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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Nieten, Schrauben und anderen bolzenförmigell Werkstücken mit Kopf.
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In den Fig. 1-4 ist a die in der festen Gestellwand angeordnete Matrize, in welcher die Kopfform (11 ausgespart ist, und b der Kopf des hin-und hergehenden Pressschlittens c. Im Schlittenkopf b ist mittels der Schraube d eine Futterbüchse t auswechselbar gehalten, in welcher eine zweite Büchse g verschiebbar geführt ist. Letztere steht unter Wirkung einer Feder h, die bestrebt ist, die Büchse g in die in Fig. 1 gezeichnete Lage vorzudrücken, welche Bewegung durch das als Anschlag dienende innere Ende der Schraube d begrenzt wird. Die Büchse g enthält eine axiale Bohrung i vom gleichen Durchmesser wie der umzuformende Werkstab.
In der Bohrung führt sich ein Druckstift k, der sich mit seinem rück- wärtigenEnde gegen einen stärkeren Bolzen m stützt, welcher seinerseits mit seinem verbreiterten Rücken H an einem verstellbaren Keil o des Pressschlittens c anliegt. Druclutift lc und Bolzen m bilden zusammen den Vorpressstempel, der wiederum gemeinsam mit der an ihrer Stirnfläche der Fertigform des Kopfes entsprechend gestalteten Büchse g als Fertigstempel dient.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende : Durch die Matrize a wird in bekannter Weise der Werkstab p soweit vorgeschoben, wie es der zum Kopf umzuformenden Werkstoffmenge entspricht.
Dann bewegt sich der Pressschlitten c nach links gegen das Werkstück, wobei zunächst die Büchse g über das aus der Gesenkform vorstehende Ende des Werkstabes gestreift wird. Der Vorschub der Büchse g wird durch Anschlag an die feste Matrize a begrenzt (Fig. 2). Bei der weiteren Vorbewegung des Schlittens e wird durch den Druckstift k der umzuformende Werkstoff aus der Büchse g heraus in die in der Matrize a ausgesparte Kopfform a1 gedrückt und darin ausgebreitet, wobei die Büchse g durch den Druck des seitlich ausgestauchten Werkstoffes entgegen der Wirkung der Feder h etwa in die aus Fig. 3 ersichtliche Stellung zurückgedrängt wird. Natürlich muss die Spannung der Feder h dabei derart sein, dass sie diese rückläufige Bewegung der Büchse gestattet.
In der Stellung nach Fig. 3, in welcher das vordere Ende des
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kraftschlüssig gegen die Matrize a vorbewegt werden. Büchse g und Druckstift k bilden dabei zusammen den Fertigpressstempel, so dass während des letzten Teils des Hubes des Pressschlittens c der in der Form (t seitlich ausgestauehte Werkstoff vollständig ausgebreitet und. in seine endgiltige Form gepresst wird.
Nach dem Pressen des Kopfes geht der Schlitten c mit Stempel und Büchse zurück, worauf in bekannter Weise der Werkstab p um die Schaftlänge des gewünschten Bolzens vorgeschoben und abgeschnitten wird. Alsdann wiederholt sich das beschriebene Spiel.
Wie ersichtlich, erfolgen das Eindrücken des Werkstoffes in die Kopfform und die Fertigpressung, d. h. die gesamte Umformung, während einer Teildrehung der den Pressschlitten bewegenden Kurbelwelle in einem fortlaufenden Arbeitsdruck bzw. in einem Zuge, wobei nur die Grösse der Druckfläche wechselt, ohne dass dabei aber eine Unterbrechung in der Ausübung des Pressdrueks eintritt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5-11 ist a wieder die in der festen Gestellwand angeordnete Matrize. In ihr ist die Gesenkform al derart ausgespart, dass der Fertigstempel zum vollständigenSchluss der Form in die Matrize eintreten muss. b ist der Kopf des hin-und hergehenden Pressschlittens e, und /eine im Kopf auswechselbar gehaltene Futterbüchse. In letzterer führt sich eine Hülse g, die unter Wirkung einer Feder h steht, welche die Hülse nach aussen zu drücken bestrebt ist, wobei ihre Auswärts-
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im Gegensatz z. B. nach Fig. 1-4 nicht mehr einen Teil des Fertigstempels, sondern sie dient nur noch zur Begrenzung des Vorschubs einer zweiten, den Vorpressstempel unmittelbar umgebenden Büchse und gleichzeitig auch zum seitlichen Abschluss der Matrize während des ersten Teils des Pressvorganges.
In ihr führt sich die mit dem Druckstift k zusammen den eigentlichen Pressstempel bildende Büchse q, die in der Hülse g in gewissen Grenzen axial verschiebbar ist. Die Büchse q steht unter Wirkung einer
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greifende Schraube s begrenzt diese Bewegung so, dass im Ruhezustand die Pressfläche der Büchse q mit der vorderen Stirnfläche der Hülse g bündig liegt. Die Büchse q enthält eine Bohrung i vom gleichen Durchmesser wie der umzuformende Werkstab. In dieser Bohrung führt sich wieder der Druckstift k,
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gekuppelt wird, um einen gewissen Betrag aus der Büchse q herausgetreten ist.
