DE3409600C2

DE3409600C2 - Cold forging die unit

Info

Publication number: DE3409600C2
Application number: DE19843409600
Authority: DE
Inventors: Takeshi Inazawa Aichi Miyazaki; Kenji Gifu Sugiyama
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1983-03-16
Filing date: 1984-03-15
Publication date: 1986-12-04
Also published as: JPS59169639A; JPS6324783B2; DE3409600A1

Abstract

Es wird eine sich selbsttätig ausrichtende Kaltschmiedegesenkeinheit beschrieben, die ein bewegliches Gesenkteil, das ein von einem Rahmen vorstehendes und mit einem Hohlraum versehenes Ende aufweist, und ein Gehäuse umfaßt, in dem ein stationäres Gesenkteil angeordnet ist und in dem das vorstehende Ende des beweglichen Gesenkteiles aufgenommen werden kann. Mindestens zwischen dem beweglichen Gesenkteil oder dem Gehäuse und seinem Rahmen ist Spiel vorgesehen, das eine Verschiebung des beweglichen Gesenkteiles oder des Gehäuses in einer Richtung senkrecht zu der Richtung, in der die Gesenkeinheit geschlossen wird, ermöglicht.A self-aligning cold forging die unit is described which comprises a movable die part having an end protruding from a frame and provided with a cavity, and a housing in which a stationary die part is disposed and in which the protruding end of the movable die part is received can be. At least between the movable die part or the housing and its frame there is clearance which enables the movable die part or the housing to be displaced in a direction perpendicular to the direction in which the die unit is closed.

Description

häuse 22 weist eine Innenfläche 22a auf, die komplementär zur Außenfläche des beweglichen Gesenkteils 11 ausgebildet ist, so daß das vorstehende Ende des beweglichen Gesenkteils 11 im Gehäuse 22 aufgenommen werden kann. Wenn das Gesenkteil 11 im Gehäuse 22 angeordnet ist, können die Außenfläche des Gesenkteils 11 und die Innenfläche 22a des Gehäuses 22 zwischen sich ein Spiel von beispielsweise 0,02 bis 0,04 mm aufweisen. Das Gehäuse 22 besitzt ein freiliegendes Ende, das dem beweglichen Gesenkteil 11 gegenüberliegt und entlang seiner inneren Umfangskante mit einer konischen Führungsfläche 22c versehen ist Irn mittleren Abschnitt der Innenfläche 22a des Gehäuses 22 ist eine Schulter 22b ausgebildetHousing 22 has an inner surface 22a which is designed to be complementary to the outer surface of the movable die part 11, so that the protruding end of the movable die part 11 can be received in the housing 22. When the die part 11 is arranged in the housing 22, the outer surface of the die part 11 and the inner surface 22a of the housing 22 can have a clearance between them of, for example, 0.02 to 0.04 mm. The housing 22 has an exposed end facing the movable die 11 and provided with a conical guide surface 22c along its inner peripheral edge. A shoulder 22b is formed in a central portion of the inner surface 22a of the housing 22

