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Verfahren zum Kaltprägen von Formen für Prägestempel
Die Erfindung bezieht sich auf das Senken bzw. Prägen mit Hilfe eines Gesenkes, insbesondere auf die Herstellung on Gesenken oder Stanzformen für Formstempel, die für die Kopfbildung auf kaltem Wege von Schlitzschrauben u. dgl. verwendet weiden. Das Erzeugnis ist beispielsweise eine Kreuzschlitzschraube.
Die Stanzformen, die gegenwärtig bei der Herstellung von Stempeln für die Kopibildung derartiger Schrauben Verwendung finden werden durch ein Verfahren hergestellt, bei dem ein Mutterstempel in einen Block aus geeignetem Material eindringt, der sorgfältig aus einem Material hoher Qualität und Härte gearbeitet ist. Dieses Verfahren erfordert oft, dass das Stanzen in mehreren Stufen ausgeführt wird, bevor der eigentliche Stanzvorgang beendet ist. Nach jeder Stufe muss der Stempel entfernt, gereinigt, geschmiert und in die Matrize in genauer Lage wieder eingesetzt werden, was alles Zeit und Sorgfalt erfordert, wobei zu den Herstellungskosten die entsprechenden Kosten für die Formen hinzukommen.
Wenn grössere Kräfte angewandt werden, um das soeben angeführte vielstufige Verfahren zu vermeiden, so stellt sich heraus, dass sich das Formmaterial von dem vordringenden Stempel ablöst oder mit andern Worten, nicht die genaue Form und die genauen Konturen des Stempels hat, was zur Bildung einer Form führt, die ungenau ist und daher nicht in der Lage ist, Kopfbildner-Stempel herzustellen, die eine genaue Wiedergabe des Mutter-Stempels sind. Die Ungenauigkeit des sich daraus ergebenden Schraubenschlitzes ist noch etwas grösser. Die Ungenauigkeit der Form wird dabei in ihrem Ausmass vergrössert, da sie doppelt übertragen wird. Die Ungenauigkeit der Schraubenschlitze bildet einen kommerziellen Nachteil, der ernste Ausmasse annehmen kann.
Es wurden Versuche unternommen, um die zuvor erwähnte Schwierigkeit zu überwinden, indem der Mutterstempel entsprechend der zu erwartenden Abweichung des Formmaterials in ausgleichender Weise abgeändert wurde. Diese Methode zur Berichtigung des Fehlers beruht natürlich auf Erfahrungswerten und ist unsicher. Es ist auch ein Letternstanzstempel bekannt, bei dem die äussere Schneidekante wesentlich tiefer in das Material eindringt als die inneren Schneidenkanten, so dass ein sehr hoher Pressdruck bei diesem Werkzeug erforderlich ist und die Zeit erheblich verlängert wird, die zur Herstellung eines Buchstabens mit diesem Werkzeug erforderlich ist. Dieses bekannte Werkzeug hat ausserdem den Nachteil, dass durch das tiefe Eindringen der äusseren Schneidkanten in das Material der Stempel einem erhöhten Verschleiss und einer erhöhten Beanspruchung ausgesetzt ist.
Infolgedessen muss die Schneidkante sehr hart sein, wenn sie tief in das Material eindringen soll, so dass die Gefahr besteht, dass sie infolge ihrer grossen Härte leicht ausbricht und das Werkzeug nur eine kurze Lebensdauer hat.
Der hauptsächliche Gegenstand der Erfindung besteht in einem Verfahren zum Stanzen von Formen, bei dem die genannte Schwierigkeit nicht auftritt, da beim Schlitzen vor dem Auftreffen des Mutterstempels am Schlitzgrund gewährleistet ist, dass das Material der Stanzform dicht an dem Mutterstempel lie- gen bleibt, so dass ein Schlitz hergestellt wird, der eine genaue Umkehr der Stempelfonn bildet.
Die Form muss natürlich nach dem Stanzvorgang bearbeitet werden, um alles Metall zu entfernen, das über die Öffnung des Schlitzes oder des Hohlraumes der Form hinausragt, damit die gewünschte flache oder gekrümmte Fläche neben dem Schlitz entsteht.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Kaltprägen von Formen für Formstempel, bei welchem ein Stempel in das die Form bildende Material unter Verdrängung eines Teiles des Materials nach aussen und oben gepresst und auf eine diesen Teil umgebende Zone Druck ausgeübt wird. Die Erfindung besteht im Wesen darin, dass zunächst zur Verdrängung des Materials auf den Stempel allein und hierauf zusätzlich auf ein ringförmiges, den Stempel direkt umgebendes Gebiet, Druck ausgeübt wird.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen : Fig. 1, 2 und 3 schematische Schnittansichten der aufeinanderfolgenden Phasen des Verfahrens nach der Erfindung, Fig. 4 eine vergrösserte Teilansicht, die der Phase der Fig. 3 entspricht und Fig. 5 und 6 fertige Formen zur Herstellung von Kopfbildner-Stempeln für Flach-und Rundkopfs hrauben.
