DE2618908A1 - Cold forged hinge pin - has oil groove formed over full length and headed and chamfered in two dies - Google Patents

Abstract

Cold upsetting, in two stages, forms an oil grooved and headed hinge pin. The groove extends from short of the pin end, preventing oil egress, fully up to the head shoulder. The forged lengthed cylindrical blank needs no machining. Guiding dies (2, 3) and a notching inter-die (6) groove (9) a punch driven wire slug (10). A limit counter punch (14) ejects the grooved slug. A second assembly presents the slug to a recessed head forming die, which simultaneously forms a chamber. A punch and pin eject the finished hinge pin.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Scharnier-Method and device for the production of hinge

stiften Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Scharnierstiften mit Kopf und mit mindestens einer Schmiernut.donate The invention relates to a method and an apparatus for the production of hinge pins with head and with at least one lubrication groove.

Bei derartigen Scharnierstiften darf die Schmiernut nicht am dem Kopfende abgelegenen freien Ende des Scharnierstiftes durchgehend sein, da bei durchgehender Schmiernut das Schmiermittel aus der Passungsbohrung des Scharnieres herausgelangen kann. Es sind deshalb nicht-durchgehende Wendelnuten bekannt, die durch Kaltverformung in einem Roilvorgang hergestellt werden. Dabei entsteht aber eine Materialaufstauchung infolge des Rollens, welche durch eine spanende Nacharbeit entfernt werden muß, um das für den Scharnierstift erforderliche Passmaß zu erzeugen.With such hinge pins, the lubrication groove must not be at the head end remote free end of the hinge pin be continuous, since with continuous Lubricant groove the lubricant can get out of the fitting hole of the hinge can. There are therefore non-continuous helical grooves known that are produced by cold deformation can be produced in one rolling process. However, this results in a bulging of the material as a result of rolling, which must be removed by reworking, around to generate the fitting size required for the hinge pin.

Es ist darüberhinaus bekannt, eine nicht-durchgehende Nut durch spanabhebende Fertigung, insbesondere Fräsen, herzustellen.It is also known to use a non-continuous groove by machining Manufacturing, in particular milling, to produce.

