Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hülsen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Hülsen aus vollen Ausgangsstücken.
Es war bisher üblich, solche Hülsen, zum Beispiel Stahlnieten, dadurch herzustellen, dass die zentrale Öffnung ausgebohrt wurde.
Von diesen bekannten Verfahren unter scheidet sich dasjenige gemäss vorliegender Erfindung dadurch, dass das Werkstück in ein Gesenk eingebracht und das Material in der Mitte des Stückes in axialer Richtung durch einen nicht rotierenden, geschmierten, konischen Stempel herausgedrückt wird, wo bei ein Teil des Materials vom Ausgangs stück abgetrennt und ein anderer Teil des selben in axialer Richtung verdrängt wird.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens isst gekenn zeichnet durch Mittel zum Schmieren des Pressstempels, die eine Welle aufweisen, die im beweglichen Pressenkopf so geführt ist, dass sie um eine zur Bewegungsrichtung des Pressenkopfes parallele Achse schwingen kann, wobei eine Torsionsfeder auf die Welle einwirkt, von welcher ein mit einem Arm versehener Dorn absteht, welcher Arm eine Schmiervorrichtung trägt, die mit dem Stempel zusammenwirkt, ferner gekennzeich net durch eine Nocke, die am Bett der Presse angeordnet ist und welche mit dem von der Welle abstehenden Lappen zusam menwirkt,
um die Welle entgegen der Wir kung der Torsionsfeder zu drehen und um die Schmiervorrichtung vom Stempel zu ent fernen, wenn der Pressenkopf seinen Arbeits hub ausführt.
Die Erfindung soll nun, an Hand der bei liegenden Zeichnung erläutert werden. In dieser zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine nach .dem erfindungsgemässen Verfahren herge stellte Hülse.
Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch einen Körper, aus welchem die in Fig. 1 darge- stellte Hülse hergestellt wird. Fig. 3 ist ein teilweiser Längsschnitt, der die Werkzeuge zur Herstellung der Hülse darstellt und zeigt, wie der in Fig. 2 dar gestellte Körper zur Hülse gemäss Fig. 1 umgebildet wird.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des vollen Ausgangskörpers, der bei einer zweiten und einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens verwen det wird.
Fig. 5 ist ein teilweiser Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrich tung zur Durchführung des Verfahrens ge mäss der Erfindung, welcher die Stellung der Werkzeuge bei der Ausführung der ersten Verfahrensstufe der zweiten Ausführungs- möglichkeit zeigt.
Fig. 6 ist ein Längsschnitt, welcher die Stellung der Werkzeuge beider Ausführung der zweiten Stufe der zweiten Ausführungs möglichkeit der Erfindung zeigt. Diese Figur dient auch zur Erläuterung der dritten Aus- führungsmögliehlkeit des erfindungsgemässen Verfahrens.
Fig. 7 ist eine Ansicht, mit einzelnen Teilen im Schnitt, einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des er findungsgemässen Verfahrens.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht und zeigt die Schmiervorrichtung.
Fig. 9 ist ein Grundriss zu Fiel o Fig. 10 ist ein Schnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 9.
Die Fig. 1-3 dienen zur Erläuterung der ersten Ausführungsform des Verfahren nach vorliegender Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist ein mit einem Kopf versehenes Ausgangsstück 10 vorgesehen. Dasselbe wird in ein Gesenk 11 eingesetzt und mit einem konischen nicht rotierenden Stempel 12 bearbeitet, welcher am Kopf 13 einer Presse oder einer ähnlichen Maschine angebracht ist.
Wenn das dünnere Ende des Stempels 12 in den Kopf des Ausgangsstüekes 10 ein dringt, wird ein Teil des Metalles längs der Achse des Ausgangsstückes 10 ausgestossen. Das Metall wird dabei zuerst nach oben ab- gedrängt und den Kopf der Hülse ver stärken. Erst hierauf erfolgt ein Durch stechen, wobei das unter dem Stempel lie gende Material nach unten gedrückt wird.
Das zufolge des zunehmenden Stempel durchmessers verdrängte Metall fliesst in der Längsrichtung der Hülse wahrscheinlich in beiden Richtungen.
