DE2747382C2 - Verfahren zur Herstellung eines einen hohlzylindrischen Teil aufweisenden Flanschstückes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines einen hohlzylindrischen Teil aufweisenden Flanschstückes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.

Es existiert eine Vielzahl von hohlen Gegenständen mit Flanschen an ihren Enden, wie z. B. hohle hutförmige Körper a (mit einem Blindloch) gemäß Fig. 1 sowie Zahnradrohlinge b und Synchronisationsringe c (beide mit Durchgangslöchern) gemäß den Fig. 2 und 3.

Aus der gattungsbildenden DE-OS 20 36 030 ist bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein mit einer kugelförmigen Ausbeulung versehener Stempel eine Durchbiegung im Mittelteil eines Werkstücks hervorruft. Bei diesem bekannten Verfahren wird diese Durchbiegung oder Einbuchtung in einem ersten Verfahrensschritt erzeugt, woraufhin in einem zweiten Verfahrensschritt der Flansch des Materials ausgebildet wird. Diese beiden Verfahrensschritte erfolgen somit unabhängig voneinander, So daß jeder einzelne Verfahrensschritt eine große Druckkraft erfordert, um die Einbuchtung sowie den Materialflansch auszubilden.

Aus der DE-OS 17 52 007 ist ferner ein Verfahren zum Fließpressen von rohrförmigen Werkstücken, insbesondere von Flanschen mit hohem Rohransatz, bekannt sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbgriff

3 4

des Patentanspruchs 2. Ein scheibenförmiges Ausgangs- nach innen gerichteter Materialfluß erzwungen wird, material, in das vor dem Fließpressen eine zentrische wodurch die Oberfläche des Materials in dem Durchöffnung eingestanzt wird, wird bei der bekannten Aus- gangsloch angehoben und eine Einbuchtung in der gegestaltung in ein Preßwerkzeug eingebracht Bei der genüberliegenden Seitenfläche des Materials gebildet nach unten gerichteten Bewegung des Preßstempels 5 wird Der gleichzeitig mit dem Preßvorgang eingeschowird das unter dem wirkenden Preßdruck fließende bene Dorn unterstützt den Materialfluß und die Ausbil-Scheibenmaterial entgegen der Bewegung des Preß- dung des hohlen Hauptkörpers des Gegenstands unter stempeis nach oben gedrückt, wobei ein Preßdorn nach Anwendung geringer Kraft

oben mitgenommen wird, der sich mit der gleichen oder Mit Hilfe der Erfindung ist es weiterhin möglich, ein mit größerer Geschwindigkeit wie das fließende Materi- io Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung hohler, al bewegt Das unter dem Preßdruck fließende Material mit Durchgangslöchern und Flanschen versehener Geschmiegt sich somit an den Preßdorn an, wodurch eine genstände, wie z. B. Zahnräder mit einem Anguß, Synsaubere Innenkontur des Rohransatzes erzielt wird. Da chronisationsringe sowie die entsprechenden Rohlinge die Außenseite des nach oben steigenden Materials je- durch Ausstanzen des oben beschriebenen preßgeformdoch keine Abstützung erfährt zeigt die äußere Ober- 15 ten Blindlochbodens vorzusehen,
fläche des fertig hergestellten Werkstückes Unebenhei- Ferner ermöglicht es die Erfindung, ein VeVfahren ten und Unregelmäßigkeiten auf. und eine Vorrichtung vorzusehen, mit denen fortlaufend

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine hohle, mit Flanschen versehene Gegenstände aus Strei-Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiter zu fenmaterial oder ähnlichem hergestellt werden können, entwickein, daß das hergestellte Endprodukt neben ei- 20 ungeachtet ob die Innenlöcher Blindlöcher oder Durchner exakten Innenkontur auch eine exakte Außenkontur gangslöcher darstellen und ob das Material in die geaufweist Außerdem soll eine Vorrichtung zur Ausfüh- wünschte Gestalt vorgeformt werden muß.
rung des Verfahrens angegeben werden. Weiterhin ermöglicht es die Erfindung, ein Verfahren

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im und eine Vorrichtung vorzusehen, mit denen fortlaufend

Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 2 angegebe- 25 hohle, mit Flanschen versehene Gegenstände aus Strei-

nen Merkmale gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der fenmaterial oder ähnlichem hergestellt werden können,

Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. unabhängig davon, ob die Innenlöcher Blindlöcher oder

Erfindungsgemäß wird von der Einbuchtung, die da- Durchgangslöcher darstellen, wobei ein Rohling aus durch gebildet wird, daß das Flachstück im Randbereich dem Material herausgestanzt wird und in einem Bearbis zum 0,73- bis 0,88fachen Radius des Preßraums gs- 30 beitungszyklus in einen hohlen Gegenstand preßgestaucht wird, wodurch ein Fließen des Materials in den formt wird.