Diese Nut kann in Achsrichtung des Schaftes des Scharnierstiftes verlaufen. Infolge der Fräserdurchmesser muß eine derartige gefräste Nut in einem relativ großen Abstand zum Kopfende des Scharnierstiftes enden, was für die Schmiermittelführung nachteilig ist. Sowohl die mit einer gerollten Wendelnut als auch die mit einer gefrästen Längsnut versehenen Scharnierstifte erfordern einen viele Arbeitsschritte umfassenden Herstellungsvorgang, so dass die Herstellung dieser bekannten Scharnierstifte sehr teuer ist.This groove can run in the axial direction of the shaft of the hinge pin. As a result of the cutter diameter, such a milled groove must be in a relatively large one Distance to the head end of the hinge pin ends what for the lubricant guide is disadvantageous. Both those with a rolled spiral groove and those with a Hinge pins provided with a milled longitudinal groove require many work steps comprehensive manufacturing process, so that the manufacture of these known hinge pins is very expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Scharnierstiften mit Kopf und mit mindestens einer nicht durchgehenden Schmiernut zu schaffen, wobei eine möglichst geringe Zahl von Arbeitsschritten angestrebt wird, um sö die Herstellung der Scharnierstifte zu verbilligen.The invention is based on the object of a method and a device for the production of hinge pins with a head and at least one non-continuous To create a lubrication groove, aiming for the smallest possible number of work steps in order to make the production of the hinge pins cheaper.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass die Schmiernut in einem ersten Arbeitsschritt durch spanlose Formgebung, insbesondere Kaltstauchen, in einen abgelängten zylind-rischen Rohling, ausgehend von dessen Kopfende bis in einen Abstand zum freien Ende eingebracht und in einem zweiten Arbeitsschritt durch Anstauchen eines Kopfes am Kopfende geschlossen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert nur zwei Arbeitsschritte, so dass bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit wirtschaftlich geringem Aufwand Scharnierstifte mit Kopf und mit mindestens einer, aber beliebig vielen Schmiernuten hergestellt werden können, wobei die Schmiernuten am dem Kopf abgewandten freien Ende nicht durchgehend sind. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird von einem abgelängten zylin -drischen Rohling ausgegangen, der von einer Walzdrahtrolle mit gewünschtem Durchmesser in der erforderlichen Länge abgeschnitten ist. In den zylindrischen Rohling werden im ersten Arbeitsschritt durch spanlose Formgebung; insbesondere Kaltstauchen, eine oder mehrere Schmiernuten eingebracht, die vom späteren Kopfende ausgehen und in einem Abstand zum freien Ende des Schmierstiftes enden. Im zweiten Arbeitsschritt wird dann am Kopfende der Kopf angestaucht, wodurch die Schmiernuten auch an diesem Ende geschlossen werden, so dass der gewünschte Scharnierstift mit nicht-durchgehenden Schmiernuten hergestellt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt somit nur zwei Arbeitsschritte, die sehr kostengünstig durchführbar sind, so dass die Kosten zur Herstellung eines Scharnierstiftes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nur etwa 50 ffi der Kosten zur Herstellung eines Scharnierstiftes nach einem der bekannten Verfahren betragen.To solve this problem, the method according to the invention provides that the lubrication groove in a first step by non-cutting shaping, in particular Cold heading into a cut cylindrical blank, starting from it Head end introduced up to a distance from the free end and in a second work step is closed by upsetting a head at the head end. The inventive Method requires only two working steps, so that when applying the invention Method with little economic effort hinge pins with head and with at least one, but any number of lubrication grooves can be produced, with the lubrication grooves at the free end facing away from the head are not continuous. At the The method according to the invention is based on a cut-to-length cylindrical blank, that of a roll of wire rod with the desired diameter in the required length is cut off. In the first work step, the cylindrical blank by non-cutting shaping; especially cold heading, one or more lubrication grooves introduced, which emanate from the later head end and at a distance from the free end of the lubricating pin end up. In the second step, the head is upset at the head end, whereby the oil grooves can also be closed at this end, making the desired Hinge pin is made with non-continuous oil grooves. The inventive The method thus only requires two work steps, which can be carried out very inexpensively are, so that the cost of producing a hinge pin according to the invention Method only about 50 ffi the cost of making a hinge pin be one of the known methods.