Bei dieser Ausführungsform ist Stempel 12 genügend lang, um ein Durchstechen zu bewirken. Das ausgestossene Metall fällt durch eine axiale Öffnung 14 eines Aus werfers 15.
Eine zweite Ausführungsform des erfin dungsgemässen Verfahrens soll an Hand der Fig. 4, 5 und 6 erläutert werden. Bei dieser Ausführungsform wird ein volles Ausgangs stück 19 verwendet, das einen Abschnitt eines Stabes darstellt und keinen Kopf auf weist. Dieses Ausgangsstück wird von einem Stab abgeschnitten und vor dem Stanzen zweckmässibrerweise ausgeglüht. Das Aus gangsstück 19 wird in das Gesenk 11 ein gebracht und liegt auf dem obern Ende des Auswerfers 20.
Ausgangsstück 19 wird der Wirkung des konischen nicht rotierenden Stempels 21 unterworfen, der in axialer Richtung beweg bar ist. Stempel 21 ist in einem Stempelkopf 28 angeordnet und wird durch eine Presse oder eine ähnliche Maschine betätigt. Kopf 28 ist um das obere Ende des Stempels 21 herum mit einer ringförmigen Vertiefung 23 versehen. Wenn der Stempelkopf 28 und Stempel 21 nach unten bewegt werden, wird im vollen Ausgangsstück 19 eine Vertiefung gebildet.
Das verdrängte Metall wird nach oben ,gedrückt und füllt die Vertiefung 23, so dass sich ein Kopf am Werkstück bildet. Gleichzeitig wird eine in axialer Richtung Sich erstreckende Vertiefung im Werkstück gebildet. Diese Vertiefung durchdringt ,je doch nicht das ganze Werkstück, welches unten, wie aus Fig. 5 ersichtlich, geschlos sen ist.
Nach dieser ersten Verfahrensstufe wird der Auswerfer 20 betätigt und das erst teil weise hergestellte Werkstück in ein anderes Gesenk 25 gebracht (Fig. 6). Dieses Gesenk 25 ist mit einem hohlen Auswerfer 15 ver sehen.
Das teilweise fertiggestellte Werkstück wird nun mittels des Stempels 27 bearbeitet, der an einem auf- und abwärts bewegbaren Kopf 42 angeordnet ist. Stempel 27 ist ge nügend lang, um das ganze Werkstück zu durchdringen, so dass in demselben eine durchgehende konische Offnung entsteht. Das ausgestanzte Material fällt durch den hohlen Auswerfer 15 nach unten. Die konischen Begrenzungsflächen des Stempels 27 stossen einen kleinen Teil des Materials des Werk stückes, das sich am untern Ende desselben befindet, aus, wobei das Metall in der Längs richtung fliesst. Nach dieser Verfahrensstufe werden Kopf 42 und Stempel 27 nach oben bewegt, gleichzeitig mit dem Auswerfer 15, welcher dadurch die fertig gestellte Hülse auswirft.
Gemäss einer dritten Ausführungsmög lichkeit des erfindungsgemässen Verfahrens (siehe Fig. 4 und 6) wird von einem vollen Ausgangsstück 19 ausgegangen, welches in ein Gesenk 25 eingebracht und mittelst eines nicht rotierenden konischen Stempels 27 be arbeitet wird. Kopf 42 ist mit einer ring förmigen Vertiefung 23 versehen und wenn Kopf 42 und Stempel 27 abwärts bewegt werden, wird ein Teil des Metalles, das sich in der Mitte des Ausgangsstückes befindet, zuerst nach oben gedrängt, so dass sich ein Kopf bildet. Der Rest des Metalles wird nach unten gedrückt und durch den hohlen Aus werfer 15 entfernt.
Dieses Metall hat einen Durchmesser, welcher demjenigen des untern, dünneren Endes des Stempels 27 entspricht. Weiteres Metall des Ausgangsstückes wird durch den konischen Mantel des Werkzeuges verdrängt, so dass sich eine konische, zentrale Öffnung bildet.
