DE69016848T2

DE69016848T2 - Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers.

Info

Publication number: DE69016848T2
Application number: DE69016848T
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Inoue
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1995-06-08
Anticipated expiration: 2010-06-22
Also published as: EP0404570A2; US5088311A; EP0404570A3; DE69016848D1; EP0404570B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Elements und vor allem eines Metallgehäuses z.B. für eine Zündkerze, eine Glühkerze, einen Sauerstoffkonzentrationssensors, einen Wassertemperaturfühler oder einen Klopfsensor.
Bei einem Ottomotor wird eine Zündkerze in einer Vertiefung angeordnet, die in dem Zylinderkopf eines Motors vorgesehen ist. Die Zündkerze weist ein Metallgehäuse auf, welches einen hexagonalen Abschnitt aufweist, wobei ein Außendurchmesser davon kleiner als der eines mittleren Abschnitts des Metallgehäuses ist.
Ein Beispiel für ein derartiges Metallgehäuse ist in der EP-A- 0036050 offenbart, in der ein Rohling extrudiert wird, um ein erstes rohrförmiges Ende mit einem kreisrunden Querschnitt zu bilden, wobei ein Außendurchmesser davon kleiner als der eines mittleren Abschnitts des Rohlings ist. Dann wird der Rohling an seinem oberen rohrförmigen Abschnitt verkleinert, um ein zweites rohrförmiges Ende zu bilden, das im Schnitt sechseckig ist, wobei ein Außendurchmesser davon kleiner als der des mittleren Abschnitts des Rohlings, aber größer als der des ersten rohrförmigen Endes ist. Der Rohling wird dann zu einer Station befördert, an der der Rohling reduziert wird. Während dieses Transportvorgangs wird der Rohling umgedreht und beschreibt einen Bogen, wobei der Rohling von Greifelementen gehalten wird. Während des Umdrehvorgangs besteht das Risiko, daß der Rohling mit einem Gesenk kollidiert, wodurch der Rohling oder das Gesenk, welches Teil einer Kaltfließpreßmaschine ist, beschädigt werden.
Außerdem besteht in dem Fall, bei dem die Greifelemente den Rohling mit einer hohen Geschwindigkeit bewegen, für den Rohling die Gefahr, daß er aufgrund der Zentrifugalkraft aus den Greifelementen hinausfliegt.
Um diesen Übelstand zu vermeiden, ist es notwendig, den Rohling mit einer solchen Geschwindigkeit zu bewegen, daß die Greifelemente den Rohling fortgesetzt halten können, was zu einer verringerten Produktionsgeschwindigkeit führt.
In der GB-A-976087 ist ein Prozeß zur Kaltbearbeitung eines Rohlings offenbart, um ein Zündkerzengehäuse herzustellen, bei dem der Rohling zwischen den verschiedenen Arbeitsstationen nicht umgedreht wird. Der Vorgang besteht aus sechs Stufen, in denen zuerst Aussparungen in jedem Ende des Rohlings ausgebildet werden, die dann vergrößert werden, während die Außenseite des Rohlings durch Gesenke in Form gebracht wird, wobei die beiden Aussparungen letztendlich dadurch miteinander verbunden werden, daß ein Loch durch den Rohling gestanzt wird. Auf den Reduziervorgang folgt somit der Stanzvorgang.
Aber bei den herkömmlichen Vorgängen kann ein weiteres Problem auftauchen. Wie in den Fig. 22 und 23 gezeigt ist, wird herkömmlicherweise ein Stanzwerkzeug 210 in eine Vertiefung 201 eines Rohlings 200 gedrückt um in einem ringförmigen Raum 221 zwischen einem Dorn 220 und einem vertikalen Loch 231 eines Gesenks 230 einen oberen rohrförmigen Abschnitt 202 mit einem hexagonalen Querschnitt zu extrudieren. Während dieses Vorgangs wird ein großer Betrag an Reibungswärme zwischen einer inneren Wand der Vertiefung 201 und einer äußeren Oberfläche des Dorns 220 erzeugt. Um die Reibungswärme zu verringern, wird ein Kühlöl zwischen den Dorn 220 und den rohrförmigen Abschnitt 202 eingeführt. Das flüssige Öl, das zwischen der Aussparung 201 und dem Dorn 220 fließt kann aber keinen Abfluß finden, da der Extrusionsvorgang durchgeführt wird, bevor der Rohling durch den Stanzvorgang vollständig durchbohrt worden ist. Der Fluidöldruck, der zwischen dem Dorn 220 und dem rohrförmigen Abschnitt 202 ausgeübt wird, kann die innere Wand des rohrförmigen Abschnitts 202 deformieren und läßt einen Abflußkanal oder eine Abflußvertiefung zurück, wie z.B. in Fig. 24 mit dem Bezugszeichen 204 angegeben ist, die eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von Fig. 23 ist.