In weiterer erfindungsgemäßer Weise kann im zweiten Arbeitsschritt gleichzeitig mit dem Anstauchen des Kopfes am Kopfende am gegenüberliegenden freien Ende eine umlaufende Fase angestaucht werden Die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus zwei Preßstufen und einem zwischengeschalteten Transportgreifer. Dabei ist die erste Preßstufe aus zwei in einem ortsfesten Gegenlager angeordneten Führungsmatrizen und einer zwischen diesen angeordneten pratilierten Arbeitsmatrize laus einem an einem beweglichen Hubschlitten angeordneten Stempelhalter mit innerhalb der einen Führungsmatrize bewegbarem Druckstempel und aus einem innerhalb der anderen Führungematrize bewegbaren Auswerfer gebildet. Die zweite Preßstufe besteht aus einer in einem Hubschlitten angeordneten zylindrischen Matrize mit einem in dieser bewegbaren Auswerfer und aus einer ortsfesten Kopfpreßmatrize. Der zwischen den beiden Preßstufen angeordnete Transportgreifer entnimmt den vorbearbeiteten Rohling aus der ersten Preßstufe und bringt diesen in die zylindrische Matrize der zweiten Preßstufe ein.In a further way according to the invention, in the second step simultaneously with the upsetting of the head at the head end on the opposite free The preferred embodiment of the The device according to the invention for carrying out the method consists of two pressing stages and an intermediate transport gripper. The first pressing stage is off two guide matrices arranged in a stationary counter bearing and one between this arranged pratilierte working die laus one movable on one Lifting slide arranged punch holder with inside the one guide die movable plunger and from one movable within the other guide die Ejector formed. The second pressing stage consists of one in a lifting carriage arranged cylindrical die with an ejector and movable in this from a fixed head press die. The one arranged between the two press stages The transport gripper removes the pre-processed blank from the first pressing stage and brings this into the cylindrical die of the second pressing stage.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachfolgend anhand einer prinzipiellen Darstellung der beiden Preßstufen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und anhand der Bearbeitungszustände des Scharnierstiftes näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen vereinfacht dargestellten Vertikalschnitt durch die erste Preßstufe, wobei die End- Preßstellung dargestellt ist, Fig. 2 einen prinzipiellen Vertikalschnitt durch die zweite Preßstufe der Vorrichtung, wobei der End- Preßzustand dargestellt ist, Fig. 3 eine Ansicht des Rohlings, Fig. 4 eine Ansicht des in der ersten Preßstufe vorbearbeiteten Rohlings, Fig. 5 eine Seitenansicht des fertigen Scharnierstiftes und Fig. 6 einen Querschnitt durch den Schaft des Scharnierstiftes mit zwei Schmiernuten.The method according to the invention is based on a principle below Representation of the two pressing stages of the device for carrying out the process and based on the processing status of the hinge pin closer explained. 1 shows a simplified vertical section through the first pressing stage, the final pressing position being shown, FIG. 2 a basic one Vertical section through the second pressing stage of the device, the final pressing state is shown, Fig. 3 is a view of the blank, Fig. 4 is a view of the in the first pressing stage pre-machined blank, Fig. 5 is a side view of the finished The hinge pin and FIG. 6 shows a cross section through the shaft of the hinge pin with two oil grooves.

Die in der Fig. 1 im Vertikalschnitt dargestellte erste Preßstufe besteht aus einem an einem nicht dargtellten Maschinengestell ortsfest gelagerten Gehäuse 1, das zwei Führungsmatrizen 2,3 mittels äußerer Fassungen 4,5 und eine Form - oder Arbeitsmatrize 6 mit einer äußeren Fassung 7 aufnimmt, wobei die Arbeitsmatrize 6 zwischen den beiden Führungsmatrizen 2,3 angeordnet ist.The first pressing stage shown in FIG. 1 in vertical section consists of a stationary mounted on a machine frame, not shown Housing 1, the two guide matrices 2.3 by means of outer sockets 4.5 and one Form - or working die 6 with an outer socket 7 receives, the working die 6 is arranged between the two guide matrices 2,3.

Die Bohrungen der Qührungsmatrizen 2,3 sind kreiszylindrisch ausgebildet, wohingegen die Bohrung der Arbeitsmatrize 6 nach innen ragende Profile 8 aufweist, welche Nuten 9 als Schmiernuten in einem Rohling 10 erzeugen können.The bores of the guide matrices 2, 3 are circular-cylindrical, whereas the bore of the working die 6 has inwardly protruding profiles 8, which grooves 9 can produce as lubrication grooves in a blank 10.

Unterhalb des ortsfesten Gehäuses 1 ist ein vertikal bewegbarer Hubschlitten angeordnet, der ein Hinterlager 11 und einen Stempelhalter 12 trägt, von dem aus sich ein Druckstempel 13 erstreckt, der bei einer Hubbewegung des Bubschlittens in die Bohrung der Führungsmatrize 3 einführbar ist.Below the stationary housing 1 is a vertically movable lifting carriage arranged, which carries a rear bearing 11 and a punch holder 12 from which a plunger 13 extends, which during a lifting movement of the Bubschlitten can be introduced into the bore of the guide die 3.

