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Vorrichtung zur Herstellung von Formstücken, wie Platinen Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Formstücken, insbesondere scheibenförmiger,
-,vie Platinen, aus Rohlingen, die quer zur Faserrichtung von einem Stab abgeschnitten
werden. Zweck der Erfindung ist es, durch spanlose Umformung Brat- und abfallfreie
Platinen oder ähnliche Vorwerkstücke zu erzeugen, wie sie beispielsweise für die
Weiterformung zu meist einseitig offenen Hohlkörpern durch Tiefziehen oder Fließpressen
verwendet werden.
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Gegenüber der bekannten Herstellung scheibenförmiger Werkstücke durch
Ausstanzen aus Blechen oder Bändern mit erheblichen Abfallverlusten und für die
Weiterverarbeitung ungünstigem Faserverlauf ist die Herstellung der Werkstücke in
der erfndungsgemäßen Vorrichtung wirtschaftlicher, weil abfallfrei von billigem
Stangenmaterial ausgegangen wird und der Faserverlauf geschlossen bleibt.
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Scheibenförmige Werkstücke auf kaltem oder auch warmem Wege durch
Stauchen oder Pressen herzustellen, ist bekannt. Kaltarbeit ist infolge des geringen
Dehnvermögens der Werkstoffe nur in begrenztem Umfang möglich, während Warmarbeit
umständlich ist und die Erzeugnisse verteuert. Alle bekannten Vorrichtungen, bei
denen. die von einer Stange abgeschnittenen Rohlinge kleineren Querschnittes als
der des Formstückes in die BohrunK einer Matrize eingeführt und von dort unter dem
Einfluß zweier gegeneinander beweglicher Preßstempel zum Ausfließen in die gewünschte
Form gebracht werden, liefern infolge unzweckmäßiger
Gestaltung
der notwendigen Vorrichtungen nur Preßlinge mit Gratbildungen, die durch kostspieliges
Nacharbeiten beseitigt werden müssen.
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Um diese Mängel und Nachteile zu beseitigen, besteht die Erfindung
darin, daß die Matrize, während der eine Preßstempel gegen sie vordringt, entgegen
Federdruck so weit zurückweicht, bis der hierbei festgehaltene Gegenstempel etwas
über die Bodenfläche der Gesenkform aus der ihm als Führung dienenden Matrizenbohrung
heraustritt, worauf der Preßstempel seinen Weg bis zum Schließen der Gesenkform
fortsetzt. Die in der Matrize ausgenommene Gesenkform kann dabei auf der dem Preßstempel
zugekehrten Seite eitle innen von der 1.latrizenbohrung@ begrenzte Ringrippe aufweisen.
Auch der Preßstempel kann an seinem der Matrize zugekehrten Ende einen Ansatz aufweisen,
dessen Durchmesser dem äußeren Durchmesser der in der Matrize vorgesehenen Ringrippe
entspricht.
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In der Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäß Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt durch die nur teilweise
gezeichneten Preßorgane der Vorrichtung, wobei der Rohling in die Ausnehmung der
Matrize eingeklopft ist und die Preßorgane arbeitsbereit sind, Abb. 2 einen senkrechten
Schnitt durch die nur teilweise gezeichneten P'reßorgane der Vorrichtung während
des Fließpressens und Abb.3 einen senkrechten Schnitt durch die -mir teilweise gezeichneten
Preßorgane der Vorrichtung im Augenblick der Beendigung des Fließpressens.
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Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Abbildungen gleiche Teile.
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Die Matrize i ist in dem (nur teilweise gezeichneten) Fübrungskörper
2 gegen Federdruck begrenzt verschiebbar gelagert. Die Matrize i hat eine zentrale
Bohrung i' (Abt. i), die als Führung für den P'reß- und Auswerferstempel3 dient
und in deren oberem Ende der Rohling R Aufnahme findet. Der Führungskörper 2 weist
nahe seinem oberen Ende einen durch die Absetzung .1 gebildeten Kragen 5 auf, der
als Anschlag für die Matrize i dient. Der Preß- und Auswerferstempel3 hat an seinem
der Matrize i abgekehrten Ende einen Kopf 6, der unter dem Einfluß des (in den Abb.2
und 3 nur teilweise gezeichneten) Bolzens 7 steht.
