CH514372A - Verfahren und Vorrichtung zur Kaltverformung einer Metallstange und spanloses Abtrennen des Werkstückes von der Metallstange - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Kaltverformung einer Metallstange und spanloses Abtrennen des Werkstückes von der Metallstange
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kaltverformung einer Metallstange und spanlosen Abtrennung des Werkstückes von der Metallstange sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.



   Gemäss bisher bekannten Verfahren wurde an einem Ausgangsmaterial durch Kaltverformung das Werkstück hergestellt und anschliessend vom Rest des Aus   gangsmaterials    durch Abscheren weggetrennt.



   Neben einem grossen Kraft- und Zeitbedarf fiel bei diesem Verfahren auch der beträchtliche Abfall ins Gewicht, der die Herstellung verteuerte.



   Mit dem vorgeschlagenen Verfahren sollen diese Nachteile ausgeschaltet werden. Gemäss der Erfindung werden die Kaltverformung und das spanlose Abtrennen in einem Arbeitsgang durchgeführt, indem die im Ausgangsmaterial zur Kaltverformung erzeugte Spannung während des Abtrennens aufrechterhalten wird.



   Eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsform einer zur Aufnahme des Werkstücks dienenden, in einem beweglichen Messer angeordneten Ausnehmung, von der Querschnittsform des Ausgangsmaterials abweicht.



   Im folgenden soll das Verfahren anhand einiger Ausführungsbeispiele der Vorrichtung näher erläutert werden.



   Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung.



  Die Figur ist ein schematischer Schnitt der wichtigsten Teile der zur Verwirklichung des erläuterten Verfahrens geeigneten Vorrichtung. Fig. 2 und 3 stellen eine andere Ausführungsform in zwei Phasen der Betäti   gungdar.   



   Der stangenförmige Ausgangsstoff 4 durchläuft die Bohrung des ortsfesten Messers 2; diese Bohrung entspricht in Form und Massen dem Profil der Stange.



  Das bewegliche Messer 1 ist gleichzeitig eine Matrize, und dessen Bohrung entspricht der Form und den Ma ssen des zu gestaltenden Werkstückes (Produktes), sie weicht also vom Profil des Ausgangsstoffes ab. Das Messer 1 eignet sich auch zur Führung eines Fliess Stempels 5 und seine hiezu dienende Bohrung entspricht dem äusseren Durchmesser, d. h. der Form des Fliess-Stempels.



   Wenn die Vorwärtsbewegung der Profilstange 4 mit den Einspannbacken 3 durchgeführt ist, und dieselbe befindet sich in der Lage gemäss Fig. 1, in welcher Lage sie gegen die innere Stirnfläche des beweglichen Messers anstösst, führt der Fliess-Stempel 5 eine entgegengesetzte, d. h. gemäss der Zeichnung von rechts nach links gerichtete Bewegung aus und dringt in das Innere der Profilstange ein. Demzufolge beginnt die Verformung, und der im beweglichen Messer 1 befindliche Teil der Profilstange füllt die Aushöhlung des beweglichen Messers vollständig aus. Nach Beendigung dieses Vorganges, d. h. wenn der Stempel tief genug in das Material eingedrungen ist, damit dasselbe die Aushöhlung des beweglichen Messers füllt, setzt sich das bewegliche Messer in Bewegung, somit beginnt das Abtrennen, wobei der Stempel sich gemeinsam mit dem beweglichen Messer bewegt.



   Es ist zur Verwirklichung des oben angeführten Verfahrens selbstverständlich auch nötig, dass die den Stempel 5 betätigende Vorrichtung auch an der beim Abtrennen vorgenommenen Bewegung teilnehme. Dies kann z. B. derart erreicht werden, dass der Stempel mit einer hydraulischen Vorrichtung in das Material gepresst wird, und die Hydraulik durch biegsame Röhren mit der Quelle der hydraulischen Flüssigkeit verbunden ist. In diesem Fall behindert nichts die gemeinsame Bewegung des beweglichen Messers mit dem Stempel und dessen Getriebe. Auch andere Lösungen sind natürlich möglich. Der Stempel 5 kann durch ein Gestänge der Betätigungs- oder Antriebsvorrichtung angeschlossen werden, welches eine auf die Längsachse  senkrechte Bewegung gestattet; eine andere mögliche Lösung wäre auch, dass das Ende des Stempels 5 während der Zeitdauer des Abtrennens an dem ihn schiebenden Organ entlanggleitet.



   Der Stempel kann ein Kreisprofil, oder auch eine beliebige andere Form aufweisen.



   Falls z.B. das Halbprodukt eine Schraubenmutter, also eine Schraubenmutter ohne Gewinde, aus einer glatten, massiven Stange mit Kreisprofil hergestellt werden soll, weist die Aushöhlung des beweglichen Messers 1 einen sechseckigen Querschnitt auf, und es wird durch das Eindringen des Stempels 5 einerseits die innere Öffnung der Schraubenmutter, anderseits auch deren sechseckige, äussere Form gestaltet, wobei das Material in einen, mindestens die Fliessgrenze erreichenden Spannungszustand gebracht wird. Sodann erfolgt das Abtrennen; dabei wird also die zur Verformung erzeugte Spannung gleichzeitig auch zum Trennen im Fliesszustand verwendet; falls jedoch erforderlich, kann auch noch der Vorschub der Stange 4 zur Erhöhung der Spannung verwendet werden.