Im Gehäuse 22 befindet sich ein stationäres Gesenkteil IZ Federn 16 sind zwischen dem inneren Ende des Gesenkteils 12 und dem Boden des Gehäuses 22 angeordnet und drücken das Gesenkteil 12 normalerweise in Richtung auf das bewegliche Gesenkteil U. Die Innenfläche 22a des Gehäuses 22 und die Außenfläche des stationären Gesenkteils 12 weisen zwischen sich ein Spiel von beispielsweise 0,02 bis 0, 04 mm auf. Das bewegliche Gesenkteil 11 ist in Axialrichtung zu dem stationärem Gesenkteil 12 ausrichtbar, wenn es in das Gehäuse 22 bewegt wird. Das stationäre Gesenkteil 12 ist an seinem freiliegenden Ende mit einem in geeigneter Weise geformten Hohlraum 12a versehen, der zu dem Hohlraum 11a des beweglichen Gesenkteils 11 ausrichtbar ist Das stationäre Gesenkteil 12 ist im mittleren Abschnitt seiner äußeren Umfangsfläche mit einer Schulter \2b versehen, die im offenen Zustand der Gesenkeinheit unter der Wirkung der Federn 16 auf der Schulter 226 des Gehäuses 22 ruht, so daß das freiliegede Ende des Gesenkteils 12 mit den benachbarten Enden des Rahmens 15 und des Gehäuses 22 bündig sein kann.A stationary die part is located in the housing 22. Springs 16 are positioned between the inner end of the die part 12 and the bottom of the housing 22 and normally press the die part 12 towards the movable die part U. The inner surface 22a of the housing 22 and the outer surface of the stationary die part 12 have a play of, for example, 0.02 to 0.04 mm between them. The movable die part 11 can be aligned in the axial direction with respect to the stationary die part 12 when it is moved into the housing 22. The stationary die part 12 is provided at its exposed end with a suitably shaped cavity 12a, which is alignable with the cavity 11a of the movable die part 11. The stationary die part 12 is provided in the central portion of its outer peripheral surface with a shoulder \ 2b , which in open state of the die unit rests on the shoulder 226 of the housing 22 under the action of the springs 16, so that the exposed end of the die part 12 can be flush with the adjacent ends of the frame 15 and the housing 22.

Eine Basis, ein Referenzstift, Ausrichtungsbolzen sowie ein Bolzen und eine Mutter zur Befestigung am Rahmen, die den in F i g. 1 dargstellten Elementen entsprechen, sind ebenfalls für den Rahmen 14 des beweglichen Gesenkteils vorgesehen, obwohl sie in den F i g. 1 bis 3 nicht dargestellt sind.A base, a reference pin, alignment bolts as well a bolt and a nut for attachment to the frame, which in F i g. 1 correspond to the elements shown, are also provided for the frame 14 of the movable die part, although they are shown in FIGS. 1 to 3 are not shown.

Im Betrieb wird das zu bearbeitende Material im Hohlraum 12a des stationären Gesenkteils 12 eingesetzt, nachdem die Position des Rahmens 14 des bewegliehen Gesenkteils auf der Basis über den Referenzstift, die Ausrichtungsbolzen und den Rahmenbefestigungsbolzen eingestellt worden ist, um das bewegliche Gesenkteil 11 im wesentlichen mit dem stationärem Gesenkteil 12 so auszurichten, daß ihre axiale Abweichung beispielsweise 0,1 mm nicht überschreitet. Wenn die Gesenkeinheit geschlossen wird, stößt das bewegliche Gesenkteil 11 auf das Mateiral und setzt das stationäre Gesenkteil 12 unter Druck. Wenn sich die Führungsfläche 11Zj des beweglichen Gesenkteils 11 entlang der Führungsfläche 22c am Gehäuse 22 bewegt, dringt das Ende des beweglichen Gesenkteils 11 in das Gehäuse 22 ein. Das Spiel h ermöglicht eine Verschiebung des beweglichen Gesenkteils 11 und des Gehäuses 22 in einer Richtung, die senkrecht zu der Richtung verläuft, in der die Gesenkteinheit geschlossen wird. Auf riipsp WpUp werden axiale Abweichungen, die zwischen dem beweglichen und stationären Gesenkteil 11, 12, welche von dem Rahmen 14 und 15 getragen werden, existieren, absorbiert, bevor die Gesenkeinheit geschlossen wird, um mit dem Schmiedevorgang zu beginnen. Die Führungsflächen lib und 22c erleichtern das Einsetzen des beweglichen Gesenkteils 11 in das Gehäuse 22. Wenn das bewegliche Gesenkteil 11 um ein vorgegebenes Ausmaß in das Gehäuse 22 eingsetzt worden ist, stößt das stationäre Gesenkteil 12 am Boden des Gehäuses 22 gegen die Federn 16, so daß die Gesenkteile 11 und ί 2 in Axialrichtung miteinander ausgerichtet werden können und somit der Bearbeitungsvorgang des Materials in den Hohlräumen 11a und 12a begonnen werden kann. Wenn nach Beendigung des Schmiedevorganges die Gesenkeinheit geöffnet wird, drücken die Federn 16 das stationäre Gesenkteil 12 und das geschmiedete Produkt heraus, so daß das Produkt in einfacher Weise zu irgendeiner Vorrichtung für eine weitere Bearbeitung überführt werden kann.In operation, the material to be machined is inserted into the cavity 12a of the stationary die part 12 after the position of the frame 14 of the movable die part has been adjusted on the base via the reference pin, the alignment bolts and the frame mounting bolts, in order to substantially align the movable die part 11 with the to align the stationary die part 12 so that its axial deviation does not exceed 0.1 mm, for example. When the die unit is closed, the movable die part 11 strikes the material and pressurizes the stationary die part 12. When the guide surface 11Zj of the movable die 11 moves along the guide surface 22c on the housing 22, the end of the movable die 11 penetrates the housing 22. The clearance h enables the movable die part 11 and the housing 22 to be displaced in a direction perpendicular to the direction in which the die unit is closed. On riipsp WpUp, axial deviations existing between the movable and stationary die parts 11, 12 supported by the frames 14 and 15 are absorbed before the die unit is closed to start the forging process. The guide surfaces lib and 22c facilitate the insertion of the movable die part 11 into the housing 22. When the movable die part 11 has been inserted into the housing 22 by a predetermined amount, the stationary die part 12 at the bottom of the housing 22 abuts against the springs 16, so that the die parts 11 and ί 2 can be aligned with one another in the axial direction and thus the machining process of the material in the cavities 11a and 12a can be started. When the die unit is opened after completion of the forging process, the springs 16 push the stationary die part 12 and the forged product out, so that the product can be easily transferred to some device for further processing.