Nach Beendigung dieses Verfahrens schrittes werden Kopf 42 und Stempel 27 nach oben bewegt und Auswerfer 15 betä tigt, um die hergestellte Hülse zu entfernen.
Es ist zu beachten, dass bei allen drei Ausführungsformen des Verfahrens ein ko- nischer Stempel verwendet und in der Hülse eine konische Bohrung hergestellt wird.
Für die Betätigung des Auswerfers können irgendwelche geeigneten Mittel vor gesehen sein. Eine Ausführungsform ist in Fig. 7 dargestellt. Bei dieser gleitet der Kopf 43 auf Führungsstangen 29. Er ist mit, Büchsen 30 versehen, die Anschlagflächen 31 aufweisen. Das Gesenk 25 ist in einer Ge senkplatte 32 angeordnet, die in einer Ver tiefung der obern Fläche der Platte 33 liegt. Platte 33 ihrerseits ist durch das brücken- förmige Bett 34 getragen. Unter dem Bett 34 ist eine Platte 35 angeordnet, die durch ein Paar lange Schrauben 36 getragen ist, deren Köpfe 37 auf den Anschlagflächen 31 auf liegen.
Es ist .ersichtlich, dass Platte 33 mit einer bffnlmg 38 versehen ist, in welcher der obere Teil 39 des Auswerfers 15 gleiten kann. Der Auswerfer ist mit einem Flansch 40 versehen, welcher in einer Vertiefung 41 auf der Unterseite der Platte 33 bewegbar isst.
Die Anordnung ist .so, dass bei der Ab- wärtsbewegung des Kapfes 43 zwecks Stan zen und Durchstechen des Werkstückes .das Werkstück auf dem obern Ende des Aus werfers fest .getragen wird.
Wenn der Kopf 43 .sich nach dem Arbeitshub nach oben be wegt, werden die Köpfe 37 von den An schlagflächen 31 mitgenommen und dadurch Platte 35 angehoben, so dass auch der Aüs- w erfer gehoben und die fertig gestellte Hülse aus dem Gesenk 25 entfernt wird. Die Erfindung kann namentlich zur Her stellung der beschriebenen Hülsenoder Stahl nieten verwendet werden.
Es können aber auch nach dem gleichen Verfahren und mit ähnlichen Vorrichtungen mit Gewinde ver sehene Hülsen oder Hohlsockel hergestellt werden, wobei =das Gewinde nach der Her stellung der Hülsen in der vorgeschriebenen Weise angebracht wird.
Die Hülsen, Stahlsockel oder Hohlnieten können vorzugsweise aus Leichtmetall her gestellt werden. Aber die Erfindung be- schränkt sich in keiner Weise auf diese Me talle.
Es ist wichtig, dass der Stempel vor jedem Arbeitshub geschmiert wird und da mit dies automatisch geschieht, ist der Kopf 43 der Presse mit einer Welle 44 versehen, wie aus den Fig. 8-10 ersichtlich. Welle 44 besitzt einen Teil 45 von vermindertem Durchmesser, der in einer Lasche am Kopf 43 befestigt ist, und zwar so, dass die Welle 44 sich um eine Achse, die parallel zur Be wegungsrichtung des Kopfes verläuft, drehen kann.
Weiterhin ist eine Torsionsfeder 46 um die Welle 44 angeordnet. Das eine Ende der Feder ist bei 47 am Kopf 43 und das andere Ende bei 48 an der Welle 44 befestigt. Die Torsionsfeder ist bestrebt, die Welle in die in Fig. 10 in ausgezogenen Linien darge stellte Lage zu bringen.
Von der Welle 44 ragt ein Dorn 49 nach aussen, so dass er mit einer Noelke 50 in Ein griff kommen kann, die auf dem Maschinen bett 51 befestigt ist. Die Anordnung ist so, dass wenn<B>Kopf</B> 43 einen Arbeitshub aus führt, Dorn 49 auf die Nocke 50 auftrifft und die Welle 44 entgegen der Wirkung der Feder 46 dreht, und dadurch einen Arm 52, der die Schmiervorrichtung 53 trügt, in die in strichpunktierten Linien (Fig. 9) dar gestellte Lage bringt, wodurch der Stempel sich nach unten bewegen und den Arbeits hub ausführen kann.