   Falls kein Stempel verwendet wird, kann der axiale Vorschub-Druck so gross gewählt werden, dass das in der Matrize befindliche Material in den Fliesszustand kommt und gestaucht wird, derart, dass es die Aushöhlung der Matrize ausfüllt. Derart können massive Formkörper hergestellt werden, und auch in diesem Fall erweist sich das erfindungsgemässe Verfahren als vorteilhaft, weil die zum Erreichen des Fliesszustandes erzeugte Spannung beim Abtrennen aufrechterhalten bleibt. Demzufolge wird die im Werkstück erzeugte Spannung zweifach ausgenützt zur plastischen Verformung und zum Scheren im Fliesszustand, ohne Abfall.



   Bei der Lösung gemäss Fig. 2 und 3 wird die, ein konisches Ende aufweisende Stange 4 gegen einen Fliess-Stempel 5a gedrückt   (Fig.    3), welch letzterer gleichzeitig ein Ausstosser ist. Während der Vorschub Bewegung und/oder nachher wird der Stempel gemäss der Zeichnung nach links verschoben, wodurch sich die in Fig. 2 veranschaulichte Lage ergibt, d. h. sowohl die im   beweglichen    Messer vorhandene zylindrische, wie auch die im ortsfesten Messer 2 befindliche konische Aushöhlung sind durch die plastisch deformierte Stange ausgefüllt. Der zylinderförmige Teil wird hiernach durch das bewegliche Messer abgetrennt.



   Statt des im geometrischen Sinne konischen Teils kann das Arbeitsstück auch eine andere, in Richtung des abzutrennenden Teils zunehmende (sich erweiternde) Form aufweisen und statt des Körpers in in Kreiszylinderform auch ein anderes Profil hergestellt werden; jedenfalls wird der Vorteil erzielt, dass der Durchmesser des abgetrennten Produktes, bzw. dessen Querschnitt grösser als dasjenige der Materialstange sein kann.

 

   Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht ferner darin, dass die Ungenauigkeit der Materialstange keine Schwierigkeiten verursachen, da diese die Masstoleranz des kaltverdichteten Produktes nicht beeinflusst.



   Zur Durchführung der angeführten Arbeitsvorgänge und um die vorteilhaften Ergebnisse zu erreichen, ist die an Fig. 3 ersichtliche, konische Form der Materialstange nicht unbedingt erforderlich, doch kommt sie während des zweiten Verfahrensschrittes des Verfahrens immer zustande, d. h. beim Beginn der Arbeit kann die Stange 4 in ihrer ganzen Länge eine zylindrische Form aufweisen. Im Laufe der Herstellung des ersten Werkstückes gestaltet sich jedoch zwischen Werkstück und Ausgangsmaterial ein Übergangsteil, welcher ein sich auf das Werkstück zu erweiterndes Profil   auf    weist. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Verfahren zur Kaltverformung einer Metallstange und spanlosen Abtrennens des Werkstückes von der Metallstange, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltverformung und das spanlose Abtrennen in einem Arbeitsgang ausgeführt werden, indem die im Ausgangsmaterial zur Kaltverformung erzeugte Spannung während des Abtrennens aufrechterhalten wird.

   II. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsform der zur Aufnahme des Werkstückes dienenden, in einem beweglichen Messer (1) angeordneten Ausnehmung, von der Querschnittsform des Ausgangsmaterials abweicht.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial in eine, in einem beweglichen Messer befindliche Ausnehmung eingeführt und ein Fliess-Stempel in das Ausgangsmaterial gepresst wird, wodurch dessen in der Ausnehmung befindlicher Teil zur Füllung der Ausnehmung plastisch verformt und gleichzeitig im Innern des Ausgangsmaterials eine Aushöhlung geschaffen wird, worauf der so gebildete Hohlkörper in einer zur Achse der Aushöhlung vertikalen Ebene abgetrennt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial an einen Ausstossstempel geschoben wird und dieser Stempel während des Vorschubs des Materials und danach in einer dem Vorschub entgegengesetzten Richtung bewegt wird.

   3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Endes des Ausgangsmaterials, durch plastische Verformung, ein Teil mit einem sich gegen das Ende konisch erweiternden Querschnitt ausgebildet wird.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein in das bewegliche Messer (1) ragender Fliess-Stempel (5) vorgesehen ist.

   5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fliess-Stempel (5) gleichzeitig als Ausstosser ausgebildet ist, und dass sich in einem ortsfesten Messer (2) ein Hohlraum befindet, der in Richtung gegen das bewegliche Messer einen zunehmenden Querschnitt aufweist.