Obwohl bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform das Spiel h sowohl für das bewegliche Gesenkteil 11 als auch für das Gehäuse 22 vorgesehen ist, um deren Verschiebung relativ zu dem Rahmen 14 und 15 zu ermöglichen, ist es natürlich ebenfalls möglich, dieses Spiel entweder nur für das bewegliche Gesenkteil 11 oder nur für das Gehäuse 22 vorzusehen. In dem Fall, in dem das Spiel h nur für das bewegliche Gesenkteil 11 vorgesehen ist ist es möglich, das Gehäuse 22 als einstückiges Teil des Rahmens 15 für das stationäre Gesenkteil auszubilden. Alternativ dazu ist es möglich, das stationäre Gesenkteil 12 als einstückiges Teil des Gehäuses 22 auszubilden und das Gesenkteil 12 in einer zurückgezogenen Position im Gehäuse 22 anzuordnen, wie inFig. 2 gezeigt. Die konischen Führungsflächen Wb und 22c am beweglichen Gesenkteil 11 und am Gehäuse 22 können durch abgerundete Kanten ersetzt werden oder müssen nicht unbedingt sowohl am Gesenkteil 11 als auch am Gehäuse 22 vorgesehen sein.Although in the embodiment described above, the game h is provided both for the movable die part 11 and for the housing 22 to allow their displacement relative to the frame 14 and 15, it is of course also possible to have this game either only for the movable Die part 11 or only for the housing 22 to be provided. In the case in which the game h is only provided for the movable die part 11, it is possible to design the housing 22 as an integral part of the frame 15 for the stationary die part. Alternatively, it is possible to design the stationary die part 12 as a one-piece part of the housing 22 and to arrange the die part 12 in a retracted position in the housing 22, as shown in FIG. 2 shown. The conical guide surfaces Wb and 22c on the movable die part 11 and on the housing 22 can be replaced by rounded edges or do not necessarily have to be provided both on the die part 11 and on the housing 22.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

1 21 2

gel einen Wert von 0,1 mm übersteigt Die Gesenkteilegel exceeds a value of 0.1 mm Die Die Teil

Patentansprüche: müssen daher häufig in Axialrichtung zueinander ausgeClaims: must therefore often be in the axial direction of each other

richtet werden. Diese Vorgänge sind zeitraubed undbe judged. These processes are time consuming and

