DE2819167A1 - Verfahren zur herstellung eines werkstueckes durch fliesspressen, anwendung des verfahrens und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines werkstueckes durch fliesspressen, anwendung des verfahrens und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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- DE2819167A1 DE2819167A1 DE19782819167 DE2819167A DE2819167A1 DE 2819167 A1 DE2819167 A1 DE 2819167A1 DE 19782819167 DE19782819167 DE 19782819167 DE 2819167 A DE2819167 A DE 2819167A DE 2819167 A1 DE2819167 A1 DE 2819167A1
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Description
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MÜNCHEN 5
M Ü L L E R S T R A S S E 31
M Ü L L E R S T R A S S E 31
Etablissement Supervis
9490 Vaduz
9490 Vaduz
Vorfahren zur Herstellung eines Werkstückes
durch Fliesspressen, Anwendung des Verfahrens und
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren;.;
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Werkstückes durch Fliesspressen aus einem zylindrischen Rohteil, sowie eine Anwendung dieses Verfahrens und eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
IJs sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Zapfcnkrcnzen
für Kardangelenke bekannt, die alle sehr arbeitsaufwendig
und daher teuer sind.*
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— J/" —
Die vorliegende Erfindung be- veckt die Schaffung eines Verfahrens,
rait dem solche Werkstücke insbesondere Zapfenkreuze einfacher und daher billiger herstellbar sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass
beide Stirnflächen des zylindrischen Rohteiles um den gleichen Weg gegen die Mitte des Rohteiles gepresst werden, und dass Material
in symmetrischem Stofffluss bezüglich der beiden Stirnflächen aus der Mitte des zylindrischen Rohteiles radial nach
aussen in den Hohlraum einer Matrize gepresst wird.
Dieses Verfahren eignet sich für die Herstellung der verschiedensten
Werkstücke. Brfindungsgemäss kann das Verfahren angewendet
werden zur Herstellung eines Zapfenkreuzes, wobei vier gleichmassig
am Umfang verteilte Zapfen aus der Mitte des zylindrischen Rohteiles gepresst werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass ein erster Stempel an der unteren Stirnfläche des zylindrischen Rohteiles anliegt, dass ein zweiter
Stempel an der oberen Stirnfläche des zylindrischen Rohteiles anliegt, und dass zwei Matrizenhälften angeordnet sind, die
gegenüber den beiden Stempeln mit gleicher Geschwindigkeit
verschiebbar sind.
Vorzugsweise ist an jeder Matrizenhälfte ein Hydraulikkolbon
befestigt, jeder Kolben ist in einem Zylinder verschiebbar gelagert und jeder Zylinder ist mit Druckflüssigkeit gefüllt.
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Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung sind
anhand der beigefügten Zeichnung im folgenden ausführlich beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Herstellung eines Zapfenkreuzes im Fliesspressverfahren
teilweise im Schnitt, vor dem Pressvorgang;
Fig. 2 dasselbe wie Fig. 1 nach dem Pressvorgang; Fig. 3 eine Ansicht des Zapfenkreuzes von oben;
Fig. 4 eine Ansicht des Zapfenkreuzes von der Seite;
Fig. 5 die Vorrichtung gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel
im Schnitt, wobei die rechte Hälfte die Vorrichtung vor dem Pressvorgang und die linke Hälfte die Vorrichtung
nach dem Pressvorgang zeigt.
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel im Schnitt, wobei die rechte Hälfte die Vorrichtung vor dem Pressvorgang und
die linke Hälfte die Vorrichtung nach dem Pressvorgang zeigt.
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-ν- ■
Gemäss Fig. 1 weist die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen
Verfahrens zwei Trägerplatten 10 und 11 auf. Die untere Trägerplatte 10 ist an einem ortsfesten Teil einer nicht
dargestellten mechanischen oder hydraulischen Presse befestigt und die obere Trägerplatte 11 ist an einem beweglichen Teil
dieser Presse befestigt. An der unteren Trägerplatte 10 ist ein nach oben gerichteter Stempel 12 und an der oberen Trägerplatte
11 ist ein nach unten gerichteter Stempel 13 befestigt. Beide Stempel 12 und 13 sind gleich ausgebildet und gleich lang. Zwischen
den beiden Trägerplatten 10 und 11 sind zwei Matrizenhälften 14 und 15 angeordnet. Zwischen der unteren Trägerplatte 11
und der- unteren Matrizenhälfte 14 ist eine Druckfeder 16 und zwischen der oberen Trägerplatte 11 und der oberen Matrizenhälfte
15 ist eine zweite Druckfeder 17 angeordnet. Diese beiden Druckfedern 16 und 17 haben das Bestreben, die beiden Matrizenhälften
14 und 15 gegeneinander zu pressen. Aus Fig. 1 ist ferner ersichtlich,
dass die untere Matrizenhälfte 14 eine zentrale durchgehende Bohrung 18 aufweist, in welche der Stempel 12 hineinragt, und dass
die obere Matrizenhälfte 15 ebenfalls eine zentrale durchgehende
Bohrung 19 aufweist, in welche der Stempel 13 hineinragt. Durch diese Bohrungen 18 und 19 sind die beiden Matrizenhälften 14 und
15 verschiebbar auf den Stempeln 12 und 13 geführt.
