EP0841105B1 - Verfahren zum Fliesspressen eines napfförmigen Teils - Google Patents

Verfahren zum Fliesspressen eines napfförmigen Teils Download PDF

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EP0841105B1 EP97119363A EP97119363A EP0841105B1 EP 0841105 B1 EP0841105 B1 EP 0841105B1 EP 97119363 A EP97119363 A EP 97119363A EP 97119363 A EP97119363 A EP 97119363A EP 0841105 B1 EP0841105 B1 EP 0841105B1
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    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
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    • B21C23/32—Lubrication of metal being extruded or of dies, or the like, e.g. physical state of lubricant, location where lubricant is applied

Definitions

  • the invention relates to a method for extrusion a cup-shaped part made of an approximately cylindrical body using a flowable lubricant, being up to the extrusion process for extruding the cup-shaped part First a deepened centering approach to the final depth is formed in the base body (see e.g. US-A-4 129 022).
  • extrusion for example, backward extrusion, Forward extrusion, combinations thereof or for example is about cross extrusion.
  • the invention therefore aims to provide a method for extrusion to provide a cup-shaped part, which the Forming a cup-shaped part using flowable Lubricants allowed such that an axis-centric Formation of the sleeve-shaped part ensured with high precision and largely avoid post-processing to let.
  • this is a method for extrusion a cup-shaped part made of an approximately cylindrical body provided using a flowable lubricant, which is characterized in that before the pressing process for extruding the cup-shaped part to the final depth first a deepened centering shoulder by means of a stamp is pressed in at the same time that at least one exemption is molded on the inner wall surface.
  • the cutout preferably extends to the edge of the neck. hereby the lubricant can run counter to or in the direction of the stamp movement are specifically derived, but also ensured is that the lubricant is previously reliable Has fulfilled lubrication function and on all sides also in the circumferential direction effective by forming a film of lubricant has been made.
  • the inner wall is distributed, which is particularly regular Circumferential distances are arranged. This ensures that the flowable lubricant passes over the Exemptions evenly distributed in the circumferential direction for reliable Fulfillment of its lubricating function can flow, and that he via the shortest possible exit routes to the outside via the savings can escape. At the same time they form between the Exemptions available, protruding towards the inside Sections provide reliable guidance when axially directed Movement of the extrusion tool, which is used for the pressing process used to form the cup-shaped part to the final depth becomes. Due to the uniform discharge in the circumferential direction of the free-flowing lubricant becomes effective counteracted an axial displacement of the extrusion tool.
  • the is or are Cutouts are channel-shaped and essentially have one semicircular cross section. This allows one Derivation of the flowable lubricant via the cutouts achieve with the lowest possible flow resistance.
  • the base body is preferably used for extrusion, especially after deepening the training Centering approach preheated so that the final Extrusion process after the so-called warm extrusion is carried out.
  • one or more cutouts on the inner wall surface be shaped such that a later used flowable Reliable and reliable lubrication during extrusion Fulfillment of its lubricant function can be dissipated in this way can be effective that displacement of the extrusion tool is prevented and is also prevented that the flowable Lubricant can cause deformation of the wall surface.
  • a later used flowable Reliable and reliable lubrication during extrusion Fulfillment of its lubricant function can be dissipated in this way can be effective that displacement of the extrusion tool is prevented and is also prevented that the flowable Lubricant can cause deformation of the wall surface.
  • hereby can be economically cost-effective Extrusion cup-shaped parts in a highly precise manner and without significant postprocessing.
  • the at least one exemption at the same time during training of a recessed centering approach.
  • Figure 1 is the starting body shown, which of an approximately cylindrical base body 1 is formed, for example, from a rod material has been previously cut with a predetermined length.
  • this cylindrical base body 1 can be a stamp, not shown, for example in one the first step is a slightly deeper trained centering approach 2 are trained.
  • several recesses 3 on the inner wall surface 4th preferably formed at the same time as the centering projection are preferably arranged regularly at circumferential intervals.
  • the thus formed recesses 3 are preferably axially parallel directed to the central axis of the cylindrical body and extend to the edge of the neck 5. Between the circumferential direction of the inner wall surface 4 are formed recesses 3 remain section 6 projecting radially inwards.