I. Kaltschmiedegesenkeinheit mit einem Rahmen erfordern Betriebsunterbrechungen der Gesenkeinheit für ein bewegliches Gesenkteil, einem beweglichen 5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine KaIt-GesenkteU, das vom Rahmen getragen wird und ein Schmiedegesenkeinheit der angegebenen Art zu schai-Ende aufweist, das vom Rahmen vorsteht und einen " fen, bei der sich die Gesenkteile selbsttätig zueinander geeignet geformten Hohlraum besitzt, einem Rah- ausrichten können.I. A frame cold forging die unit requires stoppages of the die unit for a movable die part, a movable 5 The object of the invention is to provide a KaIt-GesenkteU, which is carried by the frame and has a forging die unit of the specified type, which protrudes from the frame and a "fen in which the Die parts automatically to one another has a suitably shaped cavity, can align a frame.

men für ein stationäres Gesenkteil, der dem Rahmen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einemen for a stationary die part, the frame. This object is achieved according to the invention by a

für das bewegliche Gesenkteil gegenüberliegt, ei- 10 Kaltschmiedegesenkeinheit der angegebenen Art mit nem stationären Gesenkteil, das einen geeignet ge- den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanformten Hohlraum aufweist, der zu dem Hohlraum Spruchs 1 gelöstfor the movable die part opposite, a cold forging die unit of the specified type with nem stationary die part, which has a suitably the characterizing features of the patent anformten cavity, which resolved Proverb 1 to the cavity

des beweglichen Gesenkeiles ausrichtbar ist, und ei- Da das erfindungsgemäß vorgesehene Spiel eine Ver-of the movable die wedge can be aligned, and because the game provided according to the invention is a

ner Führungsfläche, die auf der äußeren Umfangs- Schiebung des beweglichen Gesenkteiles und/oder des kante des einen Endes des beweglichen Gesenkteiles 15 Gehäuses relativ zum Rahmen in einer Richtung senk- und/oder der inneren Umfangskante des einen En- recht zu der Richtung, in der die Gesenkeinheit gedes eines das stationäre Gesenkteil umgebenden schlossen wird, ermöglicht, werden beliebige Verschie-Teilss, das dem einen Ende des beweglichen Ge- bungen des Rahmens des beweglichen Gesenkteils gesenkteiles gegenüberliegt, angeordnet ist, damit das genüber der entsprechenden Basis, die aus Stoßbelaeine Ende des beweglichen Gesenkteiles in einfacher 20 stungen, denen die Gesenkeinheit wiederholt ausgesetzt Weise in diesem Teil angeordnet werden kann, da- ist, oder aus mit fortlaufender Zeitdauer auftretenden durch gekennzeichnet, daß die Kaltschmie- Änderungen des Rahmens, beispielsweise aufgrund von degesenkeinheit ferner ein das stationäre Gesenkteil thermischer Expansion, resultieren, selbst dann absor-(12) aufnehmendes Gehäuse (22) aufweist, daß im biert, wenn der Schmiedevorgang 1 000 oder 10 OOOmal Rahmen (15) für das stationäre Gesenkteil (12) ange- 25 wiederholt wird. Darüber hinaus hält das Gehäuse, in ordnet ist und einen geschlossenen Boden sowie eine dem das bewegliche Gesenkteil angeordnet ist, dieses in innere Umfangsfläche (22a) besitzt, die komplemen- axialer Ausrichtung mit dem stationären Gesenkteil tär zur äußeren Umfangsfläche des beweglichen Ge- während des Schmiedevorganges. Dadurch entfällt die senkteiles (11) ausgebildet ist und ggf. die Führungs- Notwendigkeit von weiteren Ausrichtungsarbeiten fläche (22c) aufweist, derart, daß das eine Ende des 30 während des Schmiedevorganges, beweglichen Gesenkteils (11) vom Gehäuse (22) auf- Eine Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes gehtner guide surface on the outer circumferential displacement of the movable die part and / or the edge of one end of the movable die part 15 housing relative to the frame in a direction perpendicular and / or the inner circumferential edge of the one perpendicular to the direction in which is closed the die unit gedes of the stationary die part surrounding, any displacement part, which is opposite to the one end of the movable environment of the frame of the movable die part lower part, is arranged so that the opposite of the corresponding base, which is made of shock loads End of the movable die part in simple 20 stungen, to which the die unit can be arranged repeatedly exposed in this part, or from occurring over time, characterized in that the cold forging changes of the frame, for example due to the die unit also a stationary die part of thermal expansion, result , even then has absorber (12) receiving housing (22) that in beer, if the forging process 1,000 or 10,000 times the frame (15) for the stationary die part (12) is repeated. In addition, the housing, which is arranged in and has a closed base and one to which the movable die part is arranged, has this inner circumferential surface (22a) , the complementary axial alignment with the stationary die part tary to the outer circumferential surface of the movable die during the Forging process. This eliminates the lowering part (11) is formed and possibly the need for guidance of further alignment work surface (22c) , such that one end of the 30 movable die part (11) from the housing (22) during the forging process on one Further development of the subject matter of the invention goes