zentralen Bereich und das Aufwölben des'Materials er- Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichreicht wird, Gebrauch gemacht, indem dieses beim nung näher erläutert. Es zeigt

Fließpressen mittels des Preßdorns ausgenutzt wird. Rg. 1 eine hutförmige Struktur im Längsschnitt als Demnach wird das Umfangsteil des Materials durch die 35 Beispiel für hohle Produkte mit Flanschen;
zwischen dem Preßstempel und dem Gesenk ausgeübte Fig. 2 einen Zahnradrohling mit einem Durchgangs-Druckwirkung entsprechend gequetscht und gleichzei- loch im Längsschnitt als Beispiel für einen anderen hohtig der Preßdorn in die gebildete Aufwölbung hineinge- len Produkttyp mit Flanschen;

drückt. Dies hat zur Folge, daß die Einbuchtung die für Fig. 3 einen Synchronisationsring in teilweise geden Preßdorn erforderliche Druckkraft reduziert, so 40 schnittener Längsansicht als Beispiel für ein etwas komdaß diese Druckkraft die vom Preßstempel und dem plizierteres hohles Produkt mit Flanschen;
Gesenk ausgeübte Hauptpreßkraft in einem beträchtli- Fig. 4(1) und 4(11) ein Bearbeitungsausgangs- und ein chen Ausmaß verringert Zusätzlich zu dem nach innen Bearbeitungsendstadium eines Werkzeugs zur Durchgerichteten Materialfluß ermöglicht die von dem Preß- führung der Erfindung;

dorn ausgeübte Druckkraft das gleichzeitig erfolgende 45 Fig. 5 ein Werkzeug zur Durchführung der Erfindung

Fließpressen der an der Innenkontur und Außenkontur am Beispiel der Herstellung eines hohlen, mit einem

des hohlen Hauptkörpers vorgesehenen Flächen. Flansch versehenen Gegenstandes im Längsschnitt;

Gemäß der Erfindung wird somit ein Materialfluß Fig. 6 und 7 ein anderes Ausführungsbeispiel zur Hererzwungen, der sich aus der bestimmten Bemessung des stellung eines hohlen, mit einem Flansch versehenen Randbereichs ergibt und der die das Fließpressen mit 50 Gegenstandes gemäß der Erfindung im Längsschnitt;
Hilfe des Preßdorns fördernde Durchbiegung bzw. Auf- Fig. 8(1) und 8(11) ein erstes und zweites Bearbeiwölbung im Mittelteil des Werkstücks hervorruft. tungsstadium eines weiteren Ausführungsbeispiels eines

Bei der Erfindung handelt es sich somit um ein Ver- Werkzeugtyps zur fortlaufenden Herstellung hohler,

fahren und eine Vorrichtung, mit deren Hilfe ein zu mit Flanschen versehener Gegenstände von einem

preßformendes Material in einen Zwischenraum einge- 55 Streifenmaterial im Längsschnitt;

schlossen wird, der eine Kontur entsprechend der Au- Fig. 9(1) bis 9(V) verschiedene Arbeitsstadium eines

ßenkontur des Flanschteils des herzustellenden Gegen- weiteren Werkzeugtyps gemäß der Erfindung zur fort-

standes aufweist, und zwischen einem Stanzstempel mit laufenden Herstellung hohler, mit Flanschen versehener

einem Durchgangsloch entsprechend der Außenkontur Gegenstände aus einem Streifenmaterial im Längs-

des hohlen Hauptkörpers des Gegenstandes und einem 60 schnitt und

anderen Teil zusammengepreßt wird. Dieser andere Fig. 10(1) bis 10(IV) verschiedene Arbeitsstadien eines Teil hält verschiebbar einen Dorn, der eine Außenkon- weiteren Werkzeugtyps gemäß der Erfindung zur Hertur entsprechend der Innenkontur des inneren Loches stellung eines Synchronisationsringes,
des hohlen Gegenstandes aufweist, wobei der Dorn Ein Ausführungsbeispiel zur Anwendung des erfingleichzeitig in das Durchgangsloch des Stanzstempels 65 dungsgemäßen Verfahrens wird in den Fig. 4(1) und 4(11) eingeschoben wird. Durch den Preßvorgang wird der an verdeutlicht. Diese Vorrichtung ist zur Herstellung eider Außenseite befindliche Teil des Materials in ein nes hohlen hutförmigen, mit einem Flansch versehenen Flanschteil des Gegenstandes umgeformt, während ein Gegenstandes a vorgesehen. Die Vorrichtung weist fol-