Zwischen den beiden Stempeln 12 und 13 befindet sich ein zylindrischer
Rohteil 20, aus dem ein Zapfenkreuz 22 gemäss Fig. 3 und 4 herzustellen ist. Die Form dieses Zapfenkreuzes 22 ist durch die
Aussparungen in den beiden Matrizenhälften 14 und 15 bestimmt.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, entsteht aus dem Rohteil 20 das Zapfenkreuz 22 gemäss Fig. 3 und 4 durch Zusammenpressen der
beiden Trägerplatten 10 und 11 um den Weg h. Durch diese Verschiebung der oberen Trägerplatte 11 um den Weg h wird das Rohteil
20 ebenfalls um den Betrag h gestaucht, dabei wird Material aus der Mitte des Rohteiles 20 in die Aussparungen der Matrizenhälften
14 und 15 gepresst. Da die beiden Druckfedern 16 und 17 gleich stark ausgebildet sind, werden beide um den ,selben Betrag,
d.h. jede um den Betrag h/2 zusammengedrückt. Die Flächen, mit denen die beiden Matrizenhälften 14, 15 aneinander anliegen, verschieben
sich dabei - wegen der symmetrischen Ausbildung der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung - ebenfalls um den Betrag
h/2 nach unten.
Die beweglich angeordneten Matrizen werden als "schwimmende Matrizen"
bezeichnet.
Die Grosse des Weges h ergibt sich aus der Menge des radial nach
aussen zu pressenden Materials, d.h. je grosser die vier Zapfen 21 des in Fig. 3 und 4 dargestellten Zapfenkreuzes 22, umso grosser
ist die Menge des radial nach aussen zu pressenden Materials und desto grosser ist der erforderliche Weg h.
Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in der Zeichnung
nicht näher dargestellt ist, können die beiden Matrizenhälften 14,
15 aneinandergepresst und in einer speziellen Presse fest eingespannt werden, dann können die beiden Federn. 16 und 17 entfallen.
Die beiden Stempel 12 und 13 müssen dann jedoch beide um den selben Weg h/2 gleichzeitig gegeneinander bewegt werden. Eine schwimmende
Matrize ist in diesem Falle nicht erforderlich..
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Das dritte Ausführungsbeispiel jemäss Fig. 5 enthält für die
schwimmend gelagerten Matrizen statt der Druckluftfedern 16 und 17 hydropneumatische Federn, wie weiter unten ausführlicher beschrieben
ist.
Genau wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind zwei Trägerplatten 10 und 11 vorhanden, von denen die untere Trägerplatte 10 an einem
ortsfesten Teil einer nicht dargestellten mechanischen oder hydraulischen Presse befestigt ist. Die obere Trägerplatte 11 ist an
einem beweglichen Teil dieser Presse befestigt. An der unteren Trägerplatte 10 ist ein nach oben gerichteter Stempelträger 12a
befestigt und an der oberen Trägerplatte 11 ist ein nach unten gerichteter Stempelträger 13a befestigt. Auch hier sind beide
Stempelträger 12a und 13a gleich ausgebildet und gleich lang. Auf dem unteren Stempelträger 12a ist der eigentliche Stempel
12 und auf dem oberen Stempelträger 13a ist der eigentliche Stempel 13 angeordnet, zwischen den beiden Stempeln 12 und 13 befindet
sich das zylindrische Rohteil 20.
Auf dem unteren Stempelträger 12a ist ein erster Hydraulikkolben 24 und auf dem oberen Stempelträger 13a ein zweiter Hydraulikkolben
25 verschiebbar gelagert. Diese beiden Hydraulikkolben 24 und 25 sind in zwei Hydraulikzylindern 26 und 27 verschiebbar
angeordnet, wobei der untere Hydraulikzylinder 26 an der unteren Trägerplatte 10 und der obere Hydraulikzylinder 27 an der oberen
Trägerplatte 11 befestigt ist. Zwischen den Trägerplatten 10, und den Hydraulikkolben 24 bzw. 25 wird im Innern der beiden
Hydraulikzylinder 26 bzw. 27 je eine Kammer 28 und 29 gebildet.