nehmbar ist, wenn die Gesenkeinheit geschlossen aus dem Unteranspruch hervor, wird, und daß das bewegliche Gesenkteil (11) und Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Aus-is acceptable if the die unit is closed from the dependent claim, is, and that the movable die part (11) and The invention is explained below with reference to an

der zugehörige Rahmen (14) und/oder das Gehäuse führungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im (22) und der zugehörige Rahmen (15) zwischen sich 35 einzelnen erläutert Es zeigt Spiel(h)aufweisen. Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine sich selbsttätigthe associated frame (14) and / or the housing management example in conjunction with the drawing in (22) and the associated frame (15) explained between 35 individual It shows play (h) . Fig. 1 is a longitudinal section through an automatically

2. Gesenkeinheit nach Anspruch 1, dadurch ge- ausrichtende Kaltschmiedegesenkeinheit; kennzeichnet, daß das stationäre Gesenkteil (12) F i g. 2 einen Längsschnitt, der die Gesenkeinheit der2. Die unit according to claim 1, characterized in that the cold forging die unit aligns; indicates that the stationary die part (12) F i g. 2 is a longitudinal section showing the die unit of

gleitbar im Gehäuse (22) angeordnet ist, daß zwi- F i g. 1 in der Position zeigt, die sie beim Schmiedevorschen dem Boden des Gehäuses und einem benach- 40 gang einnimmt; undis slidably arranged in the housing (22) that between F i g. Figure 1 shows in the position it occupies in forging ahead of the bottom of the housing and an adjacent aisle; and

harten Ende des stationären Gesenkteiles (12) Fe- F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt entlang dei Liniehard end of the stationary die part (12) Fe- F i g. 3 is an enlarged section along the line

dem (16) angeordnet sind, die das stationäre Ge- IV-IVinFig. 1.dem (16) are arranged, which the stationary Ge IV-IVinFig. 1.

senkteil normalerweise gegen das bewegliche Ge- Die dargestellte sich selbsttätig ausrichtende Kaltsenkteil (11) drücken, daß die innere Umfangsfläche Schmiedegesenkeinheit umfaßt ein bewegliches Gedes Gehäuses eine Schulter (22b) aufweist und daß 45 senkteil 11, das von einem Rahmen 14 getragen wird das stationäre Gesenkteil auf seiner äußeren Um- und ein vom Rahmen vorstehendes Ende aufweist Das fangsfläche eine Schulter (12b) besitzt, die normaler- bewegliche Gesenkteil 11 besitzt einen Hohlraum 11a, weise gegen die Schulter (226,) stößt, derart, daß das der in der Mitte seiner Endfläche ausgebildet ist und von den Federn entfernte Ende des stationären Ge- eine geeignete Form aufweist. Das Gesenkteil 11 weist senkteils bündig mit dem einen Ende des Gehäuses 50 ferner eine ringförmige konische Führungsfläche 116 abschließen kann. auf, die entlang dem Außenumfang seines Endes ausgelowering part normally against the movable die, the self-aligning cold sinking part (11) shown press that the inner peripheral surface of the forging die unit comprises a movable Gedes housing has a shoulder (22b) and that 45 lowering part 11, which is carried by a frame 14, the stationary die part having on its outer implementation and a protruding from the frame end, the circumferential surface a shoulder (12b) which normally movable die part 11 has a cavity 11a, against the shoulder (226) abuts such that the center of the its end face is formed and the end of the stationary Ge remote from the springs has a suitable shape. The lower part 11 has a lower part which is flush with one end of the housing 50 and which can also terminate an annular conical guide surface 116. on that drawn out along the outer circumference of its end

