DE959876C - Process and blank for the non-cutting manufacture of hollow parts made of metal with a stepped sleeve shaft and profiled collar, such as spark plug housings - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 14. MÄRZ 1957ISSUED MARCH 14, 1957

B 22255 Ib j 49 iB 22255 Ib j 49 i

wie Zündkerzengehäusenlike spark plug housings

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Hohlteilen aus Metall mit abgesetztem Hülsenschaft und einem profilartigen, vorzugsweise sechskantigen Außenbund am weiteren Hülsenende, wie Zündkerzeingeihäusen, ausgehend von einem mit durchgehendem Loch versehenen zylindrischen Rohling mit dem ungefähren größeren Außendurchmesser des Hülsen^- schaftes, an dem in einer der Werstückaußenform angepaßten Matrize der engere Hülsenschaftteil durch Fließpressen von einer Matrizeninnenschulter aus in Stempelbewegungsrichtung gebildet wird. Der Stempel ist entsprechend der unterschiedlichen Weite des Gehäuses und für das Zusammenwirken mit der Matrizenschulter abgesetzt. The invention relates to a method for producing hollow parts made of metal with a stepped Sleeve shaft and a profile-like, preferably hexagonal outer collar on the other Sleeve end, like spark plug housings, starting out of a cylindrical blank provided with a through hole with the approximate larger outer diameter of the sleeve ^ - shaft on which in one of the workpiece outer shape adapted die the narrower sleeve shaft part by extrusion from an inner die shoulder is formed from in the punch movement direction. The stamp is according to the different Width of the housing and offset for interaction with the die shoulder.

Bei dem bekannten Verfahren wird ein rohrförmiger Rohling verwendet und durch Stempeldruck auf eine Stirnseite das ihr benachbarte Ende zu einem Bund gestaucht und das entgegengesetzte Ende fließgepreßt. Dabei muß der ganzp Werkstoff, auch ein etwaiger Überschuß, durch die Matrize geschoben werden, so daß ein beträchtlicher Reibungswiderstand entsteht und eine verhältnismäßig große Kraft zum Verformen benötigt as wird. Das bekannte Verfahren ist für im Gegensatz zu Stahl verhältnismäßig gut bildsames Buntmetall entwickelt worden.In the known method, a tubular blank is used and stamped on one end face the end that is adjacent to it is compressed into a collar and the opposite end Extruded end. The whole material, including any excess, must be replaced by the Die are pushed so that there is considerable frictional resistance and a proportionate one great force is required to deform. The well-known procedure is for opposed Non-ferrous metal that is relatively easy to form compared to steel has been developed.

Es ist auch bekannt, zum Pi essen von Verschraubungen Rohlinge zu wählen, deren Bohrung in der Nähe des einen Endes kegelig ist, und dann in diesen Innenkegel einen Sechskantstempel einzudrücken, wobei der Werkstoff entgegen der Stempelbewegung durch einen Ringspalt fließt und einen Hals bildet. Ein Fließpressen in Bewegungsrichtung des Stempels und die Bildung eines hülsenförmigen Schaftteils finden hierbei nicht ίο statt. Es wurde weiter schon vorgeschlagen, hülsenförmige, abgesetzte Werkstücke mit einem Außenprofil am weiteren Teil aus einem ringförmigen Rohling durch axialen Druck in der Weise zu erzeugen, daß der Werkstoff in und entgegengesetzt zur Preß richtung in. Ringspalte einsteigt. Dieses Verfahren dient im wesentlichen zum Herstellen kurzer Werkstücke, bei denen der weitere Hülsenteil nicht mit einem Bund versehen ist, der das Profil tragen soll.It is also known to eat pi from fittings To choose blanks whose bore is tapered near one end, and then to press a hexagonal punch into this inner cone, whereby the material is contrary to the The punch movement flows through an annular gap and forms a neck. An extrusion in the direction of movement of the punch and the formation of a sleeve-shaped shaft part do not take place here ίο instead. It has also already been proposed, sleeve-shaped, stepped workpieces with a Outer profile on the other part from an annular blank by axial pressure in the To produce way that the material in and opposite to the pressing direction in. Annular gap enters. This method is essentially used to manufacture short workpieces, in which the other The sleeve part is not provided with a collar that is supposed to support the profile.