Obwohl die Erfindung an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben wird, versteht es sich, dass dadurch die Erfindung nicht begrenzt sein soll und dass sich zahlreiche Änderungen und Abweichungen der Erfindung für den Fachmann ergeben.
In den Fig. 1 bis 4 ist der Block des Formmaterials. der beispielsweise aus Stahl mit den erforderli- chen Eigenschaften besteht, mit 10 bezeichnet. Der Mutterstempel 11 wird fest mit Gleitsitz von einer Büchse 12 umgeben, die ihrerseits in gleicher Weise in einem Stanzenhalter 13 gehalten ist. Ein Stopfen 14 sitzt in der Büchse 12 auf der Oberseite des Stempels 11.
Bei der ersten Stufe des Verfahrens, nachdem die einzelnen Teile, wie in der Zeichnung dargestellt, zusammengesetzt worden sind, wird eine abwärts gerichtete Kraf. auf den Stopfer 14 ausgeübt, die den Stopfen und den Stempel 11 gegen die Büchse 12 und den Halter 13 nach unten drückt. Der Stempel dringt in den Formblock 10 ein und bewirkt den ersten Teil der Herstellung einer Vertiefung darin und ein entsprechendes Aufwärts- und Auswärtsquellen des Metalls, das die Schwellung 15 am Rande der Vertiefung bildet, die die Büchse 12 etwas, wie in Fig. 2 zu sehen ist, anhebt.
Die Anwendung des Druckes auf den Stopfen und den Stempel ermöglicht nur in dieser Phase des Verfahrens einen verhältnismässig Inbe- grenzten anfänglichen Materialfluss, der erwünscht ist, um eine Verformung oder einen Fehler des Stem-
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Beim nächsten Schritt des Verfahrens wird gleichzeitig Druck auf den Stopfen 14 und die Büchse 12 ausgeübt, wodurch der Stempel etwas weiter in die Form eindringt und zur gleichen Zeit das Metall der Schwellung 15 in den Raum 17 zwischen der Büchse 12 und den Flanken des Stempels gedrückt wird, so dass dieses Metall sich dicht an allen Flächen dieses Stempelteiles anlegt, der unter die Fläche 18 des Blockes 10 eindringt. Durch diesen Schritt wird ein Formhohlraum oder eine Kut 19 gebildet, die ein genaues Gegenstück zum Stempelkopf bildet.
Der Stempel, der Stempelhalter und die zugehörigen Te'le werden dann abgehoben und die Form wird bearbeitet zur Erzeugung der fertigen Fläche in dem Gebiet des Schlitzes 19, die den gewünschten Kopfbildner-Stempeln entspricht, die in der Form hergestellt werden sollen. Diese können zum Stanzen von Schlitzen in Flachkopfschrauben gestaltet werden, in welchem Fall die Form in der in Fig. 5 dargestellten Weise fertiggestellt wird, oder in Rundkopfschrauben (Fig. 6) oder andere Schraubenköpfe, wobei die Formfläche 18 entsprechend gestaltet wird.
Das Verfahren der Erfindungwird in kontinuierlicher Weise auf irgendeiner geeigneten hydraulischen Presse oder einer ähnlichen Vorrichtung durchgeführt und es ist nicht erforaerlich, den Stempel herauszunehmen und wieder einzusetzen, wie es anfangs beschrieben wurde, oder den Pressdruck in mehreren getrennten Stufen wie bisher anzuwenden. Durch das Werkzeug nach der Erfindung wird die Zeit, die zur Herstellung der Stempel erforderlich ist, ganz erheblich herabgesetzt, so dass die Fertigung und damit das fertige Erzeugnis wesentlich verbilligt wird. Gegenüber dem bekannten Letternstanzstempel ergibt das Verfahren nach der Erfindung ein Werkzeug, das wesentlich einfacher und leichter herzustellen ist und eine bedeutend längere Lebensdauer hat und das darüber hinaus beträchtlich rauhere Betriebsbedingungen verträgt, da es nicht sehr empfindlich ist.
Durch die Erfindung wird eine wirtschaftliche Massenproduktion von Werkzeugen für die Kopfbildung von Schrauben ermöglicht, die einwandfreie Schlitze und Schraubenköpfe ergeben und die zu ihrer Bedienung keine geschulten Fachkräfte benötigen noch bei gleichen Schrauben eine Vielzahl von Stempeln für einen Pressstempel, der einen bestimmten Schraubenkopf bildet.
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