DE879799C

DE879799C - Process in the manufacture of hollow valves

Info

Publication number: DE879799C
Application number: DEO826D
Authority: DE
Inventors: Enrico Zanzi
Original assignee: MECC ZANZI SOC OFF
Current assignee: MECC ZANZI SOC OFF
Priority date: 1941-09-17
Filing date: 1942-09-02
Publication date: 1953-06-15

Description

Verfahren bei der Herstellung von Hohlventilen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren bei der Herstellung von Hohlventilen für Brennkraftmaschinen mit sich in den Ventilkopf erstreckendem Hohlraum.Method in the Manufacture of Hollow Valves The present invention relates to a method in the manufacture of hollow valves for internal combustion engines with cavity extending into the valve head.

Es ist bereits ein Verfahren bekannt, nach welchem die Herstellung derartiger Hohlventile so durchgeführt wird, daß, ausgehend von einemzylindrischen vollen Stangenstück mit wesentlich größerem Durchmesser als demjenigen des fertigen Ventilschaftes, der Ventilkopf zunächst roh vorgepreßt und daraufhin in diesem Rohling eine Bohrung angebracht wird, deren Durchmesser groß genug ist, um nach Einführen eines Hinterschneidwerkzeuges in dieselbe den Hohlraum des Ventilkopfes einarbeiten zu können. Nach Herstellung desselben, welcher der gewünschten endgültigen Form entspricht, wird ausgehend von dem Teil des Ventilschaftes direkt unterhalb des Ventilkopfes der Hohlschaft durch Schmieden, z. B. Hämmern, auf annäherndes Endmaß zusammengezogen. Anschließend wird dann die Fertigbearbeitung des Ventils durch spanabhebende Fertigung endgültig durchgeführt. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß der Übergang des maßgerecht angefertigten Hohlraums aus dem Zylinderkopf in den hohlen Zvlinderschaft nicht genau genug beeinflußt werden kann, so daß Unregelmäßigkeiten gerade an dieser für das Ventil wesentlichen Stelle die Folge sind.There is already a known method by which the production such hollow valves is carried out so that, starting from a cylindrical full rod piece with a much larger diameter than that of the finished one Valve stem, the valve head is initially pre-pressed and then in this blank a hole is made, the diameter of which is large enough to allow after insertion an undercutting tool work into the same into the cavity of the valve head to be able to. After making the same, which of the desired final shape is based on the part of the valve stem directly below the Valve head of the hollow shaft by forging, e.g. B. hammering to an approximate final size drawn together. Then the final machining of the valve is carried out machining finally carried out. However, this method has the Disadvantage that the transition of the custom-made cavity from the cylinder head in the hollow cylinder shaft cannot be influenced precisely enough, so that irregularities at this point, which is essential for the valve, are the result.

Gemäß der Erfindung wird nun für die Durchführung des oben geschilderten Verfahrens vorgeschlagen, durch Anstauchen des einen größeren Durchmesser als der Ventilschaft aufweisenden zylindrischen Stabes. unterhalb des Ventilkopfes einen Bund zu bilden, dessen Form und Abmessungen dem Profil der jeweils gewünschten Übergangskrümmung vom Hohlraum des Ventilkopfes zu demjenigen des Schaftes angepaßt werden. Bei-der spanlosen Formung des Ventilschaftes nach dem Ausarbeiten des Kopfhohlraums, ausgehend von dem Teil unmittelbar unterhalb dieses Ventilkopfes, dient der erfindungsgemäß angestauchteBund dazu, die genau erforderliche Übergangskrümmung zwischen dem Hohlraum des Ventilkopfes und demjenigen des Ventilschaftes zu bilden. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht nicht nur die sichere und formgerechte Ausbildung der Übergangskrümmung, wie oben erwähnt; sondern darüber hinaus bei der Massenfertigung von Ventilen eine erleichterte Arbeitsweise bei erhöhter Bruchsicherheit des hergestellten-Ventils.According to the invention is now for the implementation of the above Proposed method by upsetting a larger diameter than the Having valve stem cylindrical rod. below the valve head to form a covenant whose shape and dimensions match the profile of the desired Transition curvature from the cavity of the valve head adapted to that of the stem will. During the non-cutting shaping of the valve stem after the head cavity has been worked out, starting from the part immediately below this valve head, the function according to the invention is used Upset collar to the exactly required transition curvature between the cavity of the valve head and that of the valve stem. The advantage of the invention Process not only enables the safe and correct formation of the transition curve, as mentioned above; but also in the mass production of valves Easier working method with increased resistance to breakage of the manufactured valve.