Ausgehend von dem eingangs angegebenen Verfahren,, besteht die Erfindung· darin, daß an einem Rohling, dessen Loch sich in Stempelbewegungsrichtung im wesentlichen kegelig verengt, der Bund durch Ausweiten des Loches erzeugt und darauf der den Bund tragende Hülsenschaftteil beim weiteren Eintreiben des abgesetzten Stempels durch Gegenfließpressen, von der Matrizenschulter aus fertiggeformt wird.Based on the method indicated at the beginning, the invention consists in that on one Blank, the hole of which narrows essentially conically in the direction of the punch movement, the collar generated by widening the hole and then the sleeve shaft part carrying the collar in the further Driving in the offset punch by counter extrusion from the die shoulder is finished formed.

Durch dieses Verfahren kann man lange Werkstücke herstellen, ohne durch zu große Reibung an den Matrizenwänden unnötig Kraft zu verlieren. Der Hohlkegel des Rohlings erleichtert das Ausweiten des Bindendes und teilt die nach beiden Enden zu ausweichendien; Stoffmengen des Rohlings ab. 35. Etwaige Werkstoffüberschüsse können sich auf beide Enden des Preßstückes verteilen, so daß der Werkstofffluß in der Matrize kaum durch sie beeinträchtigt ist. Auf das Aufweiten und Fließpressen kann noch ein bei derartigen Preßvorgängen übliches Kalibrieren folgen.This process enables long workpieces to be produced without causing excessive friction to lose strength unnecessarily on the die walls. The hollow cone of the blank makes it easier to expand of what binds and divides those to be avoided at both ends; Amounts of substance from the blank. 35. Any excess material can be distributed on both ends of the pressed piece, so that the Material flow in the die is hardly affected by it. On expanding and extrusion Calibration, which is customary in such pressing processes, can also follow.

Ein Ausführungsbeispiel des gesamten Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt, teilweise im Schnitt und mit den zugehörigen Werkzeugen,An embodiment of the entire process is shown in the drawing. It shows, partly in section and with the associated tools,

Fig. ι den Stababschnitt,
Fig. 2 den vorgelochten,
Fig. 3 den durchgelochten Hohlkörper, Fig. 4 einen fließgepreßten und Fig. 5 einen kalibrierten! Hohlkörper. Zur an sich bekannten Gewinnung eines durchlochten-Roihiings dien* ein. runder Stangenabschnitt^!i (Fig. 1), der in eine Matrize 2 eingelegt und mit einem konischen Stempel 3 vorgelocht wird (Fig. 2). Der Konus 4 des Loches ist flacher, als dem üblichen Anzug bei Preßvorgängen entspricht, bleibt jedoch mit seinem Flankenwinkel 5 (dem halben Spitzenwinkel) unter io° und beträgt vorzugsweise etwa 5⁰. In den- Boden des Rohlings wird mit einem auch als ^v Auswerfer dienenden Stempel 7 eine Ausnehmung 6 gepreßt, ferner erhält der Boden eine Fase 8.Fig. Ι the rod section,
Fig. 2 the pre-punched,
3 shows the perforated hollow body, FIG. 4 an extruded one and FIG. 5 a calibrated one! Hollow body. For the extraction of a perforated roihiings, which is known per se, * are used. round rod section ^! i (Fig. 1), which is inserted into a die 2 and prepunched with a conical punch 3 (Fig. 2). The taper of the hole 4 is flatter than corresponds to the normal pressing operations at tightening, remains with its flank angle 5 (half apex angle) under io ° and is preferably about 5 ^0th In nevertheless bottom of the blank, a recess 6 is pressed with a serving also as ^v ejector stamp 7 further gives the floor a chamfer. 8