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-Jf
Biese beiden Kammern· 2S und 29 rindi QUaer !Leitungen- 3S^ 31 mit
nicht dargestelltem Eirucköleprellem ^erbrandlein!. Biese ©ruckäl—
quellen werden· 2.B. durch Membranspeicher· gebildet* in denen das
OeI durch ein komprimiertes GasP z.B. M„,ff iMiifcer (äem erforcierli—
eErerc Qrticfc stekt. Elurcii diese KemferarrspeieFieir wird in den Kanimem
28 and 29 ein genau gieiefeer Knrck eirzeEEgfce dareEi. den die
weiter irrtfeer liesciurieiienen Matrizen 32 trad 33 aneinander gepresst;
wrexderE. Diese beiden Efatrizrein; 32 irnd 33 sind rait. Efilfe
je eines Befesfcigunefsrincfes 34 c 35 a;n zwei laferizertträgem 36
und 31 befestigt;. Die Maiitrizenfcräger 36 trnd 37 sind ihrerseits
durch nicht, dargestellte Befestigungjsirnifctei„ z.B. Sclirauben,, an
je einem der beiden Efy-draulifckalben 24 und 25 befestigt.
Die beiden Matrizen 32 und 33 weisen- an den Flächen„ mit denen
sie sich gegenseitig berühren,» Äxrssparrangen auf r entsprechend
der Farm des herzustellenden Werkstückes„ beispielsweise des in
Fig. 3 und 4 dargestellten Zapfenkreuzes.
Die beiden Stempelträger 12a und 13a weisen je eine Längsbohrung
auf ρ in. denen je eine Äusstossstange- 38 und 39 verschiebbar gelagert
ist«
Die Wirkungsweise der im. Fig. 5 dargestellten Vorrichtung ist
wie folgts
Die beiden Hälften der beschriebenen ¥fcr-rrichtung werden mit Hilfe
der nicht dargestellten Presse soweit auseinander bewegt,, dass ein Rahteil 2(1 zwischen die beiden· Stempel 12 und 13 eingesetzt
werden kann. Bei diesem Einsetzen des Rahteiles 2Ü zwischen die
beiden Stempel 12 und 13 herrscht in den beiden Kammern 28 und
29 der volle H.ydrau.Iikdrucfct, trotzdem lassen sich die beiden
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Matrizen 32 und 33 soweit voneinander entfernen, dass genügend
Abstand zwischen den Matrizen zum Einsetzen des Rohteiles 20 entsteht, da der Hub der beiden Kolben 24, 25 durch Anschläge an
den Zylindern 26 und 27 begrenzt ist. Auf der einen Flälfte der
Zeichnung liegen die Kolben 24, 25 an diesen Anschlägen der Zylinder 26, 27 an, während auf der anderen Hälfte der Zeichnung
zwischen den Kolben 24, 25 und den Anschlägen der Zylinder 26, 27 ein Abstand h/2 vorhanden ist. Nach dein Einsetzen des Rohteiles
20 können die beiden Stempel 12 und 13 ohne Kraft soweit gegeneinander bewegt werden, bis die Stempel 12 und 13 mit ihren
Stirnflächen an den gegenüberliegenden Stirnflächen des zylindrischen Rohteiles anliegen. Wie aus der einen Hälfte der Zeichnung
ersichtlich ist, liegen dann auch die beiden Matrizen 32 und aneinander an. Es darf jedoch in dieser Stellung der beiden Stempel
12 und 13, in der sie beide gerade am Rohteil 20 anliegen, nach ein kleiner Spalt zwischen den beiden Matrizen 32 und 33
vorhanden sein., der sich jedoch während des Stauchens des Rohteiles
2 Q so rechtzeitig schliessen muss, dass kein Material des Rohteiles 20 in diesen Spalt gelangen kann.
Unter der Kraft der nicht dargestellten Presse werden die beiden
Trägerplatten 10 und 11 mit den beiden Stempeln 12 und 13 um den
Betrag h gegeneinander gepresst und der Rohteil 20 wird gestaucht. Aus dem mittleren Teil des Rohteiles 20 wird dabei Material radial
nach aussen \erdrängt und gelangt in die erwähnten Aussparungen
23 der Matrizen 12 und 13. Bei diesen Vorgang wird Drucköl aus den beiden Kannern 28 und 29 Ober die Leitungen 30 und 31 in die
nicht dargestellten Membranspeicher verdrängt.