Diese Deformation des rohrförmigen Abschnitts 202 verursacht, daß auf der Oberfläche des Metallgehäuses Anzeichen von Schrumpfung auftreten, wodurch das Erscheinungsbild des Gehäuses verschlechtert wird, welches dann als ein nicht mehr akzeptables Produkt angesehen wird, wenn das Lintere Ende des Gehäuses beim Zusammenbauen durch Verstemmen an dem Isolator einer Zündkerze befestigt wird.
Deshalb ist es eine Aufgabe von bevorzugten Merkmalen der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Elements vorzusehen, welches verhindern kann, daß das rohrförmige Element aufgrund des Fluiddruckes zwischen einem Dorn und einem oberen rohrförmigen Abschnitt des rohrförmigen Elements verformt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Elements mit den folgenden Schritten vorgesehen:
Pressen von Vertiefungen sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite eines Rohlings,
ein weiteres Pressen des Rohlings, um die Vertiefung auf der oberen Endfläche des Rohlings zu vergrößern, um so einen oberen rohrförmigen Abschnitt zu bilden, und um die Vertiefung auf der unteren Endfläche zu vergrößern, um ein erstes rohrförmiges Ende herzustellen,
Stanzen des Rohlings, ohne diesen umzudrehen, um so eine axiale Bohrung zu bilden, die das erste rohrförmige Ende mit dem oberen rohrförmigen Abschnitt verbindet,
Transportieren des Rohlings aus dem Stanzvorgang, ohne diesen umzudrehen, und Verkleinern des oberen rohrförmigen Abschnitts durch Drücken eines Dorns in den oberen rohrförmigen Abschnitt, um so ein zweites rohrförmiges Ende zu bilden, und Zuführen eines Kühlfluids zwischen den oberen rohrförmigen Abschnitt des Rohlings und den Dorn, um den Betrag an Wärme zu verringern, der durch die Reibung erzeugt wird, die bei dem Reduziervorgang bewirkt wird, wobei das Kühlfluid, das zwischen dem oberen rohrförmigen Abschnitt des Rohlings und dem Dorn nach unten fließt, in die axiale Bohrung als einen Abfluß für das Kühlfluid geleitet wird.
Bei der Erfindung folgt auf den Stanzvorgang ein Reduziervorgang, so daß während des Reduziervorgangs, in dem der Dorn in den oberen rohrförmigen Abschnitt gedrückt wird, das Kühlfluid einen Weg findet, um zu der axialen Bohrung zu fließen, die in dem Rohling während des Stanzvorgangs erzeugt wird. Dadurch wird verhindert, daß ein übermäßiger Druck zwischen dem oberen rohrförmigen Abschnitt des Rohlings und dem Dorn angelegt wird, wodurch eine Deformation der inneren Wand des rohrförmigen Abschnitts verhindert wird. Die Eliminierung der Deformation verhindert, daß Anzeichen von Schrumpfung auf der Oberfläche des Metallgehäuses auftreten, wenn beim Zusammenbau einer Zündkerze ein hinteres Ende des Gehäuses an einem Isolator durch Verstemmen befestigt wird.
Diese und weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung weiter verständlich, wenn diese zusammen mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, die lediglich beispielhalber gegeben sind.