Im nächsten Arbeitsgang (Fig. 3) wird der noch napfförmige Rohling in einer Matrize 9 mit Hilfe eines Stempels 10 durchgelocht, so daß ein außen zylindrischer, innen kegeliger Hohlkörpern als Rohling für das erfindungsgemäße Verfahren entsteht. Der abgescherte Butzen 12 fällt nach unten. Dieser Rohling n wird nun in eine Matrize 13 gesteckt (Fig. 4). Diese ist in ihrem Oberteil sechskantig ausgearbeitet mit einem den Durchmesser des Hohlkörpers übersteigenden Eckenmaß und hat eine kegelige Ringschulter 14, gegen die sich der Rohling mit der Abschrägung 8 legt. Ein Stempel 15 wird nun in den Rohling n gesenkt; sein Ansatz 16 ragt über die Ringschulter 14 hinaus, ehe der Werkstoff zu fließen anfängt. Der Stempel 15 wird dann so stark auf den Rohling 11 gedrückt, daß dieser zu fließen beginnt. Ein Teil des Werkstoffes fließt hierbei durch den Ringraum zwischen Ansatz 16 und Matrize 13 in Stempelbewegungsrichtung nach unten; dabei bleibt der Werkstoff auch an der schwer zu beherrschenden Stelle in der Nähe der Ringschulter 14 dicht. Der obere Teil des Werkstoffes ist inzwischen in den Sechskantraum der Matrize 13 durch Ausweiten des betreffenden Abschnittes des Rohlings verdrängt worden, und der unterhalb des Sechskantbundes liegende Rohlingsteil wird entgegen der Stempelbewegung fließgepreßt. Man erhält durch diesen Arbeitsgang einen Gehäusepreßling 17, dar von einem Auswerfer 18 aus der Matrize 13 entfernt wird. Er hat bereits etwa die Länge und die sonstigen Maße des fertigen Gehäuses.In the next operation (Fig. 3) the still cup-shaped blank is in a die 9 with the help a punch 10 perforated so that an externally cylindrical, internally conical hollow body as Blank for the method according to the invention is produced. The sheared slug 12 falls down. This blank n is now inserted into a die 13 (FIG. 4). This is hexagonal in its upper part worked out with a corner dimension exceeding the diameter of the hollow body and has a conical ring shoulder 14 against which the blank with the bevel 8 rests. A stamp 15 is now lowered into the blank n; his approach 16 protrudes beyond the ring shoulder 14 before the material begins to flow. The stamp 15 is then pressed so hard on the blank 11 that it begins to flow. Part of the material flows through the annular space between extension 16 and die 13 in the punch movement direction downward; the material remains in the difficult-to-control point in the Close to the ring shoulder 14. The upper part of the material is now in the hexagon space the die 13 has been displaced by expanding the relevant section of the blank, and the part of the blank below the hexagonal collar is counter to the movement of the punch extruded. A pressed housing 17 is obtained by this operation, represented by an ejector 18 is removed from the die 13. He has already about the length and other dimensions of the finished case.

Die richtige Verteilung der Massen und Lenkung der Werksitoffbewegung hängt· außer von den nach bekannten Regeln zu bemessenden Werkzeugen vor allem von dem Flankenwinkel des Loches im Rohling ab.The correct distribution of the masses and the control of the movement of the material depend on the tools to be dimensioned according to known rules mainly depend on the flank angle of the Hole in the blank.

Der Gehäusepreßling kommt in einem weiteren, nicht zur Erfindung gehörenden Arbeitsschritt in eine Matrize 19, in welcher er mit Hilfe eines Stempels 20 kalibriert wird (Fig. 5). Das so entstandene Gehäuse 21 besitzt fast überall die endgültigen Maße, nur an seinen Enden sind noch kleine Fortsätze 22 und 23 vorhanden, die nachher abgedreht werden. Sie entstehen durch die in* gewissen Grenzen zugelassenen. Gewichtsabweichungen der Rohlinge 1. Der obenliegende Fortsatz 22 bildet sich in Achsrichtung des Gehäuses um eine Verstärkung 24 des Stempels 20, der untenliegende Fortsatz 23 entsteht radial in dem Zwischenraum zwischen dem Stempel 20 und einem Auswerfer 25. Die Verstärkung 24 ist etwas dünner als die Schlüsselweite des Sechskants. Das von dem Auswerfer ausgestoßene Gehäuse wird "5 nur noch an seinen Enden bearbeitet. Es empfiehlt sich, den Rohling 1 vor dem Vorlochen zu glühen und zu bondern, um das Fließen zu begünstigen. Auch vor dem Kalibrieren kann ein Zwischenglühen eingelegt werden. ^lao In a further work step not belonging to the invention, the pressed housing comes into a die 19, in which it is calibrated with the aid of a punch 20 (FIG. 5). The resulting housing 21 has the final dimensions almost everywhere, only at its ends there are still small extensions 22 and 23 that are turned off afterwards. They arise from those permitted within certain limits. Weight deviations of the blanks 1. The overhead extension 22 is formed in the axial direction of the housing around a reinforcement 24 of the punch 20, the lower extension 23 arises radially in the space between the punch 20 and an ejector 25. The reinforcement 24 is slightly thinner than the width across flats of the hexagon. The housing ejected by the ejector is only machined at its ends. It is advisable to anneal and bond the blank 1 before prepunching in order to promote flow. Intermediate annealing can also be carried out before calibration. ^Lao