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Der Bolzen 7 wird ebenso wie der Kopf 6 des Preß- und Ausiverferstempels
3 in der zentralen Bohrung 8 des Führungskörpers 9 geführt. Der Führungskörper 9
ist durch nicht näher dargestellte N-littel mit dem Fiihrungskörper 2 verbunden
und hat auf seinem Umfang drei in Abständen voneinander angeordnete Bohrungen i
o (aus der Zeichnung ist nur eine solche ersichtlich), die zur Aufnahme von Hülsen
i i dienen, in denen Schraubenfedern 12 untergebracht sind. Das eine Ende der Scbratibenfeder
1 2 liegt an dem Boden der Bohrung io und das andere Ende derselben am Boden der
in der Bohrung io verschiebbar gelagerten Hülse i i an. Die Schraubenfedern 12 sind
von solcher Länge rund Stärke, daß sie, wie aus Abb. i ersichtlich, das Bestreben
haben, die Matrize i an den Kragen 5 des Führungskörpers 2 anzupressen. Mit 13 ist
eine am Führungskörper g vorgesehene Aussparung bezeichnet, die mit dem am Führungskörper
2 vorgesehenen seitlichen Luftkanal 1 4. (Abb. i bis 3) korrespondiert.
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Die Matrize i weist an ihrer dem Führungskörper 9 abgekehrten Stirnseite
eine kreisrunde Aussparung 15 auf, die hinsichtlich Form, Tiefe und Durchmesser
dem herzustellenden Formstück, beispielsweise einer Platine, entspricht. Die Aussparung
15 ist innen durch die Ringrippe 15' begrenzt, deren Zweck später beschrieben ist.
Mit der Matrize i wirkt der Pteßstempel 16 zusammen, der meinem (nicht gezeichneten)
Führungskörper verschiebbar gelabert ist und unter dem Einfluß einer in der Zeichnung
nicht dargestellten Betätigungsvorrichtung steht. Gegenüber dem P'reß- und Auswerferstempel3
ist der P'reßstempel 16 so angeordnet, daß die Längsachsen beider Stempel genau
miteinander fluchten. Der Durchmesser des Preßstemp.els 16 stimmt mit dem Durchmesser
des Kragens 5 des Führungskörpers 2 überein. Der Preßstempel 16 b@esitztan seinem
der Matrize i zugekehrten Ende einen kreisrunden Fortsatz 17, dessen D@urchmesser
dem äußeren Durchmesser der Ringgrippe 15' entspricht. Bei gegenseitiger Annäherung
bilden der Ansatz 17 und die Ringrippe 15' einen Ringspalt, durch den der Werkstoff
des Rohlings radial ausfließt.
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Der Bolzen 7 steht unter dem Einfluß des Auswerferhebel:s i 8:(Abb.
i), der ;an dem im Maschinenständer gelagerten Querbolzen 19 angelenkt ist. Der
Auswerferhebel 18 wird durch den nur teilweise gezeichneten Auswerferbolzen 2o betätigt,
der unter dem Einfluß eines nicht dargestellten Betätigungsorgans steht. 21 bezeichnet
eine nur in Abb. i und auch dort nur teilweise gezeichnete Stellschraube, mittels
welcher das freie Ende des Ausiverferhebels 18 innerhalb gewisser Grenzen einstellbar
ist. Dadurch wird ermöglicht, den Preß- und Auswerferstempel3 in bezug auf die Höhe
des zur Verarbeitung gelangenden Rohlings R einzustellen.
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Angenommen, man wolle mit der beschriebenen Vorrichtung beispielsweise
eine Platine P' (Abt. 3 ) von kreisrunder Form herstellen. Der Preßstempel 16 befindet
sich zunächst in seiner oberen Ausgangslage, so daß er der seitlichen Einführung
des von der Stange abgeschnittenen Rohlings R in die Ausnehmung i' der Matrize i
nicht hinderlich ist. Sobald der Rohling R in die Ausnehmung i' eingebracht und
dabei parallelisiert ist, senkt sich der. Preß:stempel 16, der unter dem Einfluß
eines nicht gezeichneten Betätigungsorgans steht, in Richtung des Pfeiles b (Abt.