In der Bohrung der Führungsmatrize 2-ist ein Auswerfer 14 bewegbar, der in der Fig. 1 dargestellten Lage als ndanschlag für den Bearbeitungsvorgang des Rohlinges 10 dient und der nach einem Preßvorgang in der ersten Preßstufe gemäß Fig. 1 den vorbearbeiteten Rohling 10 aus der Arbeitsmatrize 6 und der Führungsmatrize 3 herausschiebtßum den vorbearbeiteten Rohling 10einer nicht näher dargestellten Transporteinrichtung zuzuführen, die den Rohling 10 in die in der Fig. 2 dargestellte zweite Preßstufe einbringt.An ejector 14 can be moved in the bore of the guide die 2, the position shown in Fig. 1 as an end stop for the Machining process of the blank 10 is used and according to a pressing process in the first pressing stage 1 shows the pre-machined blank 10 from the working die 6 and the guide die 3 pushes out the pre-machined blank 10 of a not shown in detail Feeding the transport device which converts the blank 10 into the position shown in FIG introduces second pressing stage.

Die in der Fig. 2 dargestellte zweite Preßstufe besteht aus einer auf einem vertikal bewegbaren Hubschlitten befestigten Fassung 15, in deren Bohrung unter Wirkung eines Auswerfers 16 ein Auswerferstift 17 unabhängig von der Hubschlittenbewegung bewegbar ist, und aus einer zentrisch in die Fassung 15 eingesetzten zylindrischen Arbeitsmatrize 18, deren zylindrische Bohrung am Boden eine Querschnittsverjüngung aufweist, die zur Bildung einer Fase 19 für den fertigen Scharnierstift 20 dient.The second pressing stage shown in Fig. 2 consists of one Mounted on a vertically movable lifting carriage 15, in the bore under the action of an ejector 16, an ejector pin 17 is independent of the lifting carriage movement is movable, and from a centrally inserted into the holder 15 cylindrical Working die 18, the cylindrical bore of which has a cross-sectional tapering at the bottom which serves to form a bevel 19 for the finished hinge pin 20.

In einem oberhalb des Hubschlittens angeordneten Gehäuse 21 ist unterhalb eines Hinterlagers 22 eine Preßmatrize 23 angeordnet, die mit einer Mulde 24 zur Ausformung des Kopfes 25 uhd mit einer Entlüftungsbohrung 26 versehen ist.In a arranged above the lifting carriage housing 21 is below a rear bearing 22 a press die 23 is arranged, which with a trough 24 for Forming of the head 25 uhd is provided with a vent hole 26.

Die Führungsmatrizen ?,3 und die Arbeitsmatrizen 6,18 bestehen aus Hartmetall. Auch die übrigen Bauteile der beiden PreBstufen bestehen aus Werkstoffen, die auf dem Gebiet der spanlosen Formgebung, insbesondere dem Gebiet des Kaltstauchens, bekannt sind.The guide matrices?, 3 and the working matrices 6,18 consist of Hard metal. The other components of the two pre-stages also consist of materials those in the field of non-cutting shaping, in particular the field of cold heading, are known.

Der Durchmesser der Führungsmatrizen 2,3 der ersten Preßstufe ist etwas geringer als der gewünschte End- Durchmesser des fertigen Scharnierstiftes 20. Das gewünschte Pass-Maß des End-Durchmessers des Scharnierstiftes 20 wird in der Bohrung der Arbeitsmatrize 18 der zweiten Preßstufe erzielt, deren Durchmesser dem gewünschten Fertigmaß entspricht.The diameter of the guide dies 2, 3 of the first pressing stage is slightly smaller than the desired final diameter of the finished hinge pin 20. The desired fitting dimension of the final diameter of the hinge pin 20 is shown in achieved the bore of the working die 18 of the second pressing stage, the diameter corresponds to the desired finished size.