Zum besseren Verständnis der Erfindung, die später unter Bezugnahme auf die Figuren 16 bis 21a beschrieben werden wird, wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 15 ein Vorgang beschrieben, der keinen Teil der Erfindung bildet. In den Zeichnungen ist bzw. sind:
Fig. 1 bis 6 Querschnittsansichten, in denen ein Rohling durch vorherbestimmte Schritte bearbeitet wird;
Fig. 7 eine Draufsicht von oben auf Fig. 4;
Fig. 8 bis 13 Querschnittsansichten, die eine Kaltfließpreßmaschine zeigen;
Fig. 14 eine Vorderansicht eines Metallgehäuses einer Zündkerze, wobei aber das halbe Metallgehäuse im Schnitt gezeigt ist;
Fig. 15 eine Vorderansicht einer Zündkerze, aber teilweise im Schnitt;
Fig. 16 bis 18 Querschnittsansichten, in denen ein Rohling in verschiedenen Schritten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bearbeitet wird;
Fig. 19 bis 21 Querschnittsansichten, in denen ein Rohling in vorbestimmten Schritten gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung bearbeitet wird;
Fig. 21a eine der Fig. 21 ähnliche Ansicht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 22 und 23 Querschnittsansichten, in denen eine Extrudiermaschine von einem bereits bekannten Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Elements verwendet wird; und
Fig. 24 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von Fig. 23.
Der Vorgang, der unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 15 beschrieben ist, dient zur Bearbeitung eines Rohlings, um ein rohrförmiges Element vorzusehen, das als ein Metallgehäuse in eine Zündkerze eingebaut wird. Eine Kaltfließpreßmaschine umfaßt Formgebungsstationen 1 bis 6, von denen jede eine Transfereinrichtung 7 umfaßt, wie in den Fig. 8 bis 13 gezeigt ist.
Die erste Formgebungsstation 1 weist ein zylinderförmiges Formgesenk 11, einen Stanzstempel 12 und einen Ausstoßstift 13 auf, um einen Rohling W1 durch Gesenkschmieden wie in Fig. 1 gezeigt zu bilden. Die zweite Formgebungsstation 2 umfaßt ein Formgesenk 21, einen Stanzstempel 22, einen Stift 23 und eine Ausstoßbuchse 24, um einen Rohling W2 durch Vorwärtsfließpressen wie in Fig. 2 gezeigt zu bilden. An den ersten und zweiten Stationen 1, 2 wird eine Zentrierung des Rohlings hinsichtlich einer nachfolgenden Formgebungsstation 3 ausgeführt. Die dritte Formgebungsstation 3 weist ein Formgesenk 31, einen Stanzstempel 32, eine Stanzstempelhalterung 33, einen Stift 34 und eine Ausstoßbuchse 35 auf, um einen Rohling W3 durch Vorwärtsund Rückwärtsfließpressen zu bilden, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Eine vierte Formgebungsstation 4 weist ein Formgesenk 41, einen Stanzstempel 42, eine Ausstoßbuchse 43, eine äußere Buchse 44, einen Bolzen 45, eine Ausstoßbuchse 46 und eine äußere Buchse 47 auf, um einen Rohling W4 zu bilden, wie dies in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, umfaßt eine fünfte Formgebungsstation 5 ein Formgesenk 51, einen Stanzstempel 52, eine Abstreifbuchse 53, einen Stift 54 und eine Ausstoßbuchse 55, um einen Rohling WS zu bilden, wie dies durch Fig. 5 veranschaulicht ist. Eine sechste Formgebungsstation 6 weist ein Formgesenk 61, Einen Lochstempel 62, eine Abstreifbuchse 63, eine Ausstoßbuche 64 und eine Abfallrinne 65 auf, um einen Rohling W6 dadurch zu bilden, daß sie durch seine gesamte Länge ein Loch stanzt, wie in Fig. 6 gezeigt ist.
In diesem Fall sind die Formgesenke 11, 21, 31, 41, 51, 61 und die äußere Buchse 44 in einem stationären Element (a) der Kaltfließpreßmaschine eingebaut, wohingegen die Stanzstempel 12, 22, 32, 42, 52, 62 und das Gesenk 41 in einem beweglichen Element der Kaltfließpreßmaschine eingebaut sind. Ein Transportmittel weist Greifelemente 71 bis 76, Federmittel 711, 721, 731, 751 und 761 sowie eine sich bewegende Einrichtung (nicht dargestellt) auf, die die Greifelemente 71 bis 76 bewegen kann, ohne daß sie diese Greifelemente umdreht. Das erste Greifelement 71 kann einen säulenförmigen massiven Rohling zu einer Gesenkvertiefung 11a des Formgesenks 11 an der ersten Formgebungsstation 1 führen. Der Rohling ist so ausgelegt, daß er während der gesamten Formgebungsvorgärge vertikal gehalten werden kann. Das zweite Greifelement 72 kann den Rohling W1 zu einer Gesenkvertiefung 21a des Formgesenks 21 an der zweiten Formgebungsstation 2 transportieren. Das dritte Greifelement 73 kann den Rohling W2 zu einer Gesenkvertiefung 31a des Formgesenks 31 an der dritten Formgebungsstation 3 bewegen. Das vierte Greifelement 74 kann den Rohling W3 zu einer Gesenkvertiefung 44a der äußeren Buchse 44 in der vierten Formgebungsstation 4 bewegen. Das fünfte Greifelement 75 kann den Rohling W4 zu einer Gesenkvertiefung 51a des Fomigesenks 51 an der fünften Formgebungsstation 5 bewegen. Das sechste Greifelement 76 kann den Rohling W5 zu einer Gesenkvertiefung 61a des Formgesenks 61 an der sechsten Formgebungsstation 6 führen.
