-
Die Erfindung betrifft ein Zieh- und Formstanzwerkzeug zur Herstellung
ringförmiger Halbschalen aus Platinen. Die Bedeutung derartiger ringförmiger Halbschalen
besteht darin, daß man sie paarweise zu Rohrringen zusammensetzen kann, aus denen
sich die Rohrbögen verschiedenen Winkelmaßes durch Radialschnitte leicht herstellen
lassen. Bei dieser Herstellung von Rohrbögen ergeben sich einfache Fabrikationsmethoden
und wenig Verschnitt.
-
Es ist bereits ein Ziehwerkzeug zum Herstellen ringförmiger Halbschalen
aus Platinen unter Verwendung eines ringförmigen, der Form der Schale angepaßten
Stempels bekannt. Der wirksame Teil des Ziehwerkzeuges besteht dabei aus einem innerhalb
der Halbschale liegenden Zylinder und außerhalb derselben liegenden Ring. Bei diesem
bekannten Ziehwerkzeug gelangt eine kreisförmige Platine zur Verformung, deren Durchmesser
etwa gleich dem Außendurchmesser des ringförmigen Teiles des Ziehwerkzeuges ist.
Aus dem auf diese Weise hergestellten Ziehteil wird die ringförmige Halbschale gewonnen,
indem der darin noch verbliebene ebene äußere Ring und die ebenfalls verbliebene
innere Scheibe abgetrennt werden; hierzu sind verhältnismäßig aufwendige Operationen
erforderlich, außerdem ergibt sich ein erheblicher Verschnitt.
-
Es ist bereits ein Ziehwerkzeug zur Herstellung ringförmiger Fertigteile
aus Platinen mit einer mittleren kreisförmigen Öffnung bekannt, wobei in diese Öffnung
ein Zentrierstück eingreift und ein ringförmiger, der Form des Fertigteiles angepaßter
Stempel vorgesehen ist, der von einem nachgiebig gelagerten Niederhalter umgeben
ist, dessen nach außen geneigte Einlaufflächen parallel zu gegenüberliegenden Flächen
der Matrize verlaufen.
-
Demgegenüber .ist es das Ziel der Erfindung, in einem Arbeitsgang
faltenfrei Halbschalen herzustellen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem Zieh-und Formstanzwerkzeug
der zuletzt genannten Art ausgegangen, bei dem ein Zentrierstück und ein Niederhalter
vorgesehen sind. Erfindungsgemäß weist das Zentrierstück durch eine kegelstumpfförmige
Gestaltung des Innenteiles der Matrize entsprechende innere Einlaufflächen auf,
und die inneren und die äußeren Einlaufflächen öffnen sich unter einem Winkel, der
im Bereich von 45° liegt, und gehen über kurze zylindrische Wände in die der Form
der Halbschalen entsprechende Vertiefung der Matrize über.
-
Die mittlere kreisförmige Öffnung der zur Verarbeitung gelangenden
Platine, ebenso der Außendurchmesser derselben sind so bemessen, daß nach dem Zieh-
und Formstanzvorgang nur die fertige Halbschale übrigbleibt, ohne daß Teile abgetrennt
zu werden brauchen.
-
Die Herstellung der mittleren kreisförmigen öffnung läßt sich bei
der noch ebenen Platine durch Schneidstanzen oder in anderer Weise leicht bewerkstelligen.
Wie mit dem neuen Zieh- und Formstanzwerkzeug die Verformung der Platine stufenweise
erfolgt, wird an Hand der Zeichnungen weiter unten näher erläutert werden.
-
Vorzugsweise haben die geneigten Einlaufflächen des Niederhalters
zur zylindrischen Innenwand des Niederhalters hin eine Abflachung. Durch die Vermeidung
einer scharfen Kante wird die durch die geneigte Ausbildung des Niederhalters zu
befürchtende Beschädigung der Platine beim Zieh- und Formstanzvorgang vermieden.
-
Die Vorteile des neuen Werkzeuges bestehen vor allem darin, daß in
einem einzigen Arbeitsgang die Halbschale faltenfrei und in einwandfreier Qualität
hergestellt wird. Das neue Werkzeug kann für kleine und große Formate verwendet
werden. Es ist geeignet für alle verformbaren Werkstoffe, insbesondere für Stähle
aller Art, auch für hochlegierte Stähle, und für Buntmetalle. Bei Platinen mittlerer
Wandstärke kann der Verformungsvorgang im Kalten vorgenommen werden. Bei größeren
Wandstärken empfiehlt sich eine Warmverarbeitung.
-
Das neue Zieh- und Formstanzwerkzeug kann auch dann Anwendung finden,
wenn der Querschnitt der Ringhalbschale von der genauen Kreisform abweicht, beispielsweise
eine Ellipse bildet. Es ist in diesem Fall nur erforderlich, die Form des Stempels
und die Form der Vertiefung in der Matrize entsprechend zu gestalten.
-
In den Zeichnungen ist die Erfindung näher erläutert.
-
F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf die dem Zieh- und Formstanzvorgang
zu unterwerfende Platine; F i g. 2 zeigt in einem senkrechten Achsschnitt die aus
der Platine geformte fertige Halbschale; F i g. 3 bis 8 zeigen in einem Achsschnitt
das Werkzeug in verschiedenen aufeinanderfolgenden Stufen des Zieh- und Formstanzvorganges.