Das Verfahren soll an Hand der Zeichnungen erläutert werden, die ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung einer Ventilart, _ bei welcher der innere Hohlraum genau die aus Abb. ,4 ersichtliche Form besitzen soll, darstellt.The method is to be explained with reference to the drawings, which a Embodiment of the method for producing a type of valve in which the inner cavity should have exactly the shape shown in Fig. 4, represents.

Abb. z zeigt die erste Verfahrensstufe; Abb. 2 zeigt die zweite Verfahrensstufe; Abb. 3 zeigt die dritte Verfahrensstufe; Abb. 4 zeigt die endgültige Ausdrehüng der Ventilschaftbohrung, um dieselbe auf den gewünschten Durchmesser zu bringen.Fig. Z shows the first process stage; Fig. 2 shows the second process stage; Fig. 3 shows the third process stage; Fig. 4 shows the final turning the valve stem bore to bring it to the desired diameter.

In der ersten, in Abb. r dargestellten Verfahrensstufe werden der Kopf r und der in diesen Kopf übergehende Bund 3 aus einem zylindrischen Stab von dem Außendurchmesser des Schaftes 2 gleichem Durchmesser durch Stauchen erzeugt. Die axiale Bohrung 4 wird zweckmäßig durch spanabhebende Bearbeitung oder gegebenenfalls auch durch Schmieden erhalten.In the first process stage shown in Fig. R, the Head r and the collar 3, which merges into this head, consists of a cylindrical rod of the outer diameter of the shaft 2 generated the same diameter by upsetting. The axial bore 4 is expediently made by machining or optionally also obtained by forging.

Der Durchmesser des Schaftes 2 ist dabei bedeutend größer als der endgültige Ventilschaftdurchmesser, wodurch auch die Höhe des zylindrischen Teils des bei der ersten Verfahrensstufe anfallenden Werkstücks und die Tiefe der Bohrung 4 geringer sind und letztere einen größeren Durchmesser als im Ventil erforderlich aufweist. Diese Bedingungen begünstigen den in Abb.2 dargestellten Arbeitsgang, bei welchem mittels eines Einterstechwerkzeuges in dem Boden der Bohrung 4 der Hohlraum 5 genau in der für das fertige Ventil vorgeschriebenen Form und mit dem vorgeschriebenen Durchmesser erzeugt wird. Als dritte Verfahrensstufe gemäß Abb. 3 werden der Bund 3 und der Schaft 2 zur Bildung eines Schaftes 2' mit einem gleichbleibenden, dem Ventilschaft vor der endgültigen Außenbearbeitung entsprechenden Außendurchmesser geschmiedet. Bei diesem Arbeitsvorgang verlängert sich der Ventilschaft und verringert sich der Innendurchmesser der in der Abb. 3 mit 4' bezeichneten Bohrung auf das für die Feinbearbeitung bei der nächsten Verfahrensstufe gemäß Abb. 4 gewünschte Ma0. Der bei der ersten Verfahrensstufe gebildete Bund 3 (Abb, z) ist bei der zweiten Stufe gemäß Abb. 2 noch vorhanden, verschwindet aber bei der dritten, in Abb. 3 dargestellten Stufe und dient dazu, die genau erforderliche Übergangskrümmung zwischen der Bohrung q.' und der Wandung des Hohlraums 5 zu bilden. Dieses Schmieden kann in einem Hammer oder einer anderen geeigneten Maschine ausgeführt oder auch durch Rollen oder Hämmern mittels der bekannten Maschinen ersetzt werden, die aus einem Kranz radialer,, gleichzeitig auf den Schaftumfang wirkender Hämmer bestehen. Die Bohrung 4' ist nach dem Arbeitsvorgang gemäß Abb. 3 gegenüber dem endgültigen Maß etwas kleiner und wird gemäß Abb.4 auf den genauen Durchmesser ausgebohrt. Nach Fertigstellung des Kopfhohlraums und der Schaftbohrung findet die übliche Außenbearbeitung zur Formgebung des Ventilkopfes und der übrigen Fertigstellung des Ventils statt.The diameter of the shaft 2 is significantly larger than that final valve stem diameter, which also increases the height of the cylindrical part of the workpiece obtained in the first process stage and the depth of the hole 4 are smaller and the latter has a larger diameter than required in the valve having. These conditions favor the process shown in Fig. in which by means of a piercing tool in the bottom of the bore 4 the cavity 5 exactly in the form and with the prescribed form for the finished valve Diameter is generated. The third process stage according to Fig. 3 is the federal government 3 and the shaft 2 to form a shaft 2 'with a constant, the Corresponding outer diameter of the valve stem before the final outer machining forged. During this operation, the valve stem is elongated and decreased the inside diameter of the hole marked 4 'in Fig. 3 is on the for the fine machining in the next process stage as shown in Fig. 4 Ma0. The collar 3 formed in the first process stage (Fig, z) is in the second Step according to Fig. 2 still exists, but disappears at the third, in Fig. 3 step shown and is used to create the exact required transition curvature between the bore q. ' and the wall of the cavity 5 to form. This forging can carried out in a hammer or other suitable machine or by Rolling or hammering can be replaced by means of the known machines that consist of a Wreath of radial hammers simultaneously acting on the circumference of the shaft. the Hole 4 'is after the work process shown in Fig. 3 compared to the final dimension slightly smaller and is drilled to the exact diameter as shown in Fig. To The usual external machining is used to complete the head cavity and the shaft bore for shaping the valve head and the rest of the completion of the valve.

