DE1527481A1

DE1527481A1 - Verfahren zur Herstellung von Pressmuttern

Info

Publication number: DE1527481A1
Application number: DE19641527481
Authority: DE
Inventors: Tildesley John Matthew
Original assignee: Precision Screw and Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Precision Screw and Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1961-08-23
Filing date: 1964-02-05
Publication date: 1969-08-21
Also published as: GB947097A; BE621548A; GB998118A; CH394721A; NL281980A; US3270355A; FR85183E; DE1400877A1; FR1331023A; BE643116A; CH438851A

Description

PRECISION SCREW & MASUi¹ACl¹URING COMPMY LIMITED, Union Street, ffillenhall, County of Stafford, England

"Verfahren zur Herstellung von Preßmuttern"

Die Erfindung"bezieht sioh auf Preßmuttern und richtet sich insbesondere auf die Herstellung von Preßmuttern mit einem Schaft oder Zapfen, der in ein Loch in einer Metallplatte eingreift und einen geringeren Durchmesser aufweisenden Seil oder Hals, sowie einen gewöhnlich nicht kreisförmigen Flansch besitzt, der den Schaft oder Zapfen umgibt und auf der-Metallplatte um das Loch herum aufsitzt. Dar Flansch trägt einen abgestochenen Vorsprung und bettet sich beim Pressen der liutter gegegen die Metallplatte in d^s Plattenmetall, so daß dieses in den Hals fließt. Dadurch wird ein Abziehen der Liutter verhindert, wobei gleichzeitig infoige der Einbettung des nicht kreisförmigen Flansches ein Drehen der „utter unmöglich gemacht wird. Die Mutter icann durch einen Söhlag, beispielsweise in einer Presse, eingebettet werden. Muttern dieser Art sind im einzelnen in

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der parallellaufenden PaCentanmeldung P 29 952 i.l/47a beschrieben.

Ein Hauptproblem oei der Herstellung von Muttern dieser Art ist das Unterschneiden des J-'lansches um den Zapfen, d.h. die Ausbildung der Oberflache, die in der ^ähe des Plattenmetalls zu liegen kommt, zu beispielsweise einer sehr flachen kegelstumpfförmigen Gestalt, weil eine solche Ausführungsform einen zweifachen Vorteil aufweist. Zuerst konzentriert sich der Druck auf den Rand des Flansches während des Binpressena, so daß dadurch ein gutes Einfließen in den Hals erfolgt, und zweitens ergibt sich ein möglicherv/eise nicht offensichtlicher Vorteil einer Einhüllung oder Ummantelung des Halses. Die Hauptsache bei dieser letzteren Verbindung liegt darin, daß die Länge des Zapfens in Achsrichtung etwas geringer als die Dicke der 1Ietallplatte ist und daher die i.Iutter in die Metallplatte eingepreßt wird, bis die Abschluibfläcne des Zapfens mit der Oberfläche der I„eta 11 platte auf dem Amboß oder dem Pressenbett fluchtet, v/obei die Strömung des Plattenmetalls auf einem //eg gleich dem Ausmaß der Umhüllung oder Ummantelung und der Differenz zwi2chen Län^e des Zapfens und Dicke der Metallplatte eingeleitet und vervollständigt wird. Je grö3er das Ausmaß der Ummantelung ist, umso großer ist die länge oes möglichen ,/eges, v/as zu einer £TöJeren Iletallverdrängung fünrt und dair.it zu einer besseren Onsüoe einer wirksamen 7ersperrung der !,unter im Lie tall·

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Dieses Ummanteln oder Umhüllen erfolgte bisher durch Abarbeiten des Metalls von der Unterseite des Flansches, jedoch ist dieser Arbeitsvorgang nicht einfach und erfordert eine sehr genaue Bearbeitung, insbesondere bei kleineren Muttern. Dies ist jedoch nicht; immer wirtschaftlich tragbar und infolgedessen ist ein tiefes Ausarbeiten unmöglich.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbes- _Λ serten Verfahrens zur Herstellung von Preßmuttern und zur Schaffung einer tiefen Ummantelung derselben.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Preßmutter dter beschriebenen Art mit einem Zapfen und einem Flansch vorgeschlagen, dessen Kennzeichen darin besteht, daß der Flansch zur Umhüllung des Zapfens deformiert wird. Vorzugsweise erfolgt die Deformation durch örtliches Einzahnen des Flansches, beispielsweise mittels meißelartiger Preßwerkzeuge, welche den Flansch um ihren Rand berühren und ihn in zwei Teile unter Deformation des dickeren Teiles um den Zapfen aufspalten. Ist der Flansch ein Sechskant, dann berührt jedes Werkzeug eine der flachen Flächen zwischen den Scheiteln des Sechseckes, so daß ein kleiner Teil des Randes in der Nähe jedes Scheitels ungeschlitzt bleibt. Dadurch erhält der Rand des Flansches, der mit dem Plattenmetall in Berührung kommt, ein leicht welliges Aussehen, jedoch beeinträchtigt dies nicht seine Festigkeit, sondern kann sie sogar verbessern.