Als Werkstoff für die Hohlkörper eignet sich besonders unlegierter Stahl mit weniger als 0,1 °/o Kohlenstoff.A particularly suitable material for the hollow body is unalloyed steel with less than 0.1% carbon.

Die geschilderten Arbeitsgänge lassen sich auf einer Stufenpresse ausführen, so daß eine sehr **5 wirtschaftliche Herstellung der Gehäuse möglichThe operations described can be carried out on a transfer press, so that a very ** 5 economical production of the housing possible

wird. Auf fünf Stufen einer solchen Presse kann die ganze Herstellung einschließlich des Abscherens des Rohlings ι vor sich gehen. Es ist auch möglich, den Rohling auf andere Weise, wie z. B. durch Ausstanzen, Abdrehen usw., herzustellen.will. The entire production, including shearing, can be carried out on five stages of such a press of the blank ι go ahead. It is also possible to use the blank in other ways, e.g. B. by punching, turning, etc.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: i. Verfahren zum Herstellen von Hohlteilen xo aus Metall mit abgesetztem Hülsenschaft und einem profilierten, vorzugsweise sechskantigen Außenbund am weiteren Hülsenende, wie Zündkerzengehäusen, ausgehend von einem mit durchgehendem Loch versehenen zylindrischen iS Rohling mit dem ungefähren größeren Außendurchmesser der Hülse, an dem in einer der Werkstückaußenform angepaßten Matrize der engere HülseinBchaftiteil durch Fließpressen, von einer Matrizeninnenschulter aus in Stempelbewegungsrichtung gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Rohling, dessen Lodh sich in Stempelbewegungsrichtung im wesentlichen kegelig verengt, der Bund durch Ausweiten des Loches erzeugt und darauf der den Bund tragende Hülsenschaftteil beim weiteren Eintreiben des abgesetzten Stempels durch Gegenfließpressen von der Matrizenschulter aus fertiggeformt wird.i. Process for the production of hollow parts xo made of metal with a stepped sleeve shaft and a profiled, preferably hexagonal outer collar at the other sleeve end, such as spark plug housings, starting from a cylindrical iS blank with a continuous hole and the approximately larger outer diameter of the sleeve, adapted to one of the workpiece outer shape Die of the narrower sleeve shaft part is formed by extrusion from a die inner shoulder in the direction of the punch movement, characterized in that on a blank, the body of which narrows essentially conically in the direction of movement of the punch, the collar is produced by widening the hole and then the sleeve shaft part carrying the collar is produced thereafter Driving in the offset punch by counter extrusion from the die shoulder is finished. 2. Rohling für das Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenwinkel des Kegels kleiner als io°, insbesondere 5° ist.2. Blank for the method according to claim i, characterized in that the Flank angle of the cone smaller than io °, in particular 5 ° is. In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 282 454;
französische Patentschrift Nr. 949 714;
Oskar Gönner, »Arbeitsbestverfahren und Betriebsmittel«, München 1947, S. 123.Considered publications:
Swiss Patent No. 282 454;
French Patent No. 949,714;
Oskar Gönner, "Arbeitsbestverfahren und Betriebsmittel", Munich 1947, p. 123. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 609 617/294. 8.56 (609 835 3.57)© 609 617/294. 8.56 (609 835 3.57)