DE816780C - Verfahren und Werkzeug zum Pressen von Motorkolben - Google Patents

Description

• Verfahren und Werkzeug zum Pressen von Motorkolben Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pressen von Motorkolben mit nach innen vorspringenden, hinterschnittenen Teilen, wobei zunächst ein die inneren Vorsprünge nicht enthaltendes Rohstück hergestellt und dann unter Verwendung eines der gewünschten Innenform entsprechend gestalteten mehrteiligen Kernes als Gegenhaltung durch Stauchen in die endgültige Form gebracht wird.
• Es ist bekannt, Motorkolben mit nach innen vorspringenden, hinterschnittenen Teilen, z. B. inneren Ringwülsten, durch Anstauchen der Vorspünge an den vorgepreßten Rohling in zwei Arbeitsgängen herzustellen, wobei im zweiten Arbeitsgang ein mehrteiliger, entsprechend der Innenform des Hohlkörpers gestalteter Kern als Gegenhaltung und ein diesen Kern bzw. den ihn tragenden Schaft hülsenartig umschließender Ringstempel als Stauchstempel dient.
• Ferner ist es auch bereits bekannt, derartige Kolben mit Hilfe der bekannten zum Anstauchen benutzten Einrichtung dadurch in einem einzigen Arbeitsgang fertigzupressen, daß der mehrteilige Kern als Stempel und der Ringstempel als die Höhe des Preßlings bestimmender Abschluß des büchsenförmigen Gesenks benutzt wird, wobei zuerst der Ringstempel in das Gesenk eingeführt und dann der mehrteilige Kern in den Block eingepreßt oder zuerst der mehrteilige Kern eingepreßt und dann der Ringstempel niedergedrückt wird.
• Bei allen diesen Verfahren wird der zur Bildung der Vorsprünge dienende Werkstoff im wesentlichen dem Mantel des Rohlings entnommen, und zwar, genauer gesagt, dem offenen Mantelende. Daher kommt es, daß man den Werkstoff um so weniger leicht zum Einfließen in die Hohlräume des Kernes bringen kann, je weiter diese Hohlräume vom offenen Mantelende des zu pressenden Kolbens entfernt sind.
• Aus diesem Grunde ist es nicht leicht, nach einem der beschriebenen Verfahren hinterschnittene Bolzennaben an einem geschmiedeten Kolben anzupressen bzw. anzustauchen. Zwar wurde schon vorgeschlagen, das zu tun, aber in der Praxis hat es sich gezeigt, daß man dabei eine viel zu große Ausschußquote infolge unvollständigen Auslaufens des Werkstoffes in Kauf nehmen muß. Bei denjenigen Verfahren, bei denen der mehrteilige Kern zugleich als Preßstempel dient, müssen außerdem besondere Kernformen angewendet werden, um zu verhüten, daß der verdrängte Werkstoff in die Spalte zwischen den einzelnen Kernteilen einfließt und dabei den Kern sprengt.
• Gemäß der Erfindung werden dagegen die geschilderten Schwierigkeiten auch beim Anpressen von weit vom offenen Mantelende entfernten Bolzennaben vermieden, indem man den zur Nabenbildung benötigten Werkstoff im wesentlichen dem Bodenteil des vorher ohne die Naben hergestellten Rohstückes entnimmt, was dadurch erreicht wird, daß man beim Stauchvorgang den Werkstoff der den anzustauchenden Naben benachbarten Zonen des Bodenteils des Werkstückes zum Fließen bringt, und zwar vorzugsweise so, daß durch den Werkstofffluß gleichzeitig ein seitlicher Druck auf die Seitenteile des Kernes ausgeübt wird.
• Beides kann man z. B. dadurch erreichen, daß man die Naben bei ruhendem, durch den als Gegenhaltung dienenden Kern unterstütztem Rohstück durch die Wirkung eines auf den Boden des letzteren drückenden Stempels angestaucht werden, wobei man die Stirnfläche des Stauchstempels abweichend von der Bodenfläche des Rohstückes zweckmäßigerweise so gestaltet, daß beim Stauchvorgang zunächst nur die unmittelbar oberhalb der anzustauchenden Naben liegenden Teile des Bodenwerkstoffes zum Fließen gebracht werden.