Bei einem Arbeitsvorgang zur Herstellung eines Scharnierstiftes 20 ( siehe Fig. 5 und 6 ) mit Kopf 25 und mit zwei Schmiernuten 9 am Schaft, die nicht bis zu dem dem Kopf 25 entgegengesetzten freien Ende des Scharnierstiftes2o geführt sind, wird ein auf Länge abgeachnittener Rohling 10 ( Fig. 3 ), der von einem Walzdraht des erforderlichen Durchmessers abgeschnitten ist, mittels einer ersten nicht dargestelltetTransporteinrichtung in die Bohrung der iShrungsmatrize 3 der ersten Preßs.tufe eingeführt.During an operation for producing a hinge pin 20 (see Fig. 5 and 6) with head 25 and with two lubrication grooves 9 on the shaft, which are not guided to the free end of the hinge pin 2o opposite the head 25 Are, a cut to length blank 10 (Fig. 3), which is from a wire rod of required diameter is cut, by means of a first transport device, not shown inserted into the bore of the iShrungsmatrize 3 of the first press stage.

Unter Einwirkung des Druckstempels 13 wird der Rohling 10 durch die Arbeitsmatrize 6 soweit durchgedrückt, bis das Kopfende 27 des Rohlings 10 am als Anschlag dienenden Auswerfer 14 zur Anlage kommt. Dabei werden mittels der Profile 8 der Arbeitsmatrize 6 zwei Nuten 9 in den Rohling 10 eingebracht. Die Nuten 9 enden in einem gewünschten Abstand von dem freien Ende des Rohlings 10. Anschließend wird der so vorbearbeitete Rohling mittels des Auswerfers 14 aus der ersten Preßstufe ausgeschoben und von der nicht dargestellten Transporteinrichtung etwa in der Mitte seiner Länge ergriffen. Beim Verlassen der ersten Preßstufe hat der vorbearbeitete Rohling 10 das in der Fig. 4 dargestellte Aussehen, wobei die Nuten 9, ausgehend vom Kopfende 27, in einem bestimmten Abstand vor dem dem Kopfende 27 gegenüberliegenden Ende des vorbearbeiteten Rohlings 10 auslaufen. Bei dem Arbeitsvorgang in der ersten Preßstufe ist durch die Verdrängung des Materials aus den Nuten 9 eine genau bestimmbare Längung des Rohlings 10 eingetreten.Under the action of the plunger 13, the blank 10 is through the Working die 6 pushed through until the head end 27 of the blank 10 on as Stop serving ejector 14 comes to rest. The profiles 8 of the working die 6, two grooves 9 are made in the blank 10. The grooves 9 end at a desired distance from the free end of the blank 10. Then is the pre-processed blank by means of the ejector 14 from the first pressing stage pushed out and from the transport device, not shown, approximately in the middle seized its length. When leaving the first pressing stage, the preprocessed Blank 10 has the appearance shown in FIG. 4, the grooves 9, starting from the head end 27, at a certain distance in front of the one opposite the head end 27 Run out at the end of the pre-machined blank 10. In the process in the first The pressing stage is precisely determinable by the displacement of the material from the grooves 9 Lengthening of the blank 10 occurred.

Mittels der nicht dargestellten Transporteinrichtung wird der vorbearbeitete Rohling 10 nun in die zylindrische Bohrung der Arbeitsmatrize 18 eingeführt. Das Einführen erfolgt aufgrund des geringen Untermaße des Rohlings 10 ohne Schwierigkeit. In der zweiten Preßstufe wird nun durch Bewegung des Hubschlittens gegen die Kopfpreßmatrize 23 der Kopf 25 an den vorbearbeiteten Rohling angestaucht , wobei gleichzeitig die Fase 19 erzeugt wird und das Fertigmaß des Außendurchmessers des Schaftes erzielt wird. Mit dem Anstauchen des Kopfes 25 werden die Nuten 9 am Kopfende 27 verschlossen, so dass am Ende der Bearbeitung in der zweiten Preßstufe ein Scharnierstift 20 mit nicht-durchgehender Schmiernut 9 hergestellt ist, so wie er in den Figuren 5 und 6 dargestellt ist.The preprocessed The blank 10 is now inserted into the cylindrical bore of the working die 18. That Insertion takes place without difficulty due to the small undersize of the blank 10. In the second pressing stage, the lifting slide is moved against the head pressing die 23 of the head 25 upset to the pre-machined blank, at the same time the Chamfer 19 is generated and the finished dimension of the outer diameter of the shaft is achieved will. With the upsetting of the head 25, the grooves 9 at the head end 27 are closed, so that at the end of the processing in the second pressing stage a hinge pin 20 with non-continuous lubrication groove 9 is made, as it is in Figures 5 and 6 is shown.

