DE919028C

DE919028C - Cold pressing process for the production of massive, cup-like molded parts, such as plates for shut-off valves or the like, made of metal, in particular iron, iron alloys or steel

Info

Publication number: DE919028C
Application number: DESCH2555D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1943-08-10
Filing date: 1943-08-10
Publication date: 1955-04-04

Description

Kaltpreßverfahren zum. Herstellen von massiven, napfartigen Formstücken, wie Teller für Abschlußventile od. dgl., aus Metall, insbesondere Eisen, Eisenlegierungen oder Stahl Gegenstand der Erfindung ist ein Kaltpreßverfahren zum Herstellen von massiven, napfartigen Formstücken, wie Teller für Abschlußventile od. dgl., aus Metall, insbesondere aus Eisen, Eisenlegierungen oder Stahl, und von solchen napfartigen Formstücken, deren Napfbodenunterseite einen axialen, von einer Ringnut umgebenen Zapfen aufweist.Cold pressing process for. Manufacture of massive, cup-like shaped pieces, such as plates for shut-off valves or the like, made of metal, especially iron, iron alloys or steel The invention relates to a cold pressing process for the production of massive, cup-like fittings, such as plates for shut-off valves or the like Metal, in particular made of iron, iron alloys or steel, and of such cup-like Fittings, the bottom of the cup base is an axial, surrounded by an annular groove Has tenons.

Solche stark profilierten, massiven Teile mußten bisher gegossen oder spanabhebend gefertigt werden, was die Herstellung von derartigen Gegenständen, die in der Regel Massenteile sind, erheblich verteuert. Die Erfindung bezweckt demgegenüber die Schaffung eines Verfahrens, das Teile der genannten Art in Massenfertigung verbilligt gewinnen läßt, und zwar durch spanlose Verformung in tunlichst nur einem oder höchstens zwei Arbeitsgängen, obwohl es sich dabei um massive Teile aus hartem Metall, wie Eisen oder Stahl, handelt, die sich bisher in dieser Art nicht in brauchbarer Weise fertigen ließen.Such heavily profiled, massive parts have previously had to be cast or are machined, which means the manufacture of such objects, which are usually parts by mass, considerably more expensive. The invention aims on the other hand the creation of a process that cheapens parts of the type mentioned in mass production can gain, and through non-cutting deformation in as far as possible only one or at most two operations, although these are massive hard metal parts like Iron, or steel, is a matter of which hitherto has not been used in this way in a usable manner can be made.

Das erfindungsgemäße Verfahren, das, wie die Versuche erbracht haben, das gesteckte Ziel in zufriedenstellender Weise erreichbar macht, besteht darin, daß ein etwa so hoher wie dicker Rohling durch einen Stempel mit einem zentral an seiner Stirnfläche angeordneten zylindrischen oder kegelförmigen, als Formdorn wirkenden Ansatz, der vorzugsweise eine ballige Stirnfläche besitzt, in eine gegenüber dem Stempelansatz quersichnittsgrößere, durch einen Boden mit der Negativform des Werkstückes abgeschlossene Matrize so eingedrückt wird, daß der Werkstoff, auf einem frei liegenden Abschnitt gleichmäßig ausweichend und in der Matrize in Kaltfließen übergehend, am Stempelansatz n@apfartig hochsteigt, worauf der an der Stirnfläche des Stempels anlaufende Werkstoff flanschförmig flachgepreßt wird.The inventive method, which, as the experiments have shown, makes the set goal achievable in a satisfactory manner, exists in this, that a blank about as high as it is thick by a stamp with a centrally on its end face arranged cylindrical or conical, acting as a mandrel Approach, which preferably has a convex end face, in one opposite the The punch attachment cross-section is larger, through a base with the negative shape of the workpiece closed die is pressed in so that the material is on an exposed Section evading evenly and merging into cold flow in the die, at the stamp base rises like an apple, whereupon the one on the face of the stamp starting material is pressed flat in the shape of a flange.

Der wesentliche Fortschritt der Erfindung besteht, wie :gesagt, darin, daß jetzt in der angegebenen Weise auch massive Werkstücke aus Eisen oder anderen harten Metallen durch spanlose Verformung möglichst in einem einzigen Arbeitsgang zur gewünschten Fertigform gebracht werden können, und zwar zufolge der vereinfachten Herstellungsweise unter Erzielung einer Verbilligung, wobei es außerdem möglich ist, Eisen als Werkstoff für manche Gegenstände zu wählen, die bisher zweckmäßigerweise aus Messing gefertigt wurden. Dabei wird in diesem Fall zugleich noch eine größere Widerstandsfähigkeit der erzeugten Gegenstände erzielt.The essential advance of the invention consists, as said: that now also massive workpieces made of iron or other in the specified manner hard metals through non-cutting deformation, if possible in a single operation can be brought to the desired finished shape, according to the simplified Production method with a reduction in price, and it is also possible is to choose iron as the material for some objects that were previously expedient made of brass. In this case, there is also a larger one Resistance of the created objects achieved.

Zum neuen Verfahren können als Rohlinge sogar Ronden aus Stanzabfällen oder Stangenabschnitte Verwendung finden, die sonst häufig zum Abfall kommen müßten, was gleichfalls als Fortschritt bewertet werden muß. Im einzelnen richtet sich die Form,des Rohlings. dabei nach der Größe des zu erzielenden Werkstücks. Bei entsprechender Dimensionierung der Werkzeuge steht nichts im Wege. auch entsprechend große Werkstücke nach dem neuen Verfahren herzustellen.For the new process, even blanks made from punching waste can be used as blanks or rod sections are used that would otherwise often be wasted, which must also be assessed as progress. In detail, the Shape of the blank. depending on the size of the workpiece to be achieved. With the appropriate Nothing stands in the way of dimensioning the tools. also correspondingly large workpieces according to the new process.

Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens empfiehlt sich eine Vorrichtung, bei der die den Abschluß des zylindrischen oder kegelförmigen Ansatzes des Preßstempels bildende Arbeitsfläche vorzugsweise ballig ausgebildet ist an Stelle der Verwendung einer gleichfalls möglichen ebenflächigen Ausführungsform. Im erstgenannten Fall erhält man dann zu Beginn des Verformungsprozesses eine in den harten massiven Werkstoff knetend eindringende Druckkraft, die im ersten Augenblick zentral eine erhöhte spezifische Beanspruchung des Werkstoffes auf verringerter Angriffsfläche schafft. im Gegensatz zu einem mehr planflächigen Aufeinandertreffen von Werkzeug und Werkstoff. Letzteres schafft nämlich eine größere Werkzeugbeanspruchung, ohne aber im Vergleich zu einem Balligen Angreifen des Werkstoffes auch besser verformend zu wirken. Das neue Verfahren ist in seiner verbesserten Anwendungsform also auch schonend für Werkzeug und Werkstoff.To carry out the method according to the invention, one is recommended Device in which the completion of the cylindrical or conical approach the work surface forming the ram is preferably convex instead of the use of an equally possible planar embodiment. In the former Case you get one in the hard massive one at the beginning of the deformation process Kneading material penetrating pressure force, which in the first moment a increased specific stress on the material on a reduced attack surface creates. in contrast to a more planar meeting of tools and material. The latter creates a greater stress on the tool without but also better deforming compared to a convex attack on the material to act. The new method is also in its improved form of application gentle on tool and material.

Wichtig für die Sicherung des gewünschten Verlaufs des stattfindenden Arbeitsvorganges ist ferner. äaß sich der Werkstoff beim Niediergehen des Stempelansatzes zwischen Matrize und Stempel durchquetschend und frei hochquellend ausbreiten kann, was ein kaltfließend knetendes Verformen des Rohlings zustande kommen läßt und -zugleich noch eine Veredelung des Strukturgefüges des Werkstoffes zu Folge hat.Important for securing the desired course of the taking place Work process is also. the material ate when the stamp approach went down can spread between the die and the punch in a squeezing manner and freely swelling upwards, what a cold-flowing, kneading deformation of the blank can come about and at the same time still leads to a refinement of the structure of the material.

Eine besonders vorteilhafte Form für die Vorrichtung zur Ausübung .des neuen Verfahrens erhält man, wenn der in Weiterbildung der Erfindung die Ringnut mit :dem Achszapfen bildende Teil der Matrize :des Werkzeugs zugleich ,als Auswurfstempel ausgebildet ist. Diese Ausbildungsform empfiehlt sich ohnedies besonders für kleine Werkstücke bei Massenfertigung.A particularly advantageous shape for the exercise device .The new method is obtained if, in a further development of the invention, the annular groove with: part of the die forming the journal: of the tool at the same time, as an ejector punch is trained. This form of training is particularly recommended for little ones anyway Workpieces in mass production.

Die Erfindung ist mit ihren Einzelheiten nachstehend an Hand einer Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel. einer Vorrichtung zur Ausübung des neuen Verfahrens noch näher erläutert.The invention with its details is given below with reference to a Drawing in one embodiment. a device for exercising the new Procedure explained in more detail.

Fig. i zeigt diese Vorrichtung zu Beginn des ersten Arbeitsganges, während Fig. i a die Preß vorrichtung zu Ende des ersten Arbeitsvorganges darstellt.Fig. I shows this device at the beginning of the first operation, while Fig. i a represents the pressing device at the end of the first operation.

Im einzelnen ist i der Preßstempel mit zylindrischem oder kegelstumpfförmigem Ansatz z. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Arbeitsfläche 2' ballig ausgebildet. Beim Niedergehen des Stempels erhält der Rohling 3 die Form 3' gemäß Fig. i a. Es entsteht also ein Flansch 4, ein Hohlraum 5, eine Ringnut 6 mit Achszapfen 7.In detail, i is the ram with a cylindrical or frustoconical shape Approach z. In the illustrated embodiment, the work surface 2 'is convex educated. When the punch goes down, the blank 3 is given the shape 3 'according to FIG Fig. I a. This creates a flange 4, a cavity 5, an annular groove 6 with a journal 7th

Aus Fig. i und z a ist weiter die Matrize 8 ersichtlich sowie der die Ringnut 6 mit Achszapfen 7 bildende Bodenteil der Matrize 8, welcher als Aus werfer 9 ausgebildet ist.From Fig. I and z a, the die 8 can also be seen as well as the the annular groove 6 with the journal 7 forming the bottom part of the die 8, which as Aus launcher 9 is formed.

Durch die angegebene Ausbildungsform der Werkzeuge wird gewährleistet, daß z. B. auch Werkstücke mit tiefer Ringnut bzw. mit entsprechend großem Achszapfen in einem einzigen Arbeitsgang erzielbar sind, und zwar, was für die Massenfertigung sehr wichtig ist, genau maßhaltig und formgetreu.The specified form of the tools ensures that that z. B. also workpieces with a deep annular groove or with a correspondingly large axle journal can be achieved in a single operation, what for mass production it is very important to be exactly dimensional and true to shape.

Bei der Verwendung des Formlings 3' gemäß Fig. i a als Teller für Abschlußventile wird in bekannter Weise in die Ringnut 6 ein Dichtungsring aus vulkanfiberartiger Preßmasse eingesetzt, während der Achszapfen 7 ein Gewinde zur Aufnahme einer Befestigungsscheibe für den Dichtungsring sowie für eine Schraubmutter erhält. Ferner kann in bekannter Weise im Hohlraum 5 der Zapfen einer Ventilspindel befestigt werden.When using the molding 3 'according to FIG. 1a as a plate for End valves is in a known manner in the annular groove 6, a sealing ring made of vulcanized fiber Molding compound used, while the journal 7 has a thread for receiving a mounting disc for the sealing ring and for a screw nut. Furthermore, in known Way to be attached in the cavity 5 of the pin of a valve spindle.

Zu Fig. i und i a zeigt Fig. 2 und 2 a den zweiten Arbeitsgang, in welchem mit einem Durchstoßstempel io, dessen Ansatz 2 mit balliger Ansatzfläche 2 demjenigen vom ersten Arbeitsgang gleicht, der beim ersten Arbeitsgang am Formling entstandene Flansch 4 äbgeschert wird.For Fig. I and i a, Fig. 2 and 2 a shows the second operation, in which with a puncture punch io, its approach 2 with a spherical attachment surface 2 is the same as that of the first work step, that of the first work step on the molding resulting flange 4 is sheared.

Zu Fig. 2 ist noch zu erwähnen, daß als Matrize i i eine einfache Löchplatte genügt. Der zweite Arbeitsgang gemäß Fig. 2 und 2 a ist vorgesehen, wenn der Befestigungsflansch 4 nicht notwendig ist; in diesem Fall kann der abgescherte Flansch als Unterlagscheibe dienen.To Fig. 2 it should also be mentioned that the matrix i i is a simple one Perforated plate is sufficient. The second operation according to FIGS. 2 and 2a is provided if the mounting flange 4 is not necessary; in this case the sheared Flange serve as a washer.

Claims

PATENT CLAIMS: -z. Kaltpreßverfs.hren for the production of massive, Cup-like shaped pieces, such as plates for shut-off valves or dg1., from metal, in particular from iron, iron alloys or steel, and from such Cup-like fittings, the underside of the cup base having an axial, from an annular groove has surrounding pin, characterized in that an approximately as high as thick Blank by a stamp with a centrally arranged on its end face cylindrical or conical, acting as a mandrel approach, which is preferably has a convex end face, in a larger cross-section than the stem, die closed by a bottom with the negative shape of the workpiece so is pressed in that the material is uniform on an exposed section evasive and in the die in, cold flow transitioning, at the @ stamp base cup-like rises, whereupon the material approaching the end face of the punch is flange-shaped is pressed flat. a.

Method according to claim i, characterized in that in In a second work step, the flange created on the molding in the first work step is sheared off.

3. Apparatus for performing the method according to claim i, characterized characterized in that its die base has an axial bore of the depth of the one to be produced Axle journal and an annular rib corresponding to an annular groove surrounding the journal owns.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the bottom part the die serves as an ejector. Referred publications: German patents No. 368918, 474316-