Bei Betrieb wird der säulenförmige Rohling, der von einem Stahlblock abgetrennt worden ist, mit Hilfe des ersten Greifelements 71 im allgemeinen horizontal zu der Gesenkvertiefung 11a des Formgesenks 11 an der ersten Forrrgebungsstation 1 transportiert, ohne daß der Rohling umgedreht wird, und wird an einem Eingang der Gesenkvertiefung 11a gehalten.
In Verbindung mit der Abwärtsbewegung des beweglichen Elements in der Kaltfließpreßmaschine drückt der Stanzstempel 12 den Rohling in die Gesenkvertiefung 11a des Formgesenks 11. In der ersten Formgebungsstation 1 verleiht das Gesenk 11 dem Rohling eine abgerundete Ecke 101, während der Stanzstempel 12 und der Ausstoßstift 13 eine obere und untere Endfläche des Rohlings jeweils mit zentrischen Vertiefungen 102, 103 versehen, um den in Fig. 1 gezeigten Rohling W1 zu bilden. Dann bewegt sich das bewegliche Element nach oben weg von dem stationären Element (a). Durch die Aufwärtsbewegung des beweglichen Elements bewegt sich der Stanzstempel 12 weg von dem Rohling W1, und der Rohling W1 wird mit Hilfe des Ausstoßstiftes 13 aus der Gesenkvertiefung 11a herausgeworfen. Der Rohling W1 wird mit Hilfe des zweiten Greifelements 72 im allgemeinen horizontal zu der Gesenkvertiefung 21a des Formgesenks 21 in der zweiten Formgebungsstation 2 transportiert, ohne daß der Rohling W1 umgedreht wird, und wird an einem Eingang der Gesenkvertiefung 21a gehalten. In Verbindung mit der Abwärtsbewegung des beweglichen Elements in der Kaltformungsmaschine drückt der Stanzstempel 22 den Rohling W1 in die Gesenkvertiefung 21a des Formgesenks 21. Das Gesenk 21 versieht einen oberen und unteren Abschnitt des Rohlings W1 mit einem Abschnitt 104 mit einem vergrößerten Durchmesser und einem Abschnitt 105 mit einem verringerten Durchmesser, während der Stanzstempel 22 und der Stift 23 jeweils vergrößerte Vertiefungen 106, 107 an der oberen und unteren Endfläche des Rohlings W1 vorsehen, um diesen in den Rohling W2 umzuformen. Dann bewegt sich das bewegliche Element nach oben weg von dem stationären Element (a). Durch die Aufwärtsbewegung des beweglichen Elements bewegt sich der Stanzstempel 22 weg von dem Rohling W2, und der Rohling W2 wird aus der Gesenkvertiefung 21a mit Hilfe der Ausstoßbuchse 24 herausgestoßen. Der Rohling W2 wird mit Hilfe des dritten Greifelements 73 im allgemeinen horizontal zu der Gesenkvertiefung 31a des Formgesenks 31 an der dritten Formgebungsstation 3 transportiert, ohne daß der Rohling W2 umgedreht wird, und wird an einem Eingang der Gesenkvertiefung 31a gehalten. In Verbindung mit der Abwärtsbewegung des beweglichen Elements in der Kaltfließpreßmaschine drückt der Stanzstempel 32 in einem Extrudiervorgang den Rohling W2 in die Gesenkvertiefung 31a des Formgesenks 31. Das Gesenk 31 verleiht einem unteren Abschnitt des Rohlings W2 ein erstes rohrförmiges Ende 109. Das erste rohrförmige Ende 109 weist einen kreisrunden Querschnitt auf, wobei ein Außendurchmesser davon kleiner als der eines oberen rohrförmigen Abschnitts 108 ist. Der Stanzstempel 32 und der Bolzen 34 sehnen jeweils zylindrische Hohlräume 110, 111 an der oberen und unteren Endfläche des Rohlings W2 vor, um diesen in den Rohling W3 umzuformen, der in Fig. 3 dargestellt ist. Die Hohlräume 