ORIGINAL INSPECTED
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/11
Jeder der beiden Kolben 24 und 25 verschiebt sich dabei um den
Betrag h/2 im entsprechenden Zylinder 26 bzw. 27, wie aus der einen Hälfte der Fig. 5 ersichtlich ist.
Sobald sich die beiden Stempel um den Betrag h gegeneinander bewegt haben, ist das Rohteil 20 bereits in ein Zapfenkreuz gemäss
Fig. 3 und 4 durch Fliesspressen umgeformt worden.
Die beschriebene schwimmende Lagerung der Matrizen 12 und 13 ermöglicht es, den unteren Stempel 12 ortsfest an der Maschine
zu befestigen und nur den oberen Stempel 13 nach unten zu bewegen, dass sich bei dieser Verschiebung des Stempels 13 die beiden
Matrizen 32 und 33 mit halber Geschwindigkeit jedoch in der selben Richtung wie der Stempel 13 mitbewegen. Dabei wird das
Material des Rohteiles genau symmetrisch von oben und von unten· her in die Aussparungen 23 der Matrize hineingepresst.
Auf diese Weise lassen sich nicht nur das in Fig. 3 und 4 dargestellte
Zapfenkreuz, sondern beliebige zentralsymmetrische Körper, z.B. Zahnräder, herstellen.
In Fig. 6 ist das in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel
etwas ausführlicher dargestellt. Zwischen dem unteren Matrizenträger 36 und der unteren Trägerplatte 10 ist ein
erstes Tellerfederpaket 4 0 und zwischen dem oberen Matrizenträger 37 und der oberen Trägerplatte 11 ist ein zweites Tellerfederpaket
41 Angeordnet. Diese beiden Federpakete 4 0 und 41 sind genau aufeinander abgestimmt, derart dass der Schliessdruck der Matrizen
32 und 33 vor dem Pressvorgang erreicht wird, dass während des
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- Hf -
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PressVorganges der Schliessdruck immer genügend gross bleibt,
und dass auf die obere und untere Matrize 33 und 32 gleiche Kräfte übertragen werden.
Für den oberen Matrizenträger 37 mit der oberen Matrize 33 ist eine Rückzugsvorrichtung 42 vorgesehen. Der Federweg beträgt
für beide Federpakete 4 0 und 41 genau h/2.
Die Wirkungsweise entspricht derjenigen des zweiten Ausführungs beispiels geraäss Fig. 5.
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Claims (5)
- PATENTANV/*' TE".1G. H. FiNCXE '·· '• - ■''-.'G. M. B CM Rf' "·. ο. ο TAlGlR Patentansprüche 2819167ί-; : ■> .ι ti,. 5(1.1 Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes durch Fliesspressen aus einem zylindrischen Rohteil, dadurch gekennzeichnet, dass beide Stirnflächen des zylindrischen Rohteiles (20) um den gleichen Weg gegen die Mitte des Rohteiles (20) gepresst werden, und dass Material (21) in symmetrischem Stofffluss bezüglich der beiden Stirnflächen aus der Mitte des zylindrischen Rohteiles (20) radial nach aussen in den Hohlraum einer Matrize (14, 15, 32, 33) gepresst wird.
- 2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Zapfenkreuzes (22).
- 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Stempel (12) an der unteren Stirnfläche des zylindrischen Rohteiles anliegt, dass ein zweiter Stempel (13) an der oberen Stirnfläche des zylindrischen Rohteiles (20) anliegt, und dass zwei Matrizenhälften (14, 15, 32, 33) angeordnet sind, die gegenüber den beiden Stempeln (12, 13) mit gleicher Geschwindigkeit verschiebbar sind.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stempel (12) ortsfest in einer Presse angeordnet ist, dass der zweite Stempel (13) beweglich in der Presse angeordnet ist, und dass die beiden Matrizenhälften schwimmend angeordnet sind, d.h. sich relativ zu den beiden Stempeln (12, 13) bewegen.809846/0752 ORIGINAL ,NSPECTCD
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Matrizenhälfte (32, 33) ein Hydraulikkolben (24, 25) angeordnet ist, dass jeder Hydraulikkolben in einem Zylinder (26, 27) verschiebbar gelagert ist, und dass jeder Zylinder (26, 27) mit Druckflüssigkeit gefüllt ist.809846/0762
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