Die Schmiervorrichtung besteht beispiels weise aus einem Ölbehälter 54, der ein U-förmiges Glied 55 aus Öl absorbierendem Material trägt. Glied 55 ragt aus dem Öl behälter nach oben und umfasst den Stem pel 27.
Method and device for the production of sleeves. The invention relates to a method and a device for producing sleeves from solid starting pieces.
It has hitherto been customary to produce such sleeves, for example steel rivets, by drilling out the central opening.
From these known methods, the one according to the present invention differs in that the workpiece is placed in a die and the material in the center of the piece is pressed out in the axial direction by a non-rotating, lubricated, conical punch, where part of the material is from The starting piece is separated and another part of the same is displaced in the axial direction.
A device according to the invention for carrying out this method is characterized by means for lubricating the ram, which have a shaft which is guided in the movable press head so that it can swing around an axis parallel to the direction of movement of the press head, a torsion spring acting on the shaft , from which a mandrel provided with an arm protrudes, which arm carries a lubricating device which cooperates with the punch, further characterized by a cam which is arranged on the bed of the press and which cooperates with the tab protruding from the shaft,
to rotate the shaft against the action of the torsion spring and to remove the lubricator from the punch when the press head performs its work stroke.
The invention will now be explained with reference to the accompanying drawing. This shows: FIG. 1 a longitudinal section through a sleeve produced according to the method according to the invention.
FIG. 2 is a longitudinal section through a body from which the sleeve shown in FIG. 1 is produced. Fig. 3 is a partial longitudinal section, which represents the tools for producing the sleeve and shows how the body presented in Fig. 2 is converted to the sleeve according to FIG.
Fig. 4 is a perspective view of the full starting body which is used in a second and a third embodiment of the method according to the invention.
5 is a partial longitudinal section through an embodiment of a device for carrying out the method according to the invention, which shows the position of the tools during the execution of the first method stage of the second possible embodiment.
Fig. 6 is a longitudinal section showing the position of the tools in the execution of the second stage of the second embodiment of the invention. This figure also serves to explain the third embodiment of the method according to the invention.
Fig. 7 is a view, with individual parts in section, of an embodiment of a device for performing the method according to the invention.
Fig. 8 is a side view showing the lubricating device.
FIG. 9 is a plan view of Fiel o. FIG. 10 is a section along line 10-10 of FIG. 9.
1-3 serve to explain the first embodiment of the method according to the present invention. In this embodiment, an output piece 10 provided with a head is provided. The same is inserted into a die 11 and machined with a conical non-rotating punch 12 which is attached to the head 13 of a press or similar machine.
When the thinner end of the punch 12 penetrates the head of the output piece 10, some of the metal is ejected along the axis of the output piece 10. The metal is first pushed upwards and the head of the sleeve is strengthened. Only then does a piercing take place, with the material lying under the stamp being pressed downwards.
The metal displaced as a result of the increasing punch diameter will likely flow in both directions in the longitudinal direction of the sleeve.
In this embodiment, punch 12 is long enough to cause piercing. The ejected metal falls through an axial opening 14 of an ejector 15.
A second embodiment of the method according to the invention will be explained with reference to FIGS. 4, 5 and 6. In this embodiment, a full output piece 19 is used, which is a section of a rod and has no head. This starting piece is cut off from a rod and suitably annealed before punching. The starting piece 19 is brought into the die 11 and lies on the upper end of the ejector 20.
Output piece 19 is subjected to the action of the conical non-rotating punch 21, which is movable in the axial direction bar. The punch 21 is disposed in a punch head 28 and is operated by a press or similar machine. The head 28 is provided with an annular recess 23 around the upper end of the punch 21. When the punch head 28 and punch 21 are moved downwards, a recess is formed in the full output piece 19.
The displaced metal is pushed upwards and fills the recess 23, so that a head is formed on the workpiece. At the same time, a recess extending in the axial direction is formed in the workpiece. This recess penetrates, but not the whole workpiece, which below, as shown in FIG. 5, is closed sen.