gende Teile auf: einen Stanzstempel 1 mit einem Außendurchmesser gleich dem des Flanschteils 7 des Produkts und einem zentralen Durchgangsloch 5, dessen Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des hohlen Hauptteils 8 des Produkts ist, einen Klemmring 2, der den Stanzstempel 1 in Gleitpassung umgibt, und ein Gesenkteil 3, das unterhalb des Klemmrings 2 in Haft- bzw. Preßsitz vorgesehen ist. Durch ein Loch in der Mitte des Gesenkteils 3 verläuft schiebbar ein Dorn 4 mit einem Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der Innenbohrung 9 des hohlen Produkt. In einen Hohlraum 10, der zwischen dem Stanzstempel 1, dem Klemmring 2 und dem Gesenkteil 3 ausgebildet ist und einen Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Flanschteils 7 des Produkts aufweist, wird ein Materialstück 6 von ebener Gestalt mit eiern Durchmesser im wesentlichen gleich oder kleiner dem Durchmesser des Hohlraums 10 gemäß 4(1) eingefügt.

Während das zu bearbeitende Material 6 somit zwischen den Stanzstempel 1 und das Gesenk 3 gedrückt wird, wird der Dorn 4 in den Hohlraum 10 getrieben. Unter dem Preßdruck zwischen dem Stanzstempel 1 und dem Gesenk 3 wird der an der Außenseite befindliche Teil des Materials 6 in ein Flanschteil 7 des Produkts umgeformt, und der mittige Materialteil 6 wird innerhalb des Durchgangsloches 5 in dem Stanzstempel 1 angehoben und eine sich ausbildende Einbuchtung 15 wird durch den Dorn 4 zu einem Innenhohlloch 9 des Produkts geformt Anhand dieses Verfahrens kann eine gleichmäßige Wandstärke des hohlen Hauptteils 8 erreicht werden. Außerdem kann ein hohler Gegenstand mit einem Flansch von sauberer Form in einem einzigen Bearbeitungsschritt gemäß Rg. 4(11) erzeugt werden.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist die Verwendung bzw. Anwendung eines Stanzdorns 4 ein charakteristisches Merkmal der Erfindung. Das Ausmaß bzw. die Geschwindigkeit des Dornvorschubes relativ zum Betrag der zwischen dem Stanzstempel 1 und dem Gesenkteil 3 auftretenden Druckwirkungsverstärkung muß in einer konstanten Beziehung zu dem Verhältnis der Querschnittsfläche des Hohlprodukts zur Querschnittsfläche des Flanschteils 7 gehalten werden (Preßformungsverhältnis). Jedoch kann in der Praxis der erforderliche Vorschub des Dorns 4 automatisch in Übereinstimmung mit einer Zunahme der Druckkraft zwischen dem Stanzstempel 1 und dem Gesenkteil 3 erreicht werden.

Wird in diesem Falle der Druck des Stanzdorns 4 auf einen höheren Wert als erforderlich eingestellt und der Stanzdorn zwangsläufig um den vorher erwähnten Betrag vorgetrieben, so kann die zum Antrieb des Stanzstempels 1 erforderliche Kraft wesentlich verkleinert werden. Es ist jedoch zu vermerken, daß sich, wenn der Druck des Stanzdorns 4 extrem erhöht wird, die Spannung in dem hohlen Hauptteil 8 des Produkts erhöht und die Wandstärke sich folglich reduziert, bis eine teilweise Schrumpfung eintritt Somit existiert immer ein oberer Grenzwert für die auf den Stanzdorn 4 aufzubringende Kraft.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel wurde ein Stanzstempel 1 mit einem Außendurchmesser von 24 mm und einem Innendurchmesser von 15 mm sowie einen Stanzdorn 4 mit einem Außendurchmesser von 10 mm zum Preßformen einer kreisförmigen, aus reinem Aluminium bestehenden Platte 6 mit einer Dicke von 4 mm und einem Durchmesser von 24 mm in ein einen Flansch aufweisendes Hohlprodukt benutzt, bis eine Wandstärke von 2 mm erreicht wurde. Bei diesem Vorgang bzw. dieser Bearbeitung betrug die für den Stanzstempel 1 erforderliche Druckkraft 12,5 t, wenn die auf den Stanzdorn 4 ausgeübte Kraft zu 0,4 t ausgewählt wurde. Für jede Zunahme der auf den Stanzdorn 4 ausgeübten Kraft um 0,1 t wurde die auf den Stanzstempel 1 ausgeübte Druckkraft um 1 t verkleinert. Die auf den Stanzdorn 4 ausgeübte Kraft konnte nicht über 0,7 t gesteigert werden, da sonst, wie oben bereits beschrieben, ein geschrumpfter Teil in dem hohlen Hauptteil 8

&iacgr;&ogr; des Produkts ausgebildet wurde.

