DE919028C

DE919028C - Kaltpressverfahren zum Herstellen von massiven, napfartigen Formstuecken, wie Teller fuer Abschlussventile od. dgl., aus Metall, insbesondere Eisen, Eisenlegierungen oder Stahl

Info

Publication number: DE919028C
Application number: DESCH2555D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1943-08-10
Filing date: 1943-08-10
Publication date: 1955-04-04

Description

Kaltpreßverfahren zum. Herstellen von massiven, napfartigen Formstücken, wie Teller für Abschlußventile od. dgl., aus Metall, insbesondere Eisen, Eisenlegierungen oder Stahl Gegenstand der Erfindung ist ein Kaltpreßverfahren zum Herstellen von massiven, napfartigen Formstücken, wie Teller für Abschlußventile od. dgl., aus Metall, insbesondere aus Eisen, Eisenlegierungen oder Stahl, und von solchen napfartigen Formstücken, deren Napfbodenunterseite einen axialen, von einer Ringnut umgebenen Zapfen aufweist.
Solche stark profilierten, massiven Teile mußten bisher gegossen oder spanabhebend gefertigt werden, was die Herstellung von derartigen Gegenständen, die in der Regel Massenteile sind, erheblich verteuert. Die Erfindung bezweckt demgegenüber die Schaffung eines Verfahrens, das Teile der genannten Art in Massenfertigung verbilligt gewinnen läßt, und zwar durch spanlose Verformung in tunlichst nur einem oder höchstens zwei Arbeitsgängen, obwohl es sich dabei um massive Teile aus hartem Metall, wie Eisen oder Stahl, handelt, die sich bisher in dieser Art nicht in brauchbarer Weise fertigen ließen.
Das erfindungsgemäße Verfahren, das, wie die Versuche erbracht haben, das gesteckte Ziel in zufriedenstellender Weise erreichbar macht, besteht darin, daß ein etwa so hoher wie dicker Rohling durch einen Stempel mit einem zentral an seiner Stirnfläche angeordneten zylindrischen oder kegelförmigen, als Formdorn wirkenden Ansatz, der vorzugsweise eine ballige Stirnfläche besitzt, in eine gegenüber dem Stempelansatz quersichnittsgrößere, durch einen Boden mit der Negativform des Werkstückes abgeschlossene Matrize so eingedrückt wird, daß der Werkstoff, auf einem frei liegenden Abschnitt gleichmäßig ausweichend und in der Matrize in Kaltfließen übergehend, am Stempelansatz n@apfartig hochsteigt, worauf der an der Stirnfläche des Stempels anlaufende Werkstoff flanschförmig flachgepreßt wird.
Der wesentliche Fortschritt der Erfindung besteht, wie :gesagt, darin, daß jetzt in der angegebenen Weise auch massive Werkstücke aus Eisen oder anderen harten Metallen durch spanlose Verformung möglichst in einem einzigen Arbeitsgang zur gewünschten Fertigform gebracht werden können, und zwar zufolge der vereinfachten Herstellungsweise unter Erzielung einer Verbilligung, wobei es außerdem möglich ist, Eisen als Werkstoff für manche Gegenstände zu wählen, die bisher zweckmäßigerweise aus Messing gefertigt wurden. Dabei wird in diesem Fall zugleich noch eine größere Widerstandsfähigkeit der erzeugten Gegenstände erzielt.
Zum neuen Verfahren können als Rohlinge sogar Ronden aus Stanzabfällen oder Stangenabschnitte Verwendung finden, die sonst häufig zum Abfall kommen müßten, was gleichfalls als Fortschritt bewertet werden muß. Im einzelnen richtet sich die Form,des Rohlings. dabei nach der Größe des zu erzielenden Werkstücks. Bei entsprechender Dimensionierung der Werkzeuge steht nichts im Wege. auch entsprechend große Werkstücke nach dem neuen Verfahren herzustellen.
Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens empfiehlt sich eine Vorrichtung, bei der die den Abschluß des zylindrischen oder kegelförmigen Ansatzes des Preßstempels bildende Arbeitsfläche vorzugsweise ballig ausgebildet ist an Stelle der Verwendung einer gleichfalls möglichen ebenflächigen Ausführungsform. Im erstgenannten Fall erhält man dann zu Beginn des Verformungsprozesses eine in den harten massiven Werkstoff knetend eindringende Druckkraft, die im ersten Augenblick zentral eine erhöhte spezifische Beanspruchung des Werkstoffes auf verringerter Angriffsfläche schafft. im Gegensatz zu einem mehr planflächigen Aufeinandertreffen von Werkzeug und Werkstoff. Letzteres schafft nämlich eine größere Werkzeugbeanspruchung, ohne aber im Vergleich zu einem Balligen Angreifen des Werkstoffes auch besser verformend zu wirken. Das neue Verfahren ist in seiner verbesserten Anwendungsform also auch schonend für Werkzeug und Werkstoff.