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Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Fließpressen eines napfförmigen Teils aus einem etwa zylindrischen Grundkörper unter Einsatz eines fließfähigen Schmierstoffs, wobei vor dem Preßvorgang zum Fließpressen des napfförmigen Teils bis auf Endtiefe zuerst ein vertiefter Zentrieransatz im Grundkörper ausgeformt wird (siehe z.B. US-A-4 129 022). Beim Fließpressen kann es sich beispielsweise um das Rückwärtsfließpressen, Vorwärtsfließpressen, Kombinationen hiervon oder auch beispielsweise um das Querfließpressen handeln.
Bei der Ausformung von napfförmigen Teilen mittels des Fließpressens erfolgt das Napfziehen aus einem etwa zylindrischen Grundkörper in vielen Fällen in einem Arbeitsschritt und es werden bei diesem Fließpreßvorgang fließfähige Schmierstoffe, wie Flüssigschmierstoff oder auch Schmierstoff in pastöser Konsistenz, eingesetzt. Da die beim Napftiefziehen gebildete Hülse äußerst genau zentrisch sein muß, bereitet der Einsatz der Schmierstoffe Schwierigkeiten, da es durch die hohen auftretenden Preßkräfte dazu kommen kann, daß das Preßwerkzeug zum Fließpressen aus seiner exakt zentrischen Lage verdrängt wird. Zum anderen besteht die Gefahr, daß die fließfähigen Schmierstoffe beim Fließpressen Deformationen der gebildeten Innenwandflächen bewirken können, die zu unerwünschten Formabweichungen führen, deren Beseitigung Nachbearbeitungen an der Innenwand des gebildeten hülsenförmigen Teils erforderlich macht.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren zum Fließpressen eines napfförmigen Teils bereitzustellen, welches die Ausformung eines napfförmigen Teils unter Einsatz von fließfähigen Schmierstoffen derart gestattet, daß eine achszentrische Ausbildung des hülsenförmigen Teils mit hoher Präzision sichergestellt ist und sich Nachbearbeitungen weitgehend vermeiden lassen.
Nach der Erfindung wird hierzu ein Verfahren zum Fließpreßen eines napfförmigen Teils aus einem etwa zylindrischen Grundkörper unter Einsatz eines fließfähigen Schmierstoffs bereitgestellt, welches sich dadurch auszeichnet, daß vor dem Preßvorgang zum Fließpressen des napfförmigen Teils bis auf Endtiefe zuerst mittels eines Stempels ein vertiefter Zentrieransatz derart eingepreßt wird, daß zugleich wenigstens eine Freisparung an der Innenwandfläche ausgeformt wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit ausgehend von dem zylindrischen Grundkörper zuerst ein leicht vertiefter Zentrieransatz mittels eines Stempels ausgeformt und zugleich wird auch eine Freisparung an der Innenwandfläche ausgeformt, über die dann bei dem anschließenden Fließpreßvorgang des napfförmigen Teils bis zur Endtiefe der fließfähige Schmierstoff nach außen ungehindert entweichen und verdrängt werden kann. Durch diese gezielte Abführung des fließfähigen Schmierstoffs während des Fließpreßvorganges wird zuverlässig verhindert, daß der Stempel von seiner achszentrischen Lage verdrängt wird, und es werden zugleich auch Deformationen der Innenwandfläche des gebildeten hülsenförmigen Teils verhindert, so daß Nachbearbeitungen dieser Innenwandfläche entfallen können, da diese qualitativ hochwertig und genau mit hoher Präzision ausgebildet ist. Somit gestattet das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung eines napfförmigen Teils umfassend eine zylindrische Hülse und einen Boden auf äußerst präzise und kostengünstige Weise, ohne daß nennenswerte Nachbearbeitungen an dem mittels Fließpressen erzeugten napfförmigen Teil erforderlich sind. Auch wird zugleich eine zentrische Ausbildung der zylindrischen Hülse hierbei sichergestellt.Wesentlich ist insbesondere, daß vor der Hauptfließpreßbearbeitung wenigstens eine Freisparung im Bereich der späteren Randzone des napfförmigen Teils ausgebildet wird. Hierüber kann dann der beim Fließpressen eingesetzte Schmierstoff entweichen.
Vorzugsweise reicht die Freisparung bis zum Ansatzrand. Hierdurch kann der Schmierstoff entgegen oder auch in der Stempelbewegungsrichtung gezielt abgeleitet werden, wobei aber auch sichergestellt ist, daß der Schmierstoff zuvor zuverlässig seine Schmierfunktion erfüllt hat und allseitig auch in Umfangsrichtung gesehen durch Bildung eines Schmiermittelfilmes wirksam gemacht worden ist.
Vorzugsweise werden mehrere Freisparungen in Umfangsrichtung der Innenwand verteilt ausgeformt, welche insbesondere in regelmäßigen Umfangsabständen angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß der fließfähige Schmierstoff vor seinem Austritt über die Freisparungen gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt zur zuverlässigen Erfüllung seiner Schmierfunktion strömen kann, und daß er über möglichst kurze Austrittswege nach außen über die Freisparungen entweichen kann. Zugleich bilden die zwischen den Freisparungen vorhandenen, in Richtung nach innen vorspringenden Abschnitte eine zuverlässige Führung bei der axial gerichteten Bewegung des Fließpreß-Werkzeugs, welches für den Preßvorgang zur Ausbildung des napfförmigen Teils bis auf Endtiefe eingesetzt wird. Durch die in Umfangsrichtung gleichförmige Abführung des fließfähige Schmierstoffes über die Freisparungen wird wirksam einer axialen Verdrängung des Fließpreß-Werkzeugs entgegengewirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die oder sind die Freisparungen kanalförmig ausgebildet und haben einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt. Hierdurch läßt sich eine Ableitung des fließfähigen Schmierstoffes über die Freisparungen mit möglichst geringem Strömungswiderstand erzielen.
Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren der Grundkörper zum Fließpressen insbesondere nach der Ausbildung des vertiefen Zentrieransatzes vorgewärmt, so daß der abschließende Fließpreßvorgang nach dem sogenannten Halbwarm-Fließpressen durchgeführt wird.