Gemäß dem beschriebenen Verfahren kann nicht nur die für den Stanzdorn 4 erforderliche Kraft, sondern auch die auf den Stanzstempel 1 ausgeübte Druckkraft auf einen verhältnismäßig kleinen Wert herabgesetzt werden. Zum Zwecke des Vergleichs der Kraft für den Stanzdorn in diesem Beispiel zu der der angewandten Kraft bei dem bekannten Verfahren wurde ein Loch entsprechend diesem Beispiel in die gleiche, aus reinen Aluminium bestehende Platte unter Anwendung der gleichen Belastung des Stanzdorns, aber ohne Anwendung der Druckbelastung des Stanzstempels 1 eingedrückt. Es zeigte sich, daß nur etwa 20% der Tiefe des Beispiels erreicht werden konnte. Gemäß der Erfindung ergibt sich somit kein Verbiegen oder keine Beschädi-

gung des Stanz dorns, und die Lebensdauer des Stanzdorns kann wesentlich verlängert werden.

In den Fällen, in denen Gegenstände mit Durchgangslöchern hergestellt werden, wie z. B. ein Zahnradrohling b gemäß Flg. 2 oder ein Synchronisationsring c gemäß

Fig. 3, wird — wie in Fig. 5 gezeigt - eine Preßformungsvorrichtung mit einem Gesenkloch 11, das mit dem Stanzdorn 4 an dem oberen Ende des Stanzstempels 1 zusammenarbeitet, benutzt. Der Innendurchmesser des Gesenkloches 11 wird so ausgewählt, daß er etwas größer als der Durchmesser der Innenbohrung 9 des Produkts ist, wodurch ein Stanzspiel beibehalten wird. Das Gesenkloch 11 kann anderenfalls in einem gesonderten Teil vorgesehen werden, das am oberen Teil des Stanzstempels 1 festgelegt ist. In jedem dieser

Fälle wird das obere Ende des Stanzdorns 4 zur Durchführung einer Stanzbearbeitung in besonderer Form ausgebildet.

Die Vorrichtung wird, wie vorausgehend beschrieben, betätigt, indem zuerst ein hutförmiges Produkt geformt

und dann ein Artikel mit einem Durchgangsloch durch ein weiteres Vorstoßen des Stanzdorns 4 gebildet wird. Schließlich wird dann das obere Teil 12 des hutförmigen Produkts durch den Stanzdorn in Zusammenarbeit mit dem Gesenkloch 11 herausgestanzt, wodurch das

so Durchgangsloch entsprechend der Innenbohrung 9 ausgebildet wird. Obwohl ein Podukt mit einem kreisförmigen Querschnitt in den Fig. 4 und 5 gezeigt wurde, ist es klar, daß ein Produkt mit einer polygonalen Gestalt oder einer Teilzahnform durch Verwendung eines

Stanzstempels 1 und eines Stanzdorns 4 mit innerer und äußerer Konfiguration entsprechend der Gestalt des Produkts hergestellt werden kann.

Weiterhin kann der Klemmring 2 des in Flg. 4 gezeigten Beispiels mit dem Stanzstempel 1 oder dem Gesenk-

teil 3 als Einheit ausgebildet werden, wodurch Vorrichtungen erzielt werden, die, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt, jeweils ein Teil 13 vom Stanzstempeltyp und ein Teil 14 vom Gesenkteiltyp aufweisen. Diese entsprechen einem Vorwärts- bzw. einem Rückwärtsstanztyp.

In diesem Fall wird eine Vorrichtung mit einem in dem Stanzstempel 13 vorgesehen Dorn 4 gemäß Flg. 6 bevorzugt, da man eine breitere Druckaufnahmefläche als bei anderen Fällen vorsehen kann und somit eine größe-

re Lebensdauer ermöglicht.

In den Fig. 8(1) und 8(11) wird eine Anordnung gezeigt, die sich zum fortlaufenden Preßformen eignet. Bei dieser Anordnung ist ein Stanzstempel 21 mit einem einen gleichen äußeren Durchmesser wie der hohle Hauptteil 26 des Produkts aufweisenden Durchgangsloch 25 vorgesehen. Der Außendurchmesser des Stanzteils 21 ist so gewählt, daß er gleich oder größer dem Außendurchmesser des Flanschteils 27 des Produkts ist. Weiterhin ist anstatt des Klemmrings 2 gemäß Fig. 4 ein Druckring 22 schiebbar an der Außenseite des Teils 21 angebracht sowie eine Preßplatte 23 in Form einer ebenen flachen Platte gegenüber dem Stanzstempel 21 und dem Druckring 22 vorgesehen. Das zu preßformende Material 29 sollte in Form eines Streifens mit einer im Vergleich zum Außendurchmesser des Flanschteils 27 des Produkts ausreichend größeren dimensionierten Breite vorgesehen werden. Das Material 29 wird dann schrittweise jeweils um einen vorbestimmten Betrag zwischen dem Gesenk 23 und der Kombination aus Stanzstempel 21 und Druckring 22 vorgeschoben. Stromabwärts nach einem oder mehreren Vorschubschritten ist weiterhin eine Einrichtung, bestehend aus einem Stanzstempel 30 und einem Gesenk 31, vorgesehen, um den äußeren Durchmesser des Flanschteils 27 des Produkts, wie in Fig. 8(11) verdeutlicht, auszustanzen.