• In der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch ein Preßwerkzeug mit eingelegtem Rohstück vor Beginn des Stauchvorganges, während Fig. 2 einen Längsschnitt durch dasselbe Werkzeug nach dem Fertigpressen des Kolbens darstellt. Die Fig. 3 und 4 zeigen dieselben beiden Fertigungsphasen im Längsschnitt durch Werkzeuge, mit deren Hilfe außer den Bolzennaben auch noch ein Ringwulst am offenen Mantelende des Kolbens angestaucht wird.
• Die zur Verwendung gelangenden Werkzeuge bestehen aus einem Preßgesenk i, einem Stauchstempel 2, einem mehrteiligen, aus dem Mittelstück 3 und den Seitenteilen 4 zusammengesetzten Kern und gegebenenfalls noch aus einem AuswerfstemPel 5.
• Beim Beispiel nach den Fig. i und 2 wird in das Werkzeug ein keine innere Vorsprünge enthaltendes Rohstück 6 eingelegt, das einen ebenen Boden aufweist. Der Stauchstempe12 weist dagegen eine Stirnfläche 7 auf, die nach einer quer zur Stempelachse verlaufenden Zylinderfläche so gewölbt ist, daß beim Niedergehen des Stempels zunächst nur die den nabenbildenden Hohlräumen 8 der Kernseitenteile 4 unmittelbar benachbarten Teile des Bodens des Rohstückes 6 erfaßt werden. Der Werkstoff fließt dabei in der durch Pfeile in Fig.2 gekennzeichneten Weise. Die Anwendung einer zylindrisch gekrümmten Stempelstirnfläche 7 hat sich in der Praxis besser bewährt als die Ausbildung dieser Fläche nach einer Kugelkalotte. Man verwendet daher vorzugsweise so gestaltete Stempel, auch dann, wenn der Kolben einen Kugelboden erhalten soll, und bildet die endgültige Bodenform dann durch Abdrehen.
• Beim Beispiel nach den Fig.3 und 4 ist die Stirnfläche des Stempels 2 eben ausgebildet, und es sind dafür dem Nabenvolumen entsprechende Bodenüberhöhungen g am Rohstück 6 vorgesehen. Außerdem ist hier am mehrteiligen Kern außer den nabenbildenden Hohlräumen 8 noch ein ringförmiger Hohlraum io vorgesehen, der zur Bildung eines Ringwulstes nahe dem offenen Mantelende des Kolbens dient. Der Werkstoff zum Ausfüllen dieses Ringwulstes wird dem Mantel des Rohstückes 6 entnommen und durch die Wirkung einer Ringbüchse i i im Gesenk zum Fließen gebracht. Beim Niederdrücken des Stempels 2 wird auch das Rohstück 6 samt dem als Gegenhaltung dienenden mehrteiligen Kern 3, 4 nach unten bebewegt, jedoch so, daß von letzterem stets noch ein der Bewegungsrichtung entgegengesetzter Druck nach oben ausgeübt wird. Das Ergebnis ist ein Werkstofffluß, wie ihn die in Fig. 4 eingezeichneten Pfeile veranschaulichen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Pressen von Motorkolben mit nach innen vorspringenden, hinterschnittenen Teilen, wobei zunächst ein die inneren Vorsprünge nicht enthaltendes Rohstück hergestellt und dann unter Verwendung eines der gewünschten Innenform entsprechend gestalteten mehrteiligen Kernes als Gegenhaltung durch Stauchen in die endgültige Form gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Anwendung dieses Verfahrens zum Anstauchen von hinterschnittenen Bolzennaben der zur Nabenbildung benötigte Werkstoff im wesentlichen dem Bodenteil des Rohstückes entnommen wird, indem man beim Stauchvorgang den Werkstoff der den anzustauchenden Naben benachbarten Zonen des Bodenteils des Rohstückes zum Fließen bringt, und zwar vorzugsweise so, daß durch den Werkstofffluß gleichzeitig ein Druck auf die Seitenteile des Kernes ausgeübt wird.
2. 2. Preßwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, mit einem büchsenförmig den Preßling umfangenden Gesenk, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrteilige Kern (4) für die Innenform des Preßlings im Gesenk (i) ruht und ein auf den Boden des Rohstückes wirkender Stauchstempel (2) gegen den Kern in das Gesenk bewegt wird.
3. 3. Preßwerkzeug nach Anspruch 2 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauchstempel (2) an seiner Stirnfläche eine von der Bodenfläche des Rohstückes derart abweichende Form aufweist, daß beim Stauchvorgang zunächst nur die unmittelbar oberhalb der anzustauchenden Naben liegenden Teile des Bodenwerkstoffes zum Fließen gebracht werden.