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Der Flansch kann auch dadurch deformiert werden, daß man ihn mit Hilfe eines stempelartigen Werkzeuges durch ein konisches Gesenk preßt, so daß sich der Plansch um den Zapfen legt. Der Stempel hat in diesem Fall vorzugsweise eine Bohrung zur Aufnahme des Zapfens, um eine eigentliche Verschiebung des Stempels selbst und ein Einschneiden in den Flansch zu verhindern, da man in den meisten Fällen die Benutzung des Stempels als Form vorzieht, auf der der Flansch gespreizt wird. Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.

Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 einen Schnitt längs der Linie 1-1 der Fig. 3 durch eine Preßmutter, die auf einem Metallblechstück befestigt werden soll;

Figo 2 eine der Figur 1 ähnliche Darstellung zur Wiedergabe
der befestigten Mutter;

Fig. 3 eine Unteransicht der Mutter nach den Figuren 1 und 2; Figo 4 eine Schnittdarstellung einer zwei-ten Mutternausführung} Fig. 5 eine Seitenansicht der Mutter nach Fig. 4;

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Fig. 6 eine schematische Draufsicht zur Wiedergabe des Herstellungsverfahrens für die Gutter nach den Figuren 4 und 5;

Fig. 7 einen schematischen Schnitt zur „iedergabe eines zweiten Herstellun sverfahrens j und in

Figo 8 einen Schnitt durch eine Mutter, die mit der Vorrichtung nach Fig. 7 hergestellt ist.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Mutter und das Verfahren zu ihrer Befestigung. Die Mutter enthält einen Zapfen 10 mit öinem Hals .oder einer Rille 11 zwischen dem Ende 12 des Zapfens, und dem Sechskantflansch 13· Bei 14 isx die r.'utter durchbohrt und in Achsrichtung mit einem Gewinde versehen. Der Flansch 13 ist hinterschnitten, so daß die Fläche 15 kegelstumpf förmig wird und unter spitzem Winicel zur Mutterachse steht. Die Kegelstumpfform läßt einen Hand 16 entstehen, welcher den Flansch umgibt und in seiner Breite von einer minimalen Linienstärke in der Mitte der Flachseite zu einer bestimmten Breite an den Sechskantseheitein schwankt.

Wie man aus Fig. 1 erkennt, wird die Mutter in eine Bohrung in dem Blechmetall 17 auf einem Amboß 18 o.dgl. eingesetzt, wobei der Rand 16 das Bleehaetall berührt. Der erlaubte Laufweg der Mutter bei ihrer Befestigung ist gleich dem Abstand χ zwischen der Fläche 12 und der Ambofifläche 18. Die Hinter-

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schneidung im Plansch ist gleich dem Abstand y, d.h. der Stärke zwischen der Wurzel der I'iinterschneidune: und der Oberfläche des Blc'Chmetails und dieser Abstand y plus aeai Abstand ζ nach Fig. 2, bei dem es sich um den Laufweg des dünnsten Jeiles des Flansches in das Blechmetall handelt, ist gleich den Abstand x.

Ist die Lutter in das Blechmetall eingepreßt, um den Rand nach Fig. 2 einzubetter., fliegt das Metall in den Kais, wie man in Fig. 2 erkennt. Die gestrichelten Bezugslinien 19, 20 in Fig. 2 zeigen die ursprüngliche Form der Bohrung im Blechmetall an, so daß man erkennt, daß das Uetall bis zur Linie 19 über die Linie 20 verdrängt ist.

In einem typischen Beispiel einer kleinen Llutter, beispielsweise einer 2 3A-~"utter mit einem uewiiidebohrungsdurcüme^ser von 4,7 mm zur Anbringung an einem Metallblech von 18 3,72 von annähernd 1,22 mm Dicke oder darüber, ist der Zapfen 1 mm lang. Nenn der Flansch dieser Kutter eben ist und das Blech über seine getarnte Oberfläche berührt, dann muß das Fließen des Lie tails während einer Laufstrecke von ö_r2 mm gleich dem Abstand ζ nach Hg. 2 erreicht werden. Die Herstellung der Hinterschneidung hat die wirkung, daß der gesamte durchlaufene Abstand gMch y nach Fig. 1 und ζ nach Fig. 2 ist, d.h. der Abmessung x. wird daher der .Lutterzapfen um 0,25 mm (y) eingebettet und ist er kurzer als die Dicke des Bleche_Ts, und zwar um 0,2 mm, dann be-

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trägt die Laufstrecke χ = 0,45 mm. Da selbst unter einem Hammerschlag die Schlagzeit wichtig ist, wird dia Zeit des lieges im Verhältnis 18,8 vergrößert und man erhält deshalb eine wirksamere Befestigung.

Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mutter, in der jede Flachseite des Sechskantflansches durch Meißel von annäherend 0,45 mm Dicke an der maximalen Eindringstelle in die Ilutter zwischen den Scheiteln bei 21 eingeschlagen wird, wobei sich die Einzahnungen an dem zapfenfreien ^nde 12 befinden. Die Lage der Linie, längs der die I.Ieißel zuerst angreifen, und damit die eine ,Vand jedes Einschlages, liegt vorzugsweise um den Abstand a vom Land 16 und um den Abstand b von der anderen Fläche des Flansches entfernt, wie man aus Fig. 5 erkennt. Der Abstand a ist größer als die Strecke b und die zu diesen Abmessungen gehörende Sröße kann im Verhältnis von a:b = 26:22 liegen. Die Dicke des Flansches an der Stelle, wo er hinterschnitten ist, ist beim wiedergegebenen Ausfiihrungsbffiispiel gering reduziert und es hat eich gezeigt, daß ein Flansch mit einer Dicke von 1,2 mm nach dem Einschlagen zwei Teile bildet, die 0,65 mm bzw. 0,35 mm stark sind. Der letztere wird durch Verdünnen, Strecken usw. auf diesen Jert reduziert. Die strichpunktierte Linie 22 nach Fig. 4 zeigt die Oberfläche des Blechmetalls an, auf dem die !»lütter befestigt werden soll. Sie zeigt außerdem, daß der Rand 16 vom Metall an den Scheiteln bei 23 im Abstand liegt, wobei dieser Abstand 23

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beim gewählten Ausführungsbeispiel 0,25 mm beträgt.

Figur 6 zeigt sechs meißel 24, d-ie zum Einschlagen um die Lüutter 2b angeordnet sind, Dies erfolgt durch übj.iche ,;erkzeuge, beispielsweise dadurch, daß die Leißel ^4 durch einen exzentrischen nοeiern·ing eingetrieben werden, der um die Mutter relativ zu einer die Meißel abstützenden Führungsplatte gedreht wird. Dies erfolgt nach dem Ausweiten des Zapfens in einer Drehbank und vor dem Abtrennen vom Ausgangsmaterialstuck»

Die Ueißel weisen vorzugsweise Spitzen mit parallelen Kanten auf, welche das eigentliche Einschlagen durchführen. Die konvergierenden Flächen der Spitzen können um ca. 6ö°zueinander geneigt sein. Die Flächen sind so angeordnet, daß eine Fläche d (Figo 4) der Einschläge parallel zur Oberflache β des Flansches liegt und so, daß diese Oberfläche beim Einsehlagen unverändert bleibt»
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Figur 7 zeigt ein anderes Verfahren, mit dem bereits geformte Muttern 26 durch eine konische Gesenköffnung 27 mittels eines Stempels 28 getrieben werden, welcher im Gleitsitz im schmälsten leil der öffnung läuft. Die Muttern können durch den Stempel oder durch eine nachfolgende Mutter ausgeworfen werden. Figur 8 ist ein querschnitt zur wiedergabe der Form der Mutter nach diesem BearbeitungssOrgang. Man erkennt, daß der Stempel eine Bohrung 29 aufweist, welche die Zapfen aufnimmt und den Druck auf sie überträgt. ^BAD OnäSiH

9 0 9834/0104 Patentansprüche/

Claims

Patentansprüche;

Ι» Verfahren zur Herstellung einer Preßmutcer mit einem an einem zapfenförmigen Kutterkörper ang-formten Flansch, dadurch gekennzeichnet, daß der .Flansch zur Ummantelung des Zapfens deformiert wird.

2ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die g Deformation durch örtliches Sinkerben des Flansches erzielt wird.

3. verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformation -durch Einkerben des Flansches mittels meißeiförmiger Werkzeuge erzielt wird, welche den Flansch z*.visehen seinen Scheiteln aufspalten.

4e Verfahren nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch durch Hindurchtreiben durch ein konisches Gesenk defor- " miert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Stempels mit einer Bohrung zur Aufnahme des !.lutterzapfens.

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