Bei der Durchführung des Verfahrens wird der Druckring 22 zuerst gegen das Gesenk 23 gedrückt, um das Material 29 an der Außenseite des Stanzstempels 21 festzuhalten. Dann wird der Stanzstempel 21 zum Preßformen des Umfangsteils des Materials betätigt, um zu der gewünschten Dicke des Flanschteils 27 zu kommen. Da dre Außenseite des Materials 29 durch den Druckring 22 gehalten wird, wird ein Teil des Materials, das dem Volumen der reduzierten Dicke entspricht, gezwungen, radial nach innen zu fließen, ähnlich wie in den bereits beschriebenen Beispielen, indem dadurch die Oberfläche des Materials 29 in dem Durchgangsloch 25 des Stanzstempels 21 nach oben gehoben wird. Gleichzeitig wird eine Einbuchtung 15 in der unteren Fläche 29 gebildet. Durch Eindrücken des Dorns 24 in diese Einbuchtung 15 kann das innere Loch des Hohlprodukts wie in den vorher erwähnten Beispielen ausgebildet werden

Nach Beendigung des Formungsvorgangs werden der Stanzstempel 21 und der Stanzdorns 24 zurückgezogen und das Material 29 vom Druckring 22 gelöst. Das Material 29 wird dann um einen vorbestimmten Betrag, der einem Bearbeitungsschritt entspricht, verschoben, und der oben beschriebene Preßformungsvorgang wird an einer neuen Stelle des Materials wiederholt Bei einer Stelle, die einen oder mehrere Vorschubschritte von der Bearbeitungsstation des Materials entfernt liegt, stanzt die aus dem Stanzstempel 30 und dem Gesenk 31 bestehende Anordnung das Produkt aus dem Material entlang des Außendurchmessers des Flanschteils heraus.

In der in den Fig. 8(1) und Fig. 8(11) gezeigten Anordnung ist die äußere Form des Flanschteils des Produkts nicht notwendig auf diese symmetrich zur Achse ausgebildeten Konfigurationen beschränkt, obwohl diese Konfigurationen vorzuziehen sind, um eine saubere Form des hohlen Hauptteils 26 des Produkts zu erreichen. Die äußere Gestalt des Flanschteils kann in einem vergleichsweise weiten Bereich variiert werden. Der Vorgang des Herausstanzens des Produkts aus dem Material kann andererseits durch irgendein Rohlmgsendbearbeitungsverfahren, durch ein durch gegenüberliegende Gesenke hervorgerufenes Abscherverfahren

10

15

20

25

30

35

55

60

65 und. dgl. durchgeführt werden. Weiterhin kann das Material 29 irgendeine andere gewünschte, von der oben beschriebenen Streifenform abweichende Gestalt aufweisen. Zum Beispiel kann auch ein Material, das in einzelne Platten zugeschnitten ist, die jeweils eine gewünschte Fläche aufweisen, für den Preßformungsvorgang benutzt werden. In ähnlicher Weise wie oben beschrieben kann auch, wenn gewünscht, ein Produkt mit einem Durchgangsloch anstatt des oben beschriebenen Blindloches hergestellt werden. Weiterhin kann andererseits gemäß Fig. 8(11) der letzte Bearbeitungsvorgang, bei dem das Produkt aus dem Material entlang dem Außendurchmesser des Flanschteils 27 herausgestanzt wird, unter Verwendung des Stanzstempels 21 und des Gesenkes 23 durchgeführt werden. In einem derartigen Fall ist ein Gesenkloch in dem Gesenkteil 23 vorgesehen und ein Herausbrechwerkzeug in dieses Loch eingesetzt. Dieses Werkzeug wird nach Beendigung des ersten Bearbeitungsvorgangs zurückgezogen und das Produkt aus dem Material 29 entlang des Außendurchmessers des Flanschteils 27 unter Verwendung der Außenkante der unteren Stirnfläche des Stanzstempels 21 und des Gesenklochs in dem Gesenkteil 23 herausgestanzt. In diesem Fall sind jedoch die Gestaltungsmöglichkeiten des Flanschteils beschränkt.