Zusammenfassend ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich, daß eine oder mehrere Freisparungen an der Innenwandfläche derart ausgeformt werden, daß ein später eingesetzter fließfähiger Schmierstoff beim Fließpressen gezielt und zuverlässig nach Erfüllung seiner Schmiermittelfunktion derart abgeführt werden kann, daß eine Verdrängung des Fließpreß-Werkzeuges wirksam verhindert wird und auch verhindert wird, daß der fließfähige Schmierstoff zu Deformationen der Wandfläche führen kann. Hierdurch können auf wirtschaftlich kostengünstige Weise mittels Fließpressen napfförmige Teile in hochpräziser Weise und ohne nennenswerte Nachbearbeitung hergestellt werden. Vorzugsweise wird die wenigstens eine Freisparung zugleich bei der Ausbildung eines vertieften Zentrieransatzes ausgeformt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1
eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Grundkörpers,
Fig. 2
den in Figur 1 gezeigten Grundkörper nach der Ausbildung eines vertieften Zentrieransatzes und der Ausformung einer oder mehrerer Freisparungen an der Innenwandfläche, und
Fig. 3
eine schematische Ansicht eines nach dem Fließpressen, insbesondere beispielsweise dem Rückwärtsfließpressen, erhaltenen napfförmigen Teils.
An Hand den Figuren 1 bis 3 der Zeichnung werden die bevorzugten Herstellungsschritte gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Fließpressen verdeutlicht. In Figur 1 ist der Ausgangskörper gezeigt, welcher von einem etwa zylindrischen Grundkörper 1 gebildet wird, welcher beispielsweise von einem Stangenmaterial mit vorbestimmter Länge zuvor abgeschnitten worden ist.
Ausgehend von diesem zylindrischen Grundkörper 1 kann mittels eines nicht näher dargestellten Stempels beispielsweise in einem ersten Schritt ein geringfügig vertiefter ausgebildeter Zentrieransatz 2 ausgebildet werden. Insbesondere werden aber, wie dargestellt, mehrere Freisparungen 3 an der Innenwandfläche 4 vorzugsweise zugleich mit dem Zentrieransatz ausgeformt, welche vorzugsweise regelmäßig in Umfangsabständen angeordnet sind. Die so ausgebildeten Freisparungen 3 sind vorzugsweise achsparallel zur Mittelachse des zylindrischen Grundkörpers gerichtet und reichen bis zum Ansatzrand 5. Zwischen den so in Umfangsrichtung der Innenwandfläche 4 verteilt ausgebildeten Freisparungen 3 bleiben radial nach innen vorspringende Abschnitt 6 stehen.
Unter Bezugnahme auf Figur 3 wird vorzugsweise in einem Arbeitsgang ausgehend von dem in Figur 2 gezeigten Grundkörper mit dem vorgesehenen Zentrieransatz 2 und insbesondere den Freisparungen 3 unter Einsatz eines fließfähigen Schmierstoffs eine Fließpreßbearbeitung mittels eines entsprechenden Werkzeugs durchgeführt, so daß man abschließend ein napfförmiges Teil 10 nach Figur 3 erhält, welches ein hülsenförmiges Teil 11 und einen geschlossenen Boden 12 umfaßt. Der bei diesem Fließpreßvorgang eingesetzte an sich auf diesem Gebiet übliche fließfähige Schmierstoff kann hierbei über die Freisparungen 3, welche bis zum Rand 5 reichen, entweichen, nachdem er entgegen oder in der Werkzeugbewegungsrichtung beim Fließpreßvorgang für die gewünschte Schmierung gedient hat. Durch diese gezielte Zwangsabführung des Schmierstoffes über die Freisparungen 3 kann zuverlässig und wirksam verhindert werden, daß das nicht gezeigte Fließpreß-Werkzeug aus einer achszentrischen Lage durch den eingesetzten fließfähigen Schmierstoff versetzt und verdrängt werden kann, und zugleich wird hierbei auch verhindert, daß der fließfähige Schmierstoff bei den hierbei auftretenden hohen Temperaturen und Drücken Deformationen der Innenwandfläche 7 des ausgeformten hülsenförmigen Teils 11 und/oder des Bodens 12 verursachen kann, was zu unerwünschten Formabweichungen führen könnte, die sich nur durch eine nachträgliche gesonderte Nachbearbeitung beseitigen lassen könnten.
Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einerseits eine hochpräzise Ausformung des napfförmigen Teils 10 unter Einsatz des Fließpressens sichergestellt und zugleich hat die Innenwandfläche 7 des hülsenförmigen Teils 11 des hierbei ausgebildeten napfförmigen Teils 10 eine für den unmittelbaren Einsatz geeignete Oberflächengüte, so daß Nachbearbeitungen weitgehend entbehrlich sind.
Obgleich nicht näher dargestellt ist, kann der beispielsweise nach der Ausbildung des Zentrieransatzes 2 mit den Freisparungen 3 erhaltene Körper oder allgemein der Körper unmittelbar vor dem Anwenden des Fließpressens vorgewärmt werden, bevor der eigentliche Fließpreßvorgang bis zur Ausformung des napfförmigen Teils 10 bis auf die gewünschte Endtiefe durchgeführt wird, so daß sich auch das Halbwarm-Fließpressen hierbei in effektiver Weise einsetzen läßt.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die voranstehend beschriebenen bevorzugten Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. So wird die Anzahl der ausgeformten Freisparungen 3 sowie deren Verteilung in Abhängigkeit von den jeweils gewünschten Einsatzverhältnissen insbesondere auch der Größe und der geometrischen Gestalt des herzustellenden napfförmigen Teils 10 gewählt. Auch kann die Querschnittsform der Freisparungen 3 unter Berücksichtigung der jeweils vorhandenen Einsatzbedingungen abweichend von der dargestellten Gestalt gewählt werden. Gleiches gilt auch für die axiale Länge der Freisparungen 3. Wesentlich vielmehr ist, daß diese so ausgeformten Freisparungen 3 in zuverlässiger Weise sicherstellen, daß der fließfähige Schmierstoff nach seinem bestimmungsgemäßen Einsatz nach außen abgeführt und entweichen kann, ohne den eigentlichen Fließpreßvorgang zu beeinträchtigen und insbesondere eine Achsversetzung oder Achsverdrängung des beim Fließpreßvorgang eingesetzten Werkzeugs wirksam zu vermeiden, ohne daß die Wirkung des eingesetzten fließfähigen Schmierstoffs herabgesetzt wird. Ferner können die erfindungsgemäßen Maßnahmen, insbesondere die Freisparungen zur gezielten Abführung des Schmierstoffs, in gleicher oder ähnlicher Weise auch beispielsweise beim Vorwärtsfließpressen, Rückwärtsfließpressen, kombinierten Fließpreßbearbeitungen oder beim Querfließpressen verwirklicht werden. Die Aufzählung der Arten von Fließpreßbearbeitungen erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.
Bezugszeichenliste
1
Zylindrischer Grundkörper
2
Zentrieransatz
3
Freisparungen
4
Innenwandfläche
5
Ansatzrand
6
Vorspringende Abschnitte
7
Innenwandfläche von hülsenförmigen Teil 11
10
Napfförmiges Teil
11
Hülsenförmiges Teil
12
Boden