bildet ist. Ein Stift 13 ist im Rahmen 14 vorgesehen undforms is. A pin 13 is provided in the frame 14 and

zwischen den gegeneinander weisenden Flächen des beweglichen Gesenkteils 11 und des Rahmens 14 angeord-55 net. Der Stift 13 ist rechtwinklig zum Gesenkteil 11arranged between the mutually facing surfaces of the movable die part 11 and the frame 14. The pin 13 is at right angles to the die part 11

Die Erfindung betrifft eine Kaltschmiedegesenkein- angeordnet und in Querrichtung zu diesem bewegbar,The invention relates to a cold forging die not arranged and movable in the transverse direction to this,

heit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. während er in Längsrichtung des Gesenkteiles unbe-according to the preamble of claim 1. while it is unaffected in the longitudinal direction of the die part

Eine Kaltschmiedegesenkeinheit dieser Art ist aus der wegbar ist. Zwischen dem Gesenkteil 11 und dem Rah-A cold forging die unit of this type is removable. Between the die part 11 and the frame

CH-PS 4 89 29<r bekannt. Wenn bei dieser bekannten men 14 existiert ein Spiel h von beispielsweise etwaCH-PS 4 89 29 <r known. If in this known men 14 there is a game h of, for example, about

Gesenkeinheit der Schmiedevorgang sehr häufig wie- 60 0,1 mm.Die unit of the forging process very often like- 60 0.1mm.

Jcriiuii wird, beispielsweise i GGG uüer 10 GOGmai, füh- Gegenüber dem Rahmen i4 ist ein Rahmen Ϊ5 vorge-Jcriiuii is, for example, i GGG uüer 10 GOGmai, a frame Ϊ5 is provided compared to the frame i4

ren die Stöße, denen die Gesenkteile in wiederholter sehen, in den ein zylindrisches Gehäuse 22 eingebettet Weise ausgesetzt sind, oder im Laufe der Zeit auftreten- ist. Ein Stift 13 ist zwischen dem Rahmen 15 und dem de Veränderungen am Rahmen, beispielsweise durch Gehäuse 22 rechtwinklig zum Gehäuse 22 angeordnet, dessen thermische Ausdehnung, zu einer Verschiebung 65 Der Stift 13 ist in Längsrichtung des Gehäuses 22 unbedes Rahmens gegenüber der den Rahmen tragenden weglich und in Querrichtung desselben beweglich. Zwi-Basis. Dies führt zu einer Abweichung zwischen dem sehen dem Rahmen 15 und dem Gehäuse 22 ist ein Spiel beweglichen und stationären Gesenkteil, die in der Re- h von beispielsweise etwa 0,1 mm vorgesehen. Das Ge-Ren the shocks to which the die parts are repeatedly seen, in which a cylindrical housing 22 is embedded, are exposed, or occur over time. A pin 13 is arranged between the frame 15 and the de changes to the frame, for example through the housing 22 at right angles to the housing 22, the thermal expansion of which leads to a displacement 65. The pin 13 is movable in the longitudinal direction of the housing 22 of the frame relative to the frame supporting the frame and movable in the transverse direction of the same. Zwi base. This leads to a deviation between the see the frame 15 and the housing 22 is a game movable and stationary die part is provided, the h in the RE, for example, about 0.1 mm. The GE-