Ein anderes Beispiel zur fortlaufenden Erzeugung hohler, mit Flanschen versehener Artikel ist in den Fig. 9(1) bis Fig. 9(V) verdeutlicht.

In diesem Beispiel werden folgende Teile benutzt: ein Stanzstempel 51, dessen Außendurchmesser gleich dem des Flanschteils 57 des Produkts ist, ein Stanzdorn 52, der in dem Stanzstempel 51 verschiebbar angeordnet ist und einen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des inneren Loches 59 des Produkts aufweist, sowie ein Gesenkteil 53 mit einem Gesenkloch 54 mit einem Boden '55 mit einem Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Flanschteils 57 des Produkts und mit einem in dem Bodenteil 55 vorgesehenen Durchgangsloch 56 mit einem Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des hohlen Hauptteils des Produkts. Der Stanzstempel 51 und der Gesenkteil 53 werden gegenüberliegend angeordnet, so daß sie gegeneinander gedrückt werden können, ein Materialeinspannteil 60 wird frei verschiebbar um den Stanzstempel 51 herum vorgesehen, um gegen ein Streifenmaterial 63 durch die Kraft einer Feder 61 gedrückt zu werden. Weiterhin ist ein Auswerfer 62 in dem Durchgangsloch 56 des Gesenkteils 53 vorgesehen. Das Material 63 kann aus einem Stahlstreifen oder ähnlichem bestehen.

Bei der Bearbeitung wird das Streifenmaterial 63 zwischen den Stanzstempel 51 und den Gesenkteil 53, wie in Fig. 9(1) gezeigt, gebracht und die beiden Teile 51 und 53 zusammengebracht, wodurch das Streifenmaterial 63 gemäß Fig. 9(11) dazwischen festgehalten bzw. eingespannt wird. Anschließend wird der Stanzstempel 51 nach unten gedrückt, so daß ein Materialrohling 64 mit einem Außendurchmesser gleich dem Flanschteil 57 des Produkts aus dem Streifenmaterial 63 zwischen dem Stanzstempel 51 und dem Gesenk 53 herausgestanzt wird. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt, wie in Fig. 9(UI) gezeigt, der Materialrohling 64 in dem Gesenkloch 54.

Der Stanzstempel 51 wird weiter nach unten gedrückt, wodurch der Materialrohling 64 zwischen der Bodenfläche 55 des Gesenkloches 54 und dem Stanzstempel 51 zusammengedrückt wird. Anschließend wird der Stanzdorn 52 nach unten durch den Stanzstempel 51 hindurchgedrückt. Der Umfangsteil des Materialrohlings 64 wird somit zu dem Flanschteil 57 des Produkts

preßgeformt. Ein Teil des Materials, das in den Mittelteil des Gesenkloches 54 gedrückt wird, fließt in ein zum Durchschieben des Auswerfers 62 vorgesehenes Durchgangsloch 56, wodurch eine Ausbuchtung 15 in der Oberfläche in der Mitte des Materialrohlings erzeugt wird. Der Vorstoß des Stanzdorns 62 unterstützt den Materialfluß, während die Ausbuchtung zu einem Innenloch 59 des Produkts und auch die äußere Gestalt des Rohlings geformt wird. Somit wird eine gleichmäßige Wandstärke in dem hohlen Hauptteil 58 des Produkts erreicht. Eine Produkteinheit mit einem hohlen, einen Flansch aufweisenden abschlußschraubenförmigen Körper kann somit in einem Verfahrensschritt, wie aus Fig. 9(IV) ersichtlich, preßgeformt werden.

Der Stanzstempel 51, das Gesenk 53 und der Stanzdorn 52 werden anschließend in die Ausgangslage zurückgezogen. Das Produkt wird gemäß Fig. 9(V) mit Hilfe des Auswerfers 62 aus dem Durchgangsloch 56 und dem Gesenkloch 54 herausgeworfen.

Nach der Herstellung des beschriebenen hutförmigen Produks wird das Streifenmaterial 63 horizontal um einen Schritt bestimmter Länge verschoben, womit der Bearbeitungsvorgang zu einer in Fig. 9(1) dargestellten Lage zurückgebracht wird. Die beschriebenen Verfahrensschritte werden für die neuen Lagen des Materials nacheinander wiederholt, und die hutförmigen Produkte können fortlaufend produziert werden.

In dem beschriebenen Beispiel ist es natürlich möglich, ein anderes Gesenkloch in der oberen Stirnfläche des Auswerfers 62 an einer Stelle vorzusehen, die der Spitze des Stanzdorns 52 entspricht, wodurch das innere Blindloch 59 durch ein Durchgangsloch ersetzt wird.