110, 111 werden so ausgebildet, daß sie sowohl hinsichtlich des Durchmessers als auch der Tiefe größer als die vergrößerten Vertiefungen 106, 107 sind. Dann bewegt sich das bewegliche Element nach oben weg von dem stationären Element (a). Durch die Aufwärtsbewegung des beweglichen Elements bewegt sich der Stanzstempel 32 weg von dem Rohling W3, und der Rohling W3 wird durch die Ausstoßbuchse 35 aus der Gesenkvertiefung 31a ausgestoßen. Der Rohling W3 wird mit Hilfe des vierten Greifelements 74 im allgemeinen horizontal zu der Gesenkvertiefung 44a des Formgesenks 44 an der vierten Formgebungsstation 4 transportiert, ohne daß der Rohling W3 umgedreht wird, und wird an einem Eingang der Gesenkvertiefung 31a gehalten, wobei das erste rohrförmige Ende 109 in die Buchse 47 paßt und der obere rohrförmige Abschnitt 108 in ein Gesenk 41 paßt.
In Verbindung mit der Abwärtsbewegung dem beweglichen Elements in der Kaltfließpreßmaschine wird der Stanzstempel 42 durch eine vorwärtstreibende Kraft einer Feder (nicht dargestellt) in den zylindrischen Hohlraum 110 des Rohlings W3 gedrückt, während das Gesenk 41 mit einem oberen Ende der äußeren Buchse 44 in Eingriff kommt, um die Buchse 44 niederzudrücken. Die äußere Buchse 44 bewegt sich durch die Kraft einer Feder (nicht dargestellt) nach unten, um den oberen rohrförmigen Abschnitt 108 des Rohlings W3 zwischen dem Gesenk 41 und dem Stanzstempel 42 zu reduzieren, um einen oberen Hohlraum 114 in dem oberen rohrförmigen Abschnitt 108 zu bilden, und um gleichzeitig den unteren Abschnitt des Rohlings W3 zwischen dem Stift 45 und der äußeren Buchse 47 zu verringern. Bei dem oben erwähnten Reduziervorgang versieht das Gesenk 41 sowie der Stanzstempel 42 den Rohling W3 mit einem zylindrischen mittleren Abschnitt 112, und sieht ein zweites rohrförmiges Ende 113 mit einem hexagonalen Querschnitt vor, wobei ein Außendurchmesser davon kleiner als der des mittleren Abschnitts 112 ist, um den Rohling W4 zu bilden.
Dann bewegt sich das bewegliche Element nach oben weg von dem stationären Element (a). Durch die Aufwärtsbewegung des beweglichen Elements bewegen sich der Stanzstempel 42 und das Gesenk 41 durch eine Wirkung der Ausstoßbuchse 43 weg von dem zweiten rohrförmigen Ende 113 des Rohlings W4, und der Rohling W4 wird aus der Vertiefung 44a der Ausstoßbuchse 44 mit Hilfe der Buchse 46 ausgestoßen. Dann wird der Rohling W4 durch das fünfte Greifelement 75 im allgemeinen horizontal zu der Gesenkvertiefung 51a des Formgesenks 51 an der fünften Formgebungsstation 5 transportiert, ohne daß der Rohling W4 umgedreht wird, und wird an einem Eingang der Gesenkvertiefung 51a gehalten.
Eine Abwärtsbewegung des beweglichen Elements drückt den Stanzstempel 52 in den oberen Hohlraum 114 des Rohlings W4, um eine innere Wand des zweiten rohrförmigen Endes 113 des Rohlings W4 durch einen Extrudiervorgang mit einem abgestuften Abschnitt 115 zu versehen, um so den Rohling W5 zu bilden, wie er durch Fig. 5 veranschaulicht ist.
Dann bewegt sich das bewegliche Element nach oben weg von dem stationären Element (a). Durch die Aufwärtsbewegung des beweglichen Elements bewegt sich der Stanzstempel 52 durch eine Funktion der Ausstoßbuchse 55 weg von dem Rohling WS, um den Rohling W5 mit