Die Arbeitsweise ist folgende :
Nachdem der umzuformende Werkstoffstab p durch die Matrize a hindurch um den der umzu- formenden Werkstoffmenge entsprechenden Betrag vorgeschoben worden ist, wird der Pressschlitten c
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eintritt, so dass der von Matrize a, Hülse g und Büchse q umschlossene Raum in axialer Richtung eine grössere lichte Weite besitzt als der endgiltigen Höhe des anzustauchenden Bolzenkopfes entspricht.
(Fig. 6. ) Durch das Anschlagen an die Matrize a werden die Hülse g und mit ihr die Büchse q an der Weiterbewegung gehemmt, während der Pressschlitten c sich mit dem Bolzen m und dem Druckstift k unter Zusammendrücken der Feder h weiterbewegt. Dabei wird durch den Druckstift k das aus der Matrize a vorstehende und in die Bohrung i der Büchse q hineinragende Werkstabende in die Kopfform a1 gedrückt, wobei der Werkstoff sich in der Form nach allen Seiten ausbreitet (Fig. 7). Sobald der Werkstoff in die Form a1 gedrückt ist, nimmt der Druckbolzen m mittels seiner nunmehr am rückwärtigen
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Dadurch wird der in der Kopfform befindliche Werkstoff durch Büchse q und Druckstift k, die beide nun wie ein gemeinsamer Stempel wirken und als solcher in die Matrize a eintreten, in der Topfform vollständig ausgebreitet und gepresst, d. h. in seine endgiltige Form übergeführt. Der Pressschlitten c geht dann wieder nach rechts, wobei Büchse q und Hülse g unter Wirkung der Federn l'und h in ihre Ausgangsstellung (Fig. 5) zurückkehren. Gleichzeitig damit wird wieder mittels nicht dargestellter Vorrichtungen in bekannter Weise der Vorschub des Werkstabes und das Abschneiden des fertigen Werkstückes bewirkt.
Beim Einpressen des von der Büchse q umschlossenen Teiles des Werkstabes in die Gesenkform tritt der Druckstift k mit seinem vorderen Ende etwas aus der Büchse q heraus (vgl. Fig. 7,8 und 9), und er behält diese seine Lage mit Bezug auf die Büchse q auch beim Fertigpressen. Dadurch wird, wie insbesondere aus Fig. 9-11 ersichtlich, in die Stirnfläche des Bolzenkopfes eine kleine Vertiefung x eingedrückt, deren Grundfläche mit dem Schaftquerschnitt übereinstimmt.
Die damit verbundene Dehnung der Oberfläche des Werkstücks hat zur Folge, dass der Grat, welcher sich an dem am Druckstift k anliegenden Ende des Werkstabes p beim Eindrücken des letzteren in die Kopfform durch Hereinfliessen des Werkstoffes in den unvermeidlichen Zwischenraum zwischen dem Druckstift k und der Bohrungswandung der Büchse q gebildet hatte, vollständig verschwindet. Der sonst erforderliche besondere Arbeitsvorgang zur nachträglichen Beseitigung des kleinen ringförmigen Grates an der Stirn- fläche des Bolzenkopfes fällt dadurch fort.
Natürlich sind mancherlei Abänderungen der gezeichneten Ausführungsbeispiele möglich, ohne dass dadurch das Wesen der Erfindung berührt wird. Z. B. ist es bei der Ausführung nach Fig. 5-11 nicht nötig, dass die Pressfläche der Büchse q in der zurückgezogenen Stellung der letzteren mit der vorderen Stirnfläche der Hülse g abschneidet, vielmehr könnte die Einrichtung auch derart sein, dass die Press-
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Ausfliessen des durch den Druckbolzen k zusammengestauchten Werkstoffes ein noch grösserer Raum zwischen dem Boden der Gesenkform und der Büchse q vorhanden ist. In diesem Falle ist auch eine Einrichtung möglich, bei der die Büchse q beim Enddruck nicht in die Matrize a eintritt.
Beide Ausführungsformen der neuen Maschine könnten auch in der Weise abgeändert werden, dass der Werkstab statt durch die Matrize a durch eine seitlich der letzteren liegende besondere Zuführungsöffnung zugeführt wird. In diesem Falle erfolgt das Abschneiden der Werkstücke in an sich bekannter Weise vor der Bearbeitung durch die Presswerkzeuge. Die abgeschnittenen Werkstücke werden
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letztere sich auf das Werkstück aufschiebt, worauf der Pressvorgang in der beschriebenen Weise stattfindet.
Die Einrichtung, dass der Vorpressstempel k zur Bildung einer Vertiefung an der Stirnfläche des Schraubenkopfes od. dgl. aus der den Stempel umgebenden Büchse heraustritt, kann auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1-4 getroffen werden. Diese Einrichtung kann ferner dazu benutzt werden, beim Anstauchen von Köpfen an Schraubenbolzen u. dgl. an der Stirnfläche des Kopfes gleichzeitig einen Schlitz zum Einsetzen eines Schraubenziehers oder ein vielkantiges Loch zum Einstecken eines Schlüssels anzubringen.
Im ersteren Falle erhält der Vorpressstempel/e an seiner Druckfläche eine vorspringende Rippe zum Einpressen eines Schlitzes in den Bolzenkopf, während im letzteren Falle der Vorpressstempel k und die Bohrung i der ihn umschliessenden Büchse g oder q einen kantigen Querschnitt besitzen, wobei der Vorpressstempel 7e um die gewünschte Loehtiefe aus der Büchse heraustritt.
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