In den Fig. 10(1) bis 10(V) wird ein weiteres Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Synchronisationsrings c gemäß Fig. 3 verdeutlicht.

Die äußere Gestalt eines Stanzstempels 81 bestimmt mit der einer Produktverzahnung 93 überein. Weiterhin wird ein Stanzdorn 82 mit einem Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Axialloches 91 des Produkts frei verschieblich in einem in dem Stanzstempel 81 vorgesehenen axialen Loch gehalten. Ein Gesenk 83 besitzt ein Gesenkloch 84 mit einer Innenkontur in Form einer Verzahnung entsprechend der Außenkontur des Stanzstempeis Sl und eine Bodenfläche 85, durch die ein Durchgangsloch 86 mit einer Innenkontur entsprechend der Außenkontur des Angußteils 92 des Produkts hindurchführt. In dem Durchgangsloch 86 ist ein Auswerfer 87 frei verschieblich vorgesehen. An einem Ende des Auswerfers 87, das zu dem Stanzdorn 82 zeigt, ist ein weiteres Gesenkloch 88 entsprechend der Form an der Spitze des Doms 82 in dem Auswerfer 87 vorgesehen. Weiterhin isi in einem in dem Auswerfer 87 vorgesehenen axialen Loch ein zusätzlicher Auswerfer 89 verschiebbar angeordnet

Ein Materialrohling 94, der mit einem gleichen oder etwas kleinerem Außendurchmesser als der Zahnfußdurchmesser des Produktzahnkranzes vorgesehen ist, wird gemäß Fig. 9(1) in das Gesenkloch 84 eingeführt

Die anschließenden Verfahrensschritte sind denen der Fig. 9(11) bis 9(V) ähnlich. Der Stanzstempel 81 wird in das Gesenk 83 gedrückt und gleichzeitig der Stanzdorn 82 vorgestoßen. Der Materialrohling 94 wird zwischen den Sianzstempel 81 und die Bodenfläche 85 des Gesenklochs 84 gedrückt, so daß ein Teil des Materials durch in den gezahnten Umfangsteil des Gesenks gepreßt wird, um somit in die Verzahnung des Produkts geformt zu werden. Währenddessen wird der andere Materialteil nach innen gedrückt, wodurch ein erhabener Teil in dem Durchgangsloch 85 und eine Einbuchtung in dem oberen Zentralteil des Materials gebildet wird. Der nach innen gerichtete Materialfluß wird durch das Einschieben des Stanzdorns 82 beschleunigt, bis das Material das Innere des Durchgangsloches 85 ausfüllt und zu dem Vorsprung 92 des Produkts gemäß Fig. 10(11) ausgeformt wird. Der obere Teil des Vorsprungs 92 wird im weiteren durch das folgende Einschieben des Stanzdorns 82 in das Gesenkloch 88 herausgestanzt, wodurch das Durchgangsloch 91 des Produkts gemäß Fig. 10(111) ausgebildet wird. Der Stanzstempel 81, das Gesenk 83 und der Dorn 82 werden in die Ausgangsstellung zurückgebracht und der Auswerfer 87 vorgestoßen, wodurch das somit geformte Produkt 90, wie in Fig. 10(1 V) gezeigt, aus dem Gesenk 83 herausgestoßen wird. Der während des Herausstanzens des Angußoberteils erzeugte Abfall 95 wird durch das Einschieben des zusätzlichen Auswerfers 89 gemäß Fig. 10(V) herausgeworfen, womit alle für dieses Beispiel erforderliche Verfahrensschritte durchlaufen sind.