Claims (8)

  1. Verfahren zum Fließpressen eines napfförmigen Teils (10) aus einem etwa zylindrischen Grundkörper (1) unter Einsatz eines fließfähigen Schmierstoffs, wobei vor dem Preßvorgang zum Fließpressen des napfförmigen Teils (10) bis auf Endtiefe zuerst ein vertiefter Zentrieransatz (2) ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Preßvorgang zum Fließpressen des napfförmigen Teils (10) bis auf Endtiefe, vorzugsweise zugleich mit dem vertieften Zentrieransatz (2), mittels eines Stempels wenigstens eine Freisparung (3) an der Innenwandfläche (4) des vertieften Zentrieransatzes (2) ausgeformt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparung (3) bis zum Ansatzrand (5) reicht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Freisparungen in Umfangsrichtung der Innenwand (4) verteilt ausgeformt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparungen (3) in regelmäßigen Umfangsabständen ausgeformt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparungen (3) kanalförmig ausgebildet sind.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparungen (3) im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet sind.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper zum Rückwärtsfließpressen vorgewärmt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Fließpreßbearbeitung ein Rückwärtsfließpressen, ein Vorwärtsfließpressen, ein Querfließpressen oder Kombinationen hiervon durchgeführt werden.
EP97119363A 1996-11-07 1997-11-05 Verfahren zum Fliesspressen eines napfförmigen Teils Expired - Lifetime EP0841105B1 (de)

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