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Verfahren zur Fertigstellung von vorgepreßten Schrauben- und Bolzenwerkstücken
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Bolzen- und Schraubenwerkstücken.
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Bei der Herstellung solcher Werkstücke ist es :im allgemeinen wünschenswerter,
das Gewinde auf einen Teil des Bolzenschaftes aufzuwalzen, statt es in diesen einzuschneiden.
Die Vorteile des aufgewalzten Gewindes gegenüber dem in das Werkstück eingeschnittenen
Gewinde sind bekannt. Nun wird aber beim Aufwalzen des Gewindes kein Metall von
dem Bol.zenschaft entfernt, und demgemäß wird, wenn der Schaft vor dem Anbringen
des Gewindes durchweg von gleichem Durchmesser ist, infolge der Bearbeitung der
Durchmesser des Gewindes größer als der Durchmesser des nicht mit Gewinde versehenen
Schaftteiles. Für viele Zwecke ist die Verwendung eines in der beschriebenen Art
mit Gewinde versehenen Bolzens unvorteilhaft oder überhaupt unmöglich.
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Um einen gleichmäßigen Durchmesser des Bolzenschaftes auf seiner ganzen
Länge zu erhalten, hat man Bolzen hergestellt, bei denen der Schaft verstärkt ist,
um einen vergrößerten Schaftdurchmesser zwischen dem mit Gewinde zu versehenden
Teil und dem Bolzenkopf zu erzielen. Dieses Verfahren kann leicht zum Entstehen
von Rissen in dem ver-
| stärkten Teil des Bolzens und damit zu |
| Schwächungen führen; es ist daher unvorteil- |
| haft und wird nur selten angewandt. |
| Andere Verfahren zur Erzielung eines ver- |
| ringerten Durchmessers für den Teil des |
| Bolzenschaftes, der durch Walzen mit Ge- |
| winde versehen werden soll, sind das Schmie- |
| den des Werkstückes im Gesenk zur Erzielung |
| eines Teils von verringertem Durchmesser |
| und das Verringern des Durchmessers eines |
| Teils des Bolzenschaftes während des Stau- |
| chens des Kopfes. Das letztere Verfahren ist |
| zwar im allgemeinen nicht ungünstig, bietet |
| aber gewisse Nachteile. Beispielsweise sind |
| Maschinen zum Anstauchen von Köpfen, von |
| Bolzen auf kaltem Wege so gebaut, daß nur |
| wenig Platz für den Bolzenhalter gelassen ist, |
| der unter den vorliegenden Arbeitsbedingun- |
| gen gleichzeitig zur Preßform wird. Ein |
| weiterer Nachteil ist, daß das Anstauchen des |
| Kopfes durch einen verhältnismäßig starken |
| Schlag geschieht, der das Metall eines Teils |
| des Bolzenschaftes in einen verengten Teil der |
| Hohlform zwängt, um das Verjüngen dieses |
| Teils des Schaftes zu bewirken. Diese Maß- |
| nahme kann leicht örtliche Spannungen in |
| dem auf diese Weise bearbeiteten Teil des |
| Schaftes hervorbringen. |
| Auch war es bekannt, den Schaft eines |
Schrauben- oder Bolzen"vverltstiickes vor dem Aufwalzen des Gewindes
durch eine Ziehmatrize zu drücken und dadurch seinen Durchmesser herabzusetzen.
Die bisher beschriebenen Verfahren waren jedoch entweder insofern unvollkommen,
als sie eine besondere Maßnahme in einer besonderen ;Maschine als Teil des Herstellungsverfahrens
erforderten, oder es wiesen, wenn beide Enden eines Bolzenwerkstückes im gleichen
Arbeitsgange verjüngt wurden, die Werkstücke eine Einschnürung in der Nähe der Grenzlinie
zwischen dem gedrückten Schaft und dein nicht verdünnten Teil :des Bolzens sowie
eine Erhöhung des Durchmessers des übrigen Teils der Schulter auf. Bei den früheren
Verfahren weisen die bearbeiteten Bolzen kein genau rechteckiges Längsprofil auf,
so daß sie einer Nacharbeit unterzogen werden mußten.
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Durch die Erfindung ist nun die Möglichkeit gegeben, das Verjüngen
des Bolzenschaftes in verbesserter Weise vorzunehmen, indem der Bolzenhalter einer
Kopfbeschiieidmaschine gleichzeitig zum Verkleinern des Durchmessers des Bolzens
während des Beschneideorganfies benutzt wird.
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Es werden also ein besonderer Arbeitsgang für eine besondere Maßnahme
und gleichzeitig die Nachteile vermieden, die den bekannten Verfahren in einem Arbeitsgang
anhaften. Eine Einschnürung ist bei den gemäß dem Verfahren der Erfindung bearbeiteten
Werkstücken nicht vorhanden, ebenso auch nicht eine Erhöhung des Durchmessers der
Schulter. Auch wird ein genau rechteckiges Längsprofil erzielt, so daß eine @Tachbearbeitung
unnötig ist, und es werden Bolzen von großer Länge erhalten, die keinen der bei
den älteren Verfahren in Erscheinung getretenen Fehler aufweisen und ohne jede -Nachbearbeitung
brauchbar sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Kopf des vorgepreßten Werkstückes
mit der Schneidmatrize in Berührung gebracht und die Ziehmatrize in bekannter Weise
über den Schaft des Werkstückes geschoben -wird, worauf die Ziehmatrize nach- Beendigung
des Ziehvorganges den Kopf in die Schneidinatrize hineindrückt.