In dem oben beschriebenen Beispiel kann die Kontur der Verzahnung des Produkts größer als die normale Form durch eine Zugabe geformt werden. Der somit hergestellte grobgeformte Zahnkranz kann anschließend unter Verwendung entweder des Abscherverfahrens mit entgegengesetzten Gesenken oder durch das Schleifverfahren oder durch eine gewöhnliche Maschinenbearbeitung eine letzte Bearbeitung erfahren. Da die Produktzugabe minimiert werden kann, kann der Produktring mit großer Produktivität und großer Präzision hergestellt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines einen hohlzylindrischen Teil aufweisenden Flanschstückes, bei dem Randbereich eines massiven Flachstücks mittels eine Preßstempels in einem Gesenk gestaucht und der zentrale Bereich des Werkstücks durchgebogen und durch Fließpressen mittels eines Preßdorns, gegebenenfalls unter Ausstanzen des Bodens, das Flanschstück fertiggestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich des Werkstücks auf eine Dicke, die dem 0,73- bis 0,88fachen des Außenradius des hohlzylindrischen Teils entspricht, bei mit Hilfe des Preßdorns gleichzeitigem Fließpressen des hohlzylindrischen Teils des Flanschstücks zusammengepreßt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem eine Durchgangsbohrung aufweisenden Preßstempel, einem Gesenk und einem Preßdorn, dadurch gekennzeichnet, daß am Gesenk (3) ein Klemmring (2) befestigt ist, daß der Preßstempel (1) verschiebbar in dem Klemmring geführt ist, daß ein senkrecht zusammendrückbarer Zwischenraum (10), in den in Werkstück (6) einbringbar ist, zwischen der unteren Stirnfläche des Preßstempels (1), der Innenfläche des Klemmrings (2) und der oberen Oberfläche des Gesenks (3) gebildet ist und daß der Preßstempel (1) und der Preßdorn (4) gleichzeitig betätigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (5) des Preßstempels (1) gestuft ausgebildet ist und ein Gesenkloch (11) aufweist mit einem Durchmesser, der geringer ist als der Hauptteil der Durchgangbohrung, und daß der Preßdorn (4) in das Gesenkloch (11) schiebbar ist zum Ausstanzen des Bodens des Werkstücks.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesenkteil (14) eine abgestufte Durchgangsbohrung aufweist, wobei im weiteren Teil der Durchgangsbohrung der senkrecht zusammendrückbare Zwischenraum (10) gebildet ist, der von dem Preßstempel (13) begrenzt ist, und daß ein Werkstück in den Zwischenraum (10) einsetzbar ist, bevor das Preßformen beginnt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Preßstempels (21) ein Druckring verschiebbar angeordnet ist, daß eine flache Preßplatte (23) vorgesehen ist, daß ein bandförmiges Material (29) schrittweise mit einem bestimmten Vorschub in den zwischen der Preßplatte (23), dem Preßstempel (21) und dem Druckring (22) gebildeten zusammendrückbaren Zwischenraum einschiebbar ist, und daß ein weiteres Gesenk (31) und ein weiterer Stanzstempel (30) zum Ausstanzen des Stanzstückes aus dem Band nach Fertigstellung des Hauptkörpers des Gegenstandes dient.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesenkteil (53) mit einem Gesenkloch (54), in weichem der zusammendruckbare Zwischenraum gebildet ist, sowie einer Durchgangsbohrung (56) versehen ist, in welcher ein Auswerfer ((2) verschiebbar geführt ist, daß der Preßstempel (51) mit einem Preßdorn (52) versehen ist, daß der Außendurchmesser des Preßstempels (51) gleich dem Innendurchmesser des Gesenkloches (54) ist, daß ein Materialeinspannteil (60) frei verschiebbar um den Preßstempel (51) angeordnet ist und gegen das bandförmige Werkstück, welches zwischen dem Preßstempel (51) und dem Gesenkteil (53) angeordnet ist, andrückbar ist, daß das Werkstück aus dem Bandmaterial ausstanzbar ist, wobei das Werkstück in das Gesenkloch (54), welches den zusammendrückbaren Zwischenraum bildet, eingeschoben ist, und daß der Preßdorn (52) in die Durchgangsbohrung (56) bei gleichzeitigem Rückziehen des Auswerfers (62) einschiebbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesenkteil (83 ) ein Gesenkloch (84) aufweist, dessen Innenkontur eine Zahnung besitzt, und den Preßraum bildet, wobei sich ein Durchgangsloch (86) an die Bodenfläche des Durchgangsloches (86) anschließt, daß der Preßstempel (81) einen Preßdorn (82) aufweist und an seiner äußeren Umfangsfläche wie ein Zahnrad ausgebildet ist. welches in die Zahnung an der Innenkontur des Gesenkloches (84) paßt, daß ein zylndrische Auswerfer (87) verschiebbar in der Durchgangsbohrung (86) geführt ist, daß ein zusätzlicher Auswerfer (89) verschiebbar im zylindrischen Auswerfer (87) geführt ist, daß die innere Umfangsfläche des zylindrischen Auswerfers ein weiteres Gesenkloch (82) bildet, daß ein Rohling (94) mit einem Außendurchmesser, der gleich oder etwa kleiner ist als der Zahnfußdurchmesser des Prodruktzahnkranzes, in das Gesenkloch (84) einsetzbar ist, daß der Preßdorn (82) in das Gesenkloch (88) des zylindrischen Auswerfers (87) durch die Durchgangsbohrung (86) zum Ausstanzen eines Nabenteils (92) am Werkstück (90) schiebbar ist, wobei zur Erzielung der Ausnehmung am Material des Rohlings (94) das Werkstückmaterial zwischen dem Preßstempel (81) und der Bodenfläche (85) des Gesenkloches (84) gepreßt ist.