Das beschriebene Verfahren kann sowohl in einer Zweistufen -presse als auch in zwei getrennten, hintereinander angeordneten Press durchgeführt Die Zahl der mit dem Verfahren herstellbaren Schmiernuten 9 ist trei wählbar. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Schmiernuten 9 vorhanden.The method described can be carried out both in a two-stage press and in two separate presses arranged one behind the other The number of lubricating grooves 9 that can be produced with the method can be selected. In the exemplary embodiment, there are two lubrication grooves 9.

Patentansprüche:Patent claims:

Claims (3)

P a t e n t a n 8 P r ü c h e : Verfahren zur Herstellung von Scharnierstiften mit Kopf und mit mindestens einer Schmiernut, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiernut in einem ersten Arbeitsschritt durch spanlose Formgebung, insbesondere Kaltstauchen, in einen abgelängten zylindrischen Rohling, ausgehend von dessen Kopfende bis in einen Abstand zum freien Ende eingebracht und in einem zweiten Arbeitsschritt durch Anstauchen des Kopfes am Kopfende geschlossen wird. P a t e n t a n 8 P r ü c h e: Process for the production of hinge pins with a head and at least one lubricating groove, characterized in that the lubricating groove in a first step through non-cutting shaping, especially cold heading, into a cut-to-length cylindrical blank, starting from its head end to in introduced a distance to the free end and carried out in a second step Upsetting of the head at the head end is closed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Arbeitsschritt gleichzeitig mit dem Anstauchen des Kopfes am Kopfende am gegenüberliegenden freien Ende eine umlaufende Pase angestaucht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in the second Work step at the same time as upsetting the head at the head end at the opposite end a circumferential phase is upset at the free end. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Preßstufe aus zwei in einem ortsfesten Gegenlager angeordneten zylindrischen Führungsmatrizen(2,3) und einer zwischen diesem angeordneten profilierten Arbeitsmatrize (6), aus einem an einem bew.eglichen Hubschlitten angeordneten Stempelhalter (12) mit innerhalb der ersten Führungsmatrize (3) bewegbarem Druckstempel (13) und aus einem innerhalb der anderen Bührungsmatrize(2) bewegbaren Auswerfer (14) vorgesehen ist, dass eine zweite Preßstufe aus einer in einem Hubschlitten angeordneten zylindrischen Matrize (18) mit einem in dieser bewegbaren Auswerfer (17) und aus einer ortsfesten Kopfpressmatrize (23) vorgesehen ist und das zwischen den beiden Preßstufen ein Transportgreifer angeordnet ist, der den vorbearbeiteten Rohling aus der ersten Preßstufe entnimmt und in die zylindrische Arbeitsmatrize (18) der zweiten Preßstufe einbringt.3. Device for performing the method according to one of the claims 1 or 2, characterized in that a first pressing stage of two in one stationary Cylindrical guide matrices (2, 3) arranged against the bearing and one between them arranged profiled working die (6), from one on a movable lifting carriage arranged punch holder (12) with within the first guide die (3) movable Pressure stamp (13) and from one within the other contact die (2) movable Ejector (14) is provided that a second pressing stage from one in a lifting carriage arranged cylindrical die (18) with an ejector movable in this (17) and from a fixed head press die (23) is provided and that between the two pressing stages a transport gripper is arranged, which the preprocessed Removes the blank from the first pressing stage and places it in the cylindrical working die (18) brings in the second pressing stage.