Wichtig für die Sicherung des gewünschten Verlaufs des stattfindenden Arbeitsvorganges ist ferner. äaß sich der Werkstoff beim Niediergehen des Stempelansatzes zwischen Matrize und Stempel durchquetschend und frei hochquellend ausbreiten kann, was ein kaltfließend knetendes Verformen des Rohlings zustande kommen läßt und -zugleich noch eine Veredelung des Strukturgefüges des Werkstoffes zu Folge hat.
Eine besonders vorteilhafte Form für die Vorrichtung zur Ausübung .des neuen Verfahrens erhält man, wenn der in Weiterbildung der Erfindung die Ringnut mit :dem Achszapfen bildende Teil der Matrize :des Werkzeugs zugleich ,als Auswurfstempel ausgebildet ist. Diese Ausbildungsform empfiehlt sich ohnedies besonders für kleine Werkstücke bei Massenfertigung.
Die Erfindung ist mit ihren Einzelheiten nachstehend an Hand einer Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel. einer Vorrichtung zur Ausübung des neuen Verfahrens noch näher erläutert.
Fig. i zeigt diese Vorrichtung zu Beginn des ersten Arbeitsganges, während Fig. i a die Preß vorrichtung zu Ende des ersten Arbeitsvorganges darstellt.
Im einzelnen ist i der Preßstempel mit zylindrischem oder kegelstumpfförmigem Ansatz z. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Arbeitsfläche 2' ballig ausgebildet. Beim Niedergehen des Stempels erhält der Rohling 3 die Form 3' gemäß Fig. i a. Es entsteht also ein Flansch 4, ein Hohlraum 5, eine Ringnut 6 mit Achszapfen 7.
Aus Fig. i und z a ist weiter die Matrize 8 ersichtlich sowie der die Ringnut 6 mit Achszapfen 7 bildende Bodenteil der Matrize 8, welcher als Aus werfer 9 ausgebildet ist.
Durch die angegebene Ausbildungsform der Werkzeuge wird gewährleistet, daß z. B. auch Werkstücke mit tiefer Ringnut bzw. mit entsprechend großem Achszapfen in einem einzigen Arbeitsgang erzielbar sind, und zwar, was für die Massenfertigung sehr wichtig ist, genau maßhaltig und formgetreu.
Bei der Verwendung des Formlings 3' gemäß Fig. i a als Teller für Abschlußventile wird in bekannter Weise in die Ringnut 6 ein Dichtungsring aus vulkanfiberartiger Preßmasse eingesetzt, während der Achszapfen 7 ein Gewinde zur Aufnahme einer Befestigungsscheibe für den Dichtungsring sowie für eine Schraubmutter erhält. Ferner kann in bekannter Weise im Hohlraum 5 der Zapfen einer Ventilspindel befestigt werden.
Zu Fig. i und i a zeigt Fig. 2 und 2 a den zweiten Arbeitsgang, in welchem mit einem Durchstoßstempel io, dessen Ansatz 2 mit balliger Ansatzfläche 2 demjenigen vom ersten Arbeitsgang gleicht, der beim ersten Arbeitsgang am Formling entstandene Flansch 4 äbgeschert wird.
Zu Fig. 2 ist noch zu erwähnen, daß als Matrize i i eine einfache Löchplatte genügt. Der zweite Arbeitsgang gemäß Fig. 2 und 2 a ist vorgesehen, wenn der Befestigungsflansch 4 nicht notwendig ist; in diesem Fall kann der abgescherte Flansch als Unterlagscheibe dienen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: -z. Kaltpreßverfs.hren zum Herstellen von massiven, napfartigen Formstücken, wie Teller für Abschlußventile od. dg1., aus Metall, insbe sondere aus Eisen, Eisenlegierungen oder Stahl, und von solchen napfartigen Formstücken, deren Napfbodenunterseite einen axialen, von einer Ringnut umgebenen Zapfen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein etwa so hoher wie dicker Rohling durch einen Stempel mit einem zentral an seiner Stirnfläche angeordneten zylindrischen oder kegelförmigen, als Formdorn wirkenden Ansatz, der vorzugsweise eine ballige Stirnfläche besitzt, in eine gegenüber dem Stem pelansatz querschnittsgrößere, durch einen Boden mit der Negativform des Werkstückes abgeschlossene Matrize so eingedrückt wird, daß der Werkstoff, auf einem frei liegenden Abschnitt gleichmäßig ausweichend und in der Matrize in, Kaltfließen übergehend, am @ Stempelansatz napfartig hochsteigt, worauf der an der Stirnfläche des Stempels anlaufende Werkstoff flanschförmig flachgepreßt wird. a.
Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge kennzeichnet, daß in einem zweiten Arbeitsgang der beim ersten Arbeitsgang am Formling entstandene Flansch abgeschert wird.
3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Matrizenboden eine axiale Bohrung von der Tiefe des zu erzeugenden Achszapfens und eine Ringrippe entsprechend einer den Zapfen umgebenden Ringnut besitzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Bodenteil der Matrize als Auswerfer dient. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 368918, 474316-