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In den Zeichnungen ist Abb. i der Grundriß einer Maschine zur Ausführung
des Verfahrens der Erfindung. Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie
2-2 der Abb. r, Abb. 3 bis 6 zeigen im vergrößerten Maßstabe die verschiedenen Stufen
des Verfahrens der Erfindung.
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In Abb. i und 2 ist i der den Stempel tragende Schlitten einer Maschine
zum Beschneiden der Köpfe von Bolzenwerkstücken, 2 der Stempel zum Drücken des Bolzenkopfes
gegen und in die feststehende Schneidmatrize 3. Wie bei solchen Maschinen üblich,
ist ein Auswerfer 4 angeordnet, der in die Bohrung des Stempels :2 eingreift, um
die Bolzen auszuwerfen.
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Wie in ,#£bb. 2 und 3 gezeigt, wird das angeköpfte Bolzemverkstück
5 in den Stempel :2 eingebracht und von ihr derart aufgenommen, daß sein Kopf 5a
der Schneidmatrize 3 zentrisch anliegt.
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In Abb. 3 liegt der Schaft des Bolzens 5 in einem Teil 7a ;der Bohrung
des Stempels, der den gleichen Durchmesser wie der Bolzenschaft vor der Bearbeitung
besitzt.
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Nachdem der Kopf 5a des Bolzens 5 zur Berühr ung mit der Schneidmatrize
3 gebracht ist, bewirkt die Weiterbewegung des Stempels 2 ein Ziehen des Bolzens
durch den Teil 7"
der Stempelbohrung, der einen geringeren Durchmesser als
der unbearbeitete Bolzenschaft besitzt. Abb. 3 zeigt den Beginn der Bildung dieses
Teiles 5U des Bolzenschaftes.
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Der Vortrieb des hohlen Stempels 2 geht stetig vor sich. Der hohle
Stempele wird also in stetiger Bewegung über den Bolzenschaft geschoben, wenn die
Vorwärtsbewegung des Bolzens selbst durch Berührung des Bolzenkopfes mit der Schneidmatrize
zum Stillstand gekommen ist. Es wäre zu erwarten, daß das Beschneiden des Bolzenkopfes
zunächst stattfinden würde, bevor das Metall des Schaftes in die verjüngte Form
gezogen wird. Dies ist jedoch nicht der Fall, sondern es wird zunächst der Bolzenschaft
gezogen, und ,erst nach Beendigung dieser Verfahrensstufe wird der Bolzenkopf durch
Beschneiden in seine endgültige Form gebracht.
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Abb. 4. zeigt den Bolzenkopf 5a in der gleichen Stellung in bezug
auf die Schneidntatr ize 3 und deren Bohrung 6. Der Ziehvorgang ist hier beendet,
und der Teil 7b der Bohrung des Stempels :2 ist über den Bolzenschaft geschoben,
so daß nur der innerhalb des Teiles 7a der Bohrung liegende Teil 5c des Bolzenschaftes
seine ursprüngliche Dicke behalten hat. In dieser Stellung liegt die Stirnfläche
7c des hohlen Stempels 2 dem Bolzenkopf 8 an, und dieser wird dadurch zwischen der
Fläche 7c und den die Bohrung 6 umgebenden Kanten der Schneidmatrize 3 eingeklemmt.
Der Teil 5b des Bolzenschaftes ist durch den Ziehvorgang nicht nur auf geringeren
Durchmesser gebracht, sondern auch verlängert worden.
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Abb. 5 zeigt die Vollendung des Vorgangs. In dieser Abbildung ist
die Stirnfläche 7c des Stempels 2 um eine Strecke gleich der zwischen den Stirnflächen
des Stempels 2 und der Schneidmatrize 3 liegenden Dicke des Metalls des Bolzenkopfes
vorgerückt. Der Bolzenkopf 511 ist dabei in die Bohrung 6 der
Schneidmatrize
hineingetrieben, und gleichzeitig ist das überschüssige Metall 8 abgeschert worden.
Bei dieser Endstufe des Verfahrens tritt keine Anderung an dem Schaft des Bolzens
mehr ein, vielmehr wird hier nur noch der Kopf in seine Fertigform gebracht.
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Abb. 6 zeigt das Auswerfen des verjüngten und fertig zugerichteten
Werkstücks. Das Auswerfen wird durch die Auswerfstange 4, die bei der Rückwärtsbewegung
des Stempels 2 mit dem Ende des Werkstückes zur Berührung kommt, bewirkt.
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Die Länge des verjüngten Schaftteils kann je nach der Art der gewünschten
Bolzen oder je nach der Länge der zu bearbeitenden Bolzen durch Verwendung von Preßsteml>eln
mit mehr oder weniger langen, ziehendwirkenden Teilen in ihrer Bohrung abgestuft
werden. Auf diese Weise können Längen des verdünnten Schaftteils bis zu 20 Cm und
sogar noch größere Längen erzielt werden.