After this first stage of the process, the ejector 20 is actuated and the workpiece, which has only been partially produced, is placed in another die 25 (FIG. 6). This die 25 is seen with a hollow ejector 15 ver.
The partially completed workpiece is now processed by means of the punch 27, which is arranged on a head 42 which can be moved up and down. The punch 27 is long enough to penetrate the entire workpiece, so that a continuous conical opening is created in the same. The punched-out material falls down through the hollow ejector 15. The conical boundary surfaces of the punch 27 push out a small part of the material of the work piece, which is located at the lower end of the same, with the metal flowing in the longitudinal direction. After this process stage, head 42 and punch 27 are moved upwards, simultaneously with the ejector 15, which thereby ejects the finished sleeve.
According to a third embodiment of the method according to the invention (see FIGS. 4 and 6), a full starting piece 19 is assumed, which is introduced into a die 25 and processed by means of a non-rotating conical punch 27. Head 42 is provided with an annular recess 23 and when head 42 and punch 27 are moved downwards, part of the metal which is in the center of the output piece is first pushed upwards so that a head is formed. The rest of the metal is pressed down and through the hollow thrower 15 from.
This metal has a diameter which corresponds to that of the lower, thinner end of the punch 27. More metal from the starting piece is displaced by the conical casing of the tool, so that a conical, central opening is formed.
After completion of this process step head 42 and punch 27 are moved up and ejector 15 actuated to remove the sleeve produced.
It should be noted that a conical punch is used in all three embodiments of the method and a conical bore is made in the sleeve.
Any suitable means can be provided for operating the ejector. One embodiment is shown in FIG. In this case, the head 43 slides on guide rods 29. It is provided with bushings 30 which have stop surfaces 31. The die 25 is arranged in a Ge lowering plate 32 which is located in a recess of the upper surface of the plate 33 Ver. Plate 33, in turn, is supported by the bridge-shaped bed 34. Under the bed 34 a plate 35 is arranged, which is supported by a pair of long screws 36, the heads 37 of which rest on the stop surfaces 31.
It can be seen that the plate 33 is provided with an opening 38 in which the upper part 39 of the ejector 15 can slide. The ejector is provided with a flange 40 which can be moved in a recess 41 on the underside of the plate 33.
The arrangement is .so that when the cap 43 moves downwards for the purpose of punching and piercing the workpiece, the workpiece is firmly supported on the upper end of the ejector.
When the head 43 moves upwards after the working stroke, the heads 37 are carried along by the stop surfaces 31 and the plate 35 is thereby lifted so that the ejector is also lifted and the finished sleeve is removed from the die 25 . The invention can in particular be used to manufacture the sleeve or steel rivets described.
But it can also be made by the same method and with similar devices with thread ver provided sleeves or hollow bases, where = the thread is attached after the manufacture of the sleeves in the prescribed manner.
The sleeves, steel bases or hollow rivets can preferably be made of light metal. But the invention is in no way limited to these metals.
It is important that the punch is lubricated before each working stroke and since this is done automatically, the head 43 of the press is provided with a shaft 44, as can be seen in FIGS. 8-10. Shaft 44 has a portion 45 of reduced diameter which is attached in a tab on head 43, in such a way that shaft 44 can rotate about an axis parallel to the direction of movement of the head.
Furthermore, a torsion spring 46 is arranged around the shaft 44. One end of the spring is attached to head 43 at 47 and the other end to shaft 44 at 48. The torsion spring strives to bring the shaft into the position shown in solid lines in Fig. 10 Darge.
A mandrel 49 protrudes outward from the shaft 44 so that it can come into contact with a Noelke 50 that is attached to the bed 51 on the machine. The arrangement is such that when <B> head </B> 43 executes a working stroke, mandrel 49 strikes cam 50 and rotates shaft 44 against the action of spring 46, and thereby an arm 52 that drives lubricating device 53 deceiving, in the dash-dotted lines (Fig. 9) is asked position, whereby the stamp can move down and perform the work stroke.
The lubricating device consists, for example, of an oil container 54 which carries a U-shaped member 55 made of oil-absorbent material. Member 55 protrudes upward from the oil container and encompasses the stem 27.