i) ,auf die Matrize i. Sobald die Stirnfläche des Preßstempels 16 die Matrize i
berührt, ist die Preßform ,allseitig geschlossen. Beim weiteren Vorgehen des Preßstempels
16 wird die Matrize i, Zvährenddein der Gegenstempel und Auswerfer 3 stillsteht,
in Richtung auf den Führungskörper 9 hin bewegt, wodurch der Rohling R nach oben
freigegeben wird und der am Preßst.empel 16 vorgesehene. Ansatz 17 den Rohling R
berührt. Bei noch weiterem Vorgehen des Preß-
Stempels 16 wird der
Preßling P (Abb. 2) durch den am P!reßstempel 16 vorgesehenen Ansatz 17 unter Druckgesetzt
und zum Fließen gebracht. Bei Beginn dieses Fließens wird der Werkstoff infolge
des beschriebenen Verschiebens der Matrize i in die Ausnehmung 15 gedrückt. Dieser
Fließdruck des Werkstoffes wirkt sich aber nicht allein seitlich aus, sondern er
drückt auch auf die Matrize 1, die dadurch der iAbwärtsbewegung des P'reßstempels
16 voreilt und die Matrize 1 an den Führungskörper 9 andrückt. Wie ,aus Abb. 2 der
Zeichnung ersichtlich, ist auf diese Weise zwischen Preßstem.pe116 und Matrize 1
ein Zwischenraum 16' entstanden. Das dem Preßstempe116 zugekehrte Ende des Gegenstempels
und Auswerfers 3 steht um einen gewissen Betrag über die Ringrippe 15' vor. Dadurch
wird bewirkt, daß der zwischen dem Ansatz 17 des P'reßstempels 16 und der Stirnfläche
des Gegenstempels und Auswerfers 3 befindliche Werkstoffteil des Preßlings P in
den Raum 16' abfließt. Er fließt um so leichter ab, weil der Gegenstempel 3 in diesem
Augenblick über die Ringrippe 15' vorsteht und der Werkstoff auf diese Weise an
der Ringrippe 15' weniger Reibung erleidet. Dias Nachfließen des Werkstoffes wird
in diesem Augenblick um so viel beschleunigt, wie die immer größer werdende Breitung
mehr Werkstoffvolumen zum radialen Nachfließen und Ausfüllen benötigt. Bei Erreichung
des Totpunktes des Arbeitsweges des Preßstempels 16 (Abb.3) füllt der Rohlingswerkstoff
die Ausnehmung 15 der Matrize 1 vollständig aus. Die Ausnehmung 15 (Ab@b. 1) ist
in diesem Zeitpunkt allseitig geschlossen, und zwar wird sie nach oben durch den
Preßstempel 16 und dessen Ansatz 17, nach unten durch den über die Ringrippe 15'
etwas vorstehenden Gegenstempel und Auswerfer 3 :abgeschlossen.
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Infolge des über die Matrizenkante vorstehenden Gegenstempels 3 wird
in diesem Zustand kein Druck auf die Matrizenkante ausgeübt. Infolgedessen kann
auch die gebildete Platine an dieser Stelle keine Gratbildung erleiden, da der Werkstoff
über die vorstehende Kante des Stempels und somit auch über die scharfe Kante der
Matrizenbohrung hinwegfließt, also praktisch die Kante gar nicht berührt.
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Nach Beendigung des beschriebenen Fließvorganges wird der Preßstempel
16 durch nicht dargestellte Mittel in der dem Pfeil b (Abb. 1) e11tgegengesetzten
Richtung in seine Ausgangsstellung zurückbewegt, was zur Folge hat, daß die Matrize
1 unter dem Einfluß der Schraubenfedern 12 wieder in die aus Abb. 1 ersichtliche
Lage zurückbewegt wird, in der sie am Kragen 5 des Führungskörpers 2 ihren Anschlag
findet. Um die Platine P' aus der Matrize auszustoßen, versetzt der Bolzen 2o, der
unter dem Einflußeines nicht dargestellten Betätigungsorgans steht, dem Auswerferhebe118
einen Schlag, den dieser über den Bolzen 7 auf den Auswerferbolzen 3 überträgt,
welch letzterer die Platine P" aus der Matrize auswirft.
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Durch entsprechendes Einstellen der Stellschraube 21 kann der Auswerferbolzen
3 der Länge des jeweils zur Verarbeitung gelangenden Rohlings entsprechend eingestellt
werden.