draufsicht dargestellt. In dem Schaftende i ist das zur Aufnahme eines Keiles vorgesehene
Langloch 2 zu erzeugen. Das Schaftende ist in Abb. 3 in größerem Maßstabe,
gesehen in Lochrichtung, besonders herausgezeichnet. Das Schaftende, welches einen
annähernd rechteckigen Querschnitt aufweist, .wird beim Schmieden bzw. Schlagen
des Zughakens mit vom rechteckigen Querschnitt abweichendem, mehr augenförmigem
Querschnitt ausgeschmiedet. Abb. 4 zeigt den augenförmigen Querschnitt, in welchen
strichpunktiert der rechteckige Fertigquerschnitt sowie das Bohrloch 3, das
nach dem Zusammenschlagen das Keilloch 2 (strichpunktiert eingetragen) ergibt, eingezeichnet
sind.
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Die eigentliche Herstellung des KeillocheS 2 beginnt nun damit, daß
ein kreisrundes Loch 3 (vgl. Abb. 4) gebohrt wird. Der Querschnitt dieses
Loches wird zweckmäßig um ein gewisses Maß größer gewählt als der Querschnitt des
zu bildenden Langloches und der Mittelpunkt auf der Mittellinie des Langloches -um
ein gewisses Maß t zum Schaft hin versetzt angeordnet.
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Es folgt nun die Verformung des kreisrunden Loches zum Langloch. Dieses
geschieht durch Zusammendrücken des noch augenförmigen Schaftendes durch Pressen
in Richtung der beiden Pfeile A und B senkrecht zur Längsachse des Keilloches.
Durch dieses seitliche Zusammendrücken erhält das Schaftende seinen etwa rechteckigen
Querschnitt, und das gebohrte runde Loch 3 wird in ein Langloch mit noch
etwas lockerer Form umgeformt (in Abb. 7 gestrichelt eingetragen). Die Fertigform
des Keilloches nach Abb. 2 (in Abb- 7 in glatten Linien eingetragen) wird
durch Aufdornen erreicht. Zu diesem Zweck wird ein an beiden Enden zugeschärfter,
in seinem mittleren Teil m die Keillochmasse enthaltender Dorn nach Abb.
5 in das Langloch lockerer Form eingetrieben und das Schaftende im Sinne
der Pfeile A und B der Abb. 4 beigedrückt, wenn der Dorn mit voller Tragfläche
im Keilloch sitzt, wodurch sich die Seitenwandungen des Langloches sauber anlegen.
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Nach Austreiben des Keiles ist das Keilloch fertig.
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# Die Wahl eines gegenüber dem Fertigquerschnitt des Keilloches größeren
Querschnittes für das vorzubohrende kreisrunde Loch 3 dient dazu, die beim
Zusammendrücken des Loches nach Abb. 4 auftretende Änderung der Werkstoffdichte
des Materials der Lochwandungen auszugleichen.
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Die Versetzung des Mittelpunktes des kreisförmigen Loches um das Maß
t aus der Langlochmitte zum Schaftende hin berücksichtigt das verschiedenartige
Fließen des Werkstoffes beim seitlichen Zusammendrücken, das dadurch bedingt ist,
daß am Schaft eine größere Werkstoffanhäufung vorhanden ist als am rückwärtigen
Ende der Endverstärkung des Zughakenschaftes. Durch diese ungleiche Werkstoff anhäuf
ung ist der Verformungswiderstand an dem nach dem Schaft zu liegenden Ende des Langloches
größer als an dem anderen Ende.
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Das richtige Nfaß t wie auch der Querschnitt der kreisrunden Bohrung
sind durch Versuch leicht zu bestimmen.