Das untere Ende der in Abb.4 dargestellten Schaftbohrung kann, nach Einfüllen des Natriums, mittels eines beliebigen bekannten Verfahrens verschlossen werden. Die Ventilherstellung kann auch derart erfolgen, daß das untere Schaftende, vorzugsweise auf elektrischem Wege, angeschweißt wird, wobei gleichzeitig _ die Schaftbohrung nach Einfüllung des Natriums verschlossen wird.The lower end of the shaft bore shown in Figure 4 can, according to Filling in the sodium, sealed by any known method will. The valve can also be manufactured in such a way that the lower shaft end, preferably by electrical means, is welded, at the same time _ the Shaft bore is closed after filling with the sodium.

Das mit vorliegendem Verfahren erhaltene Ventil ist leicht und billig herzustellen und infolge der einteiligen und nahtlosen Kopfausbildung äußerst widerstandsfähig. Der Kopfhohlraum kann bei der Massenherstellung stets vollkommen ausgerichtet und bei jeder beliebigen Form des Hohlraums genau nach den Zeichnungsangaben ausgeführt werden. Schließlich kann das Ventil aus jedem Sonderstahl hergestellt werden, wobei die Hohlraumwandung stets frei von Rissen, Zunder und Falten ist.The valve obtained by the present method is light and inexpensive and extremely resistant due to the one-piece and seamless head design. The head cavity can always be perfectly aligned and in mass production for any shape of the cavity carried out exactly according to the drawings will. Finally, the valve can be made from any special steel, with the cavity wall is always free of cracks, scale and folds.

Claims

PATENT CLAIM; Process in the manufacture of hollow valves with a head formed by upsetting and a cavity extending into it, the hollow shaft initially having a larger outer and inner diameter, after the mushroom-shaped cavity has been completed, by forging, e.g. B. hammering, is contracted to an approximate final dimension, characterized in that a collar is formed by upsetting the larger diameter than the valve stem having a cylindrical rod below the head, the shape and dimensions of which vary depending on the profile of the desired transition curvature from the cavity of the valve head change to that of the valve stem. , References: British Patent No. 505 72a; French patent specification No. 724 o33.