-
Mit 10 ist die kreisförmige Platine bezeichnet, die eine mittlere
kreisförmige Öffnung 11 hat. Mit 12 ist der Pressentisch bezeichnet, auf dem der
Ziehstempel gelagert ist. Dieser besteht aus der Grundplatte 13 und dem Hohlzylinder
14, dessen oberer Rand 15
einen halbkreisförmigen Querschnitt hat,
so daß seine Oberfläche der Innenfläche 16 der fertigen Halbschale angepaßt ist.
-
Die unter der Einwirkung des Pressenstößels 34 stehende Matrize
17 hat eine umlaufende Vertiefung 18, die einen halbkreisförmigen Querschnitt
hat, der der Außenfläche 19 der fertigen Halbschale angepaßt ist. An die Vertiefung
18 schließt sich eine kurze zylindrische Wand 20 an. In Richtung auf den Stempel
14, 15 erweitert sich die umlaufende Vertiefung 18 der Matrize 17 und bildet als
Einlaufflächen für die Platine 10 dienende innere Schrägflächen 21 und äußere Schrägflächen
22. Die inneren Schrägflächen 21 laufen in dem kegelstumpfförmigen Zentrierstück
23 aus.
-
Der Ziehstempel 14,15 ist in seinem oberen Teil von dem ringförmig
gestalteten Niederhalter 24 umgeben. Die Innenfläche 25 dieses Niederhalters
verläuft zylindrisch. Die Außenfläche 26 des Niederhalters, die ebenfalls als Einlauffläche
dient, verläuft parallel zu den äußeren Schrägflächen 22 der Matrize 17.
Die schrägen Außenflächen 26 bilden mit der zylindrischen Innenfläche 25
keine spitze Kante, sondern weisen hier eine Abflachung 27 auf. Der Niederhalter
24 steht unter dem Einfluß von Bolzen 32, die durch Bohrungen 33 des Ziehstempels
14,15 und des Pressentisches 12 geführt sind.
-
In die Matrize 17 eingebaut ist ein mechanischer Auswerfer,
der durch den Bolzen 28, die kreisförmige Platte 29 und eine Reihe von Bolzen 30
gebildet wird. Diese sind in Bohrungen 31 geführt, die senkrecht die Matrize 17
durchsetzen und in dem Grund der Vertiefung 18 münden.
-
F i g. 3 zeigt das Werkzeug in Ruhestellung. In dieser wird die Platine
10 so aufgelegt, daß sich ihre
mittlere Öffnung 11 etwa in
der Mitte befindet. Als Aufleger dient der obere Rand 15 des Ziehstempels
14, 15 und die damit bündig liegende obere Abflachung 27 des Niederhalters
24. Die Bolzen 30 des mechanischen Auswerfers ragen in die Vertiefung
18
der Matrize 17. Durch den Stößel 34 der Presse wird die Matrize
17 heruntergedrückt.
-
In F i g. 4 hat die Matrize 17 eine Stellung angenommen, bei der die
Platine 10 noch eben auf dem Stempel 14, 15 und dem Niederhalter 24 aufliegt, aber
von dem Zentrierstück 23 bereits erfaßt wird, das in die Öffnung 11 der Platine
eingedrungen ist. Damit wird eine genau zentrische Lage der Platine sichergestellt.
-
Beim weiteren Absinken der Matrize 17 (F i g. 5) werden der
Innenrand und der Außenrand der Platine von den als Einlaufflächen dienenden Schrägflächen
21, 22 der Matrize erfaßt. Dabei bewirken die inneren Schrägflächen
21 ein Absinken des Innenrandes der Platine nach unten, während der Außenrand
der Platine zwischen den äußeren Schrägflächen 22 der Matrize und den schrägen
Außenflächen 26 des Niederhalters 24 eingeklemmt wird. Der Niederhalter ist
mit einer nachgiebigen Abstützung über die Bolzen 32 verbunden; überschreitet der
Druck, der auf den Niederhalter ausgeübt wird, einen bestimmten Wert, so gibt der
Niederhalter nach und weicht nach unten aus.
-
Dieser Zustand ist aus F i g. 6 zu erkennen, wo die Platine schon
eine durchweg gebogene Form erhalten hat, die durch das Aufliegen auf dem ringförmigen
Preßstempel 14,15 gegeben ist. Beim weiteren Absinken der Matrize 17 wird
die Platine stärker verformt. Die Bolzen 30 des Auswerfers werden angehoben, mit
ihnen die Platte 29 und der Bolzen 28, die Bolzen 30 treten
zum Schluß ganz in die Bohrungen 31 zurück. Beim weiteren Niedergehen des
Niederhalters 24 wird der Außenrand der Platine aus dem Schlitz zwischen den äußeren,
als Einlaufflächen wirkenden Schrägflächen 22 und 26 wieder herausgezogen. Das anfängliche
Einklemmen in diesen Schlitz hat die besondere Bedeutung, daß hier keine wellenförmige
Vertiefung des Außenrandes der Platine 10
eintritt, der bei dem Zieh- und
Formstanzvorgang eine Ausdehnung erfährt. Durch das Einklemmen zwischen die Schrägflächen
von Matrize 17 und Niederhalter 24 wird jede Ausbeulung an dieser Stelle
vermieden, also ein glatter Rand der Halbschale 16,
19 auch am äußeren
Rand sichergestellt.
-
F i g. 7 stellt den Endzustand der Verformung dar. Nach Hochgehen
der Matrize 17 tritt (F i g. 8) nunmehr der Auswerfer in Tätigkeit. Durch entsprechende
Abstützung des Bolzens 28 werden die Bolzen 30 veranlaßt, aus den
Bohrungen 31 der hochgehenden Matrize auszutreten und die federnde, in deren
Vertiefung 18 eingeklemmte fertige Halbschale 16,19
auszuwerfen.