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Verfahren zur Herstellung von Schraubenmuttern od. dgl. durch Kaltbearbeitung
Die übliche Praxis bei der Herstellung von Schraubenmuttern geht dahin, die Mutterrohlinge
von einer warmgemochten Stange abzuschneiden und sie in axialer Richtung in die
gewünschte Form zu pressen und auszustanzen.
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Es ist bereits bekannt, Mutbern dadurch herzustellen, daß man Rohlinge
von einer Stange abschert, ihnen in Werkzeugen eine sechs- oder anders -seitige
Form gibt, sodann von entgegengesetzten Seiten aus Dorne im, axialer Richtung in
die Roh-Enge eiinpreßt, um .das Metall nach außen in das mehrseitige Werkzeug zu
stauchen und eine teilweise axiale Öffnung zu lochen, worauf dann zwecks Vervollständigung
.der ;axi>alen Öffnung der zwischen den beiden Dornen stehengebliiebene .Steg ausgestanzt
wird.
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Bei dem Versuch, dieses Verfahren am kalten Metall auszuführen, sind
größte Schwierigkeiten aufgetreten. Es hat sich als außerordentlich schwierig, wenn
nicht unmöglich herausgestellt, den Werkstoff in die Ecken nach außen fließen zu
lassen, w o die Längsseiten mit den Stirnflächen zusammenstoßen. Der Werkstoff kann
leichter mit Hilfe von verhältnismäßig spitzen Dornen nach außen gepreßt werden.
Bei diesem Verfahren bleibt jedoch in dem RohEngeine größere Werkstoffmenge stehen,
die
beim Ausstanzen der axialem. Öffnung erbgeschert werden muß, Uras Brüche in. dem
-Metall verursacht, anstatt es glatt iabzuscheren. Es bleiblen dann ringförmige
Ausbuchtungen in der axialen Öffnung zurück. Infolgedessen müssen die Diornie verhältnismäßig
stumpf sein. Wenn man nun versucht, derartige Dorne sehr eng aneinanderzubringem,
um einen ausreichenden Metallfluß zu erreichen und damit das Werkzeug auszufüllen,
wird der mittlere Steg in dem Rohling zwischen den beiden Dornen in einem solchem
Maße gehärtet, daß die Diorne den außerordentlich hohen Schmiededruck praktisch
nicht aushalten.
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Man hat diese Schwierigkeiten dadurch zu überwinden verseucht, daß
man den Rohling von vornherein an seinen beiden Stirnseiten dornförmig ausbildete,
so daß die Notwendigkeit, die Ecken auszufüllen, dadurch vermieden wurde, daß man
ran jeder Stirnfläche der Mutter ;eine Fase beließ.
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Dieser Gedanke der domförn-4gen Flächen an den beiden Enden des Rohlings
beseitigt den -Mangel ncht,denn @er schließt uflcht die Notwendigkeit aus, die beiden
stumpfen Dorne sehr nahe aneinanderzubringen. Wenn dagegen spitzere Dorne verwendet
werden,, bleiben noch zu große Werkstoffmengen stehen, die bei Ausstanzen der axialen
Öffnung erbgeschert werden müssen, so daß dann wieder die vorher ierwähnten Ausbuchtungen
in der axialen Öffniung entsteinen, Uras .eine Verringerung der Tragfläche -der
Gewindegänge zur Folge hat, die später ein diesie Öffnung eingeschnitten werden.
Fernerhin eist diese Lösung deswegen nicht vorteilhaft, weil die so erzeugte, doppelseitig
milt Fassen. versehene Mutter nicht Talseine Mutter angesprochen werden kann, bei
der die Ecken zwischen den Längsseiten und den Stirnflächen vollkommen ausgefüllt
sind.
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Nach einem bekannten Vorschlag werden diese Schwierigkeiten dadurch
überwunden:, daß das Vorlochen mit gewölbt endenden Dornen über mehr als die Hälfte
der ,axialen Länge des Rohlings zunächst von einer Seite ;durchgeführt wird, wobei
die Stirnfläche, vom der aus der Lochdorn in den. Rohling eindringt, frei bleibt,
so d:aß der Druck, der währem:d des Lochvorganges erzeugt werden ruß, begrenzt ist
und infolgedessien die Lebensdauer des Dornes erhöht wird, während gleichzeitig
die Ecken des Rohlings in dem Werkzeug ausgefüllt werden.
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Nach der Erfindung wird in Anlehnung an den vorstehenden Vorschlag
nach dem Vorlochen des Rohlings der Steg mit einem annähernd gleichgeformten Lochdorn
wie beim Vorlochen .axial von der Nähe der einen in die der anderen. Stirnfläche
gepreßt und dabei ein Teil des Werkstoffes des Steges .axial in dem Rohling verlagert,
woduTdh sich die -;axiale Lä4ge der Verbindung dies Steges mit dem Rohling verringert,
so daß der Steg anschließend in bekannter Weise erbgeschert werden kann, ohne .daß
sich Ausbuchtungen in der axialen Öffnung bilden.
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Die Erfindung kann auch überall dort mit Vorteil verwendet werden,
wo der Rohding von beiden . Seiten her gelocht wird, da die Lochvorgänge so ausgeführt
werden können, daß :der Stegteil keine übermäßige Härtung erfährt imd auch Schwierigkeiten
bei dem darauffolgenden Abscheren des Steges nicht entstehen; der Steg kann vielmehr
glatt erbgeschert werden.
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Der Ausdruck Kaltverformung ist in seinem üblichen Sinne zu verstehen,
d. h. die Verformung soll bei :einer Temperatur erfolgen, die unterhalb der Rekristallisationstemperatur,
d. h. derjenigen Temperatur liegt, bei -der die Kanngröße rasch anwächst. Die Erfindung
ist jedoch. insbesondere bei .den niedrigeren. Temperaturen des Kaltverformungsbereiches
von Bedeutung und nutzbringend, @da bei .diesen niedrigeren Temperaturen. bis ungefähr
Zoo oder 25o° C Schwierigkeiten: vermieden werden, die sich bei -der Warmformgebung
durch Zunder usw. ergeben. Das Problem des glatten Absr-herens des stehengebliebenen
Steges ist dabei besonders bedeutungsvoll.
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In der Zeichnung ist :eine Ausführungsform der Erfindung als Beispiel
dargestellt.
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Feg. r ist ein senkrechter Schniltt,duirch ein Werkzeug, im:, das
ein Rohling eingesetzt ist; die Stempel befinden sich im Eingriff mit dem Rohling;
Fig.2 veranschaulicht dien nächsten. Verfahrensschritt; sie zeigt dem Rohling in
einem Werkzeug und einen Stempel am Ende seines Hubes; Fig. 3 ist Bein ,Schnitt
nach der Linie III-III in Fig. r ; Fig.4 veranschaulicht den dritten Verfahrensschritt;
sie zeigt ;den Rohling in seinem Werkzeug und einen Stempel am Ende seines Hubes.
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Die Fig. r, 2.und 3 veranschaulichen zugleich die Werkzeuge, die zur
Durchführung des Verfahrens benutzt werden können. Der Mutterrohling wird von dem
Hohlraum ,einer geteilten. Matrize r umfaßt und gleichzeitig von den entgegengesetzten
Endflächen aus mit Hilfe eines Werkzeugpaares 4,6 vorgelocht. Dass Werkzeug kann
mit einem Ring 2 versehen sein, dessen Schulter 3 in den Matrizenhohlraum hineinragt.
Die Schulter 3 dient zur Bildung einer Aussparung an der Auflagefläche oder Biodenfläche
der Mutter. Der Stempel ¢ ist mit einem Lochdorn 5 versehen; in ähnlicher Weise
ist auch der Stempel t mit einem Lochdorn 7 ausgerüstet. Der Lochdorn 5 ist erheblich
länger als der Lochdorn 7, so daß Werkstoff in, erster Linie nach der Bodenfläche
hin: in axialer Richtung abfNeßt und dadurch der Matrizenhohlraum längs der Seiten
nahe der Bodenfläche in glatten, scharfen Ecken ausgefüllt wird.
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Wie dargestellt, gehen die @ebenen Stirnflächen der Steanpel 4 'und
6 mit Hohlkehlen 15 und 16 in die Dorne 5 und 7 über. Die ebene Stirnfläche'
der Stempel 4 und 6 kann mit den 'Stirnflächen des Rohlings in Berührung gebracht
werden. Es könnten aber ,auch seine oder beide Endflächen während des ganzen Preßvorganges
frei bleiben.
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Nach Beendigung dies ersten Verfahrensschrittes, wie per in Fig. r
dargestellt ist, wird :der Rohling in die Matrize 8 nach Fig. 2 gebracht, die in
ähnlicher Waise ,ausgiebüdet isst me die Matrize r. Auch sie ist, wenn es gewünscht
wird, mit einem dem Ring 2 entsprechenden Ring r o ausgerüstet. Bei diesiem Verfahrensvorgang
kommt die obere
Fläche des Rohlings mit der ebenen, Stirnfläche
eines Stempels i q. in Einsgriff, während ein mit einem Dorn 12 versehener Stempel
i i von der Bodenfläche aus in den Rohling eingepreßt wird. Bei diesem Arbeitsvorgang
fließt der Werkstoff des Steges, ,der zwischen den durch die Dorne beim ersten Arbeitsvorgang
gebildeten öffnungen stehengeblieben ist, nach außen und nach der oberen Seite des
Rohlings hin, wobei der Rohling in der Matrize längs der Seiten in der Nähe der
oberen Stirnfläche ausgeprägt wird. Gleichzeitig verringert der Dorn.12 die Länge
der Verbindung zwischen dem Metallsteg und dem Rohling. Außerdem wird in vielen
Fällen der Steg in der Mitte aufgebrochen, wie ,es in Fig. 2 ,dargestellt ist.
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Nach -der Vervollständigung des Arb@eitsvorganges in der Matrize 8
wird der Rohling in eine Matrize 2o gebracht und dort von einem Hohlstempel 21 im
Eingriff mit seinem Ring 23 gehalten. Wähnend ,so der Rohling in dem Werkzeug festliegt,
wird ein von seiner Hülste 25 unterhalb des Rohlings getragener Stempel 24 in den
Rohling gepre.ßt, wobei der stiehengebliebene 'Metallsteg während dieses Arbeitsvorganges
ausgestanzt wird. Die durch den Stempel gebildete axiale öffnung wird dann mit dem
Gewinde versehen; dadurch ist die Mutter fertiggestellt.
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Die geteilt dargestellten Matrizen könnten natürlich auch zum Teiloder
sämtlich aus einem Stück bestehen.