DE844957C

DE844957C - Verfahren zur Herstellung von Kleinbauteilen fuer den Maschinen- und Geraetebau

Info

Publication number: DE844957C
Application number: DED1155D
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr-Ing Ernst; Bruno Klug
Original assignee: DELTA METALL GES ALEXANDER DIC
Current assignee: DELTA METALL GES ALEXANDER DIC
Priority date: 1943-03-13
Filing date: 1943-03-13
Publication date: 1952-07-28

Description

Verfahren zur Herstellung von Kleinbauteilen für den Maschinen-und Gerätebau Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kleinbauteilen für den Maschinen- und Gerätebau, wie Ventilspindeln, Hahnküken, Schneckenräder, Wellen u. dgl., aus Stahl oder Gußeisen mit einer örtlichen Ummantelung aus Nichteisenmetall. Bisher wurden derartige Kleinbauteile, sofern sie besonderen Beanspruchungen ausgesetzt sind, vollständig aus einem Nichteisenmetall hergestellt, das dieser Beanspruchung gewachsen ist. Diese Herstellungsweise bedeutet jedoch einen übermäßigen Aufwand an dem hochwertigen Nichteisenmetall, dessen Eigenschaften im wesentlichen nur an der Oberfläche des Bauteiles ausgenutzt werden können. Man ist deshalb bereits dazu übergegangen, die Kleinbauteile aus zwei verschiedepen Metallen herzustellen, indem man z. B. einen Kern aus Stahl- oder Gußeisen verwendete und diesen mit einem Mantel aus Nichteisenmetall durch Schleuderguß, Spritzguß oder ein ähnliches Gießverfahren versehen hat. Durch ein solches Verfahren können jedoch nur diejenigen Gütewerte des Nichteisenmetallmantels erzielt werden, die dem gegossenen Zustand entsprechen. Außerdem erfordern diese Verfahren teilweise kostspielige und verwickelte Vorrichtungen. Die Erfindung bezweckt die Herstellung solcher ummantelten Kleinbauteile, jedoch mit den Gütewerten des Nichteisenmetalls, die dem gekneteten Zustand entsprechen. Dies wird nach dem Hauptmerkmal der Erfindung dadurch erreicht, daß das Nichteisenmetall auf das zu umkleidende Werkstück in einer solchen Form aufgebracht wird, daß es zwecks Erzielung der endgültigen Gestalt einer kräftigen, spanlosen Verformung unterworfen werden kann. Dadurch, daß der auf das eiserne Werkstück aufgegossene Mantel aus Nichteisenmetall also kräftig durchgeknetet wird, erhält er den gegenüber dem Gußzustand erheblich gesteigerten Gütewert des spanlos verformten Zustandes, so daß auch die Querschnitte des Nichteisenmetallmantels geringer bemessen werden' können, als wenn er im nur gegossenen Zustand endgültige Verwendung finden müßte.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, in der an Hand der Zeichnung die Erfindung beispielsweise an einer Ventilspindel erläutert ist.
In der Zeichnung stellt dar Abb. i den vorgearbeiteten eisernen Spindelrohling, Abb. 2 den Spindelrohling innerhalb der Gießform nach dem erfolgten Umgießen mit dem Nichteisenmetallmantel sowie einen Schnitt nach der LinieA-A, Abb. 3 die mit dem Nichteisenmetallmantel umgossene Spindel nach dem Schlagen im Gesenk sowie einen Schnitt nach der Linie B-B, Abb. 4 die Spindel in fertig bearbeiteten Zustand. Der in Abb. i gezeigte Spindelrohling i aus Eisen kann in beliebiger Weise, z. B. in einem Schmiedeautomaten, hergestellt sein. Mit Rücksicht auf seine Ummantelung mit einem Nichteisenmetall, wie z. B. Bronze, ist er jedoch besonders ausgestaltet: Der untere Teil des Schaftes entspricht ungefähr dem endgültigen Querschnitt, gegebenenfalls ist ein geringer Zuschlag für eine noch zu erfolgende spanabhebende Bearbeitung vorgesehen. Über diesen unteren Schaftteil ist er jedoch bei 2 verengt, weil an dieser Stelle der Nichteisenmetallmantel aufgebracht werden soll. Die durch diese Verengung entstehenden Schultern 3 und 4 dienen der Sicherung des Mantels gegen axiale Verschiebung. Um den Mantel aber auch gegen Verdrehung zu sichern, ist der verengte Teil 2 der Spindel im Querschnitt in der in Abb. 2 beispielsweise gezeigten Form ausgestaltet. Der obere Teil g des Spin-#delrohlings mit dem Abschluß 6 ist gegenüber dem endgültigen Querschnitt wesentlich stärker gehalten.
In Abb. 2 ist der Gießvorgang schematisch dargestellt. Der Spindelrohling ist in eine Form 7 so eingesetzt, daß der untere Teil des Spindelschaftes den Boden der Form bildet. Bei dieser Anordnung kann das Nichteisenmetall 8 in einfachster Weise an den Spindelrohling angegossen werden. Dabei ist jedoch darauf Bedacht genommen, daß die Gestalt des gegossenen Mantels eine solche ist, daß er zwecks Erzielung seiner endgültigen gewünschten Form noch einer kräftigen sparlosen Verformung unterworfen werden kann. Dies ist bei dem in Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einmal durch das Profil der Gießform und dann dadurch erreicht, daß sich der Spiegel 9 des Nichteisenmetalls nicht an der Schulter 4 sondern ein Stück unter dieser befindet, so daß das Nichteisenmetall unter dem Verformungsdruck noch bis zur Schulter 4 wandern kann.
Die aus Abb.2 erkennbare Form des Spindelrohlings mit dem Mantel 8 wird nun im Gesenk geschlagen, so daß die in Abb. 3 gezeigte Form entsteht. Zweckmäßig wird dabei gleichzeitig die Gießwärme des Mantels 8 ausgenutzt. Sind die Abmessungen des eisernen Werkstückes und des Mantels solche, daß die dem flüssigen Nietall innewohnende Wärme rasch von dem eisernen Werkstück aufgenommen bzw. das Nichteisenmetall beim Gießen durch die große Masse des Eisenwerkstückes abgeschreckt wird, dann kann das Eisenwerkstück vor dem Gießen vorgewärmt werden, so daß der Gesamtwärmeinhalt bzw. die Temperatur des ummantelten Werkstückes noch für die Warmverformung im Gesenk ausreicht.
Bei der Verformung im Gesenk wird nun aber auch der Teil 2 des Spindelrohlings beansprucht, und zwar erhält er bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Verformungsdruck, der zu einer Querschnittsverengung führt, was in Abb. 3 erkennbar ist. Da eine zu starke Querschnittsverengung des eisernen Kerns aus Festigkeitsrücksichten unerwünscht sein kann und jedenfalls einen Mehraufwand an Nichteisenmetall bedeutet, wird dieser Querschnittsverengung durch eine entsprechende Gestaltung des Rohlings entgegengewirkt. Aus diesem Grunde ist bei dem in Abb. i dargestellten Teil 2 die Ausbauchung vorgesehen.
Der in Abb. 3 gezeigte fertig geschmiedete Bauteil wird sodann noch fertig bearbeitet, so daß er die in Abb. 4 gezeigte Form annimmt. Die Fertigbearbeitung ! geschieht in der Regel spanabhebend.
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich also mit sehr einfachen Vorrichtungen durchführen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen von Kleinbauteilen für den Maschinen- und Gerätebau, wie Ventilspindeln, Hahnküken, Schneckenräder od. dgl., aus Stahl oder Gußeisen mit einer angegossenen örtlichen Ummantelung aus Nichteisenmetall, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundmetall auf den Grundkörper unter einer solchen Formgebung aufgebracht wird, daß es durch kräftige spanlose Verformung in die endgültige Gestalt übergeführt werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zu umkleidende Teil des Eisenwerkstückes so gestaltet wird, daß er bei der Verformung des Mantels ebenfalls eine Verformung erleiden kann, indem z. B. seiner durch die Verformung bedingten Querschnittsverminderung durch eine Vergrößerung des Ausgangsquerschnittes entgegengewirkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine solche Querschnittsbemessung des eisernen Rohlings an der zu ummantelnden Stelle, daß bei der Verformung eine den Nichteisenmetallmantel gegen axiale Verschiebung sichernde Querschnittsverengung verbleibt.
4. Verfahrfn nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießen und die spanlose Verformung des-Mantels in einer Hitze erfolgen.
5. Gesenk für die Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von Kanten, die Abscherungen des Nichteisenmetallmantels bedingen, abgerundete Profilübergänge vorgesehen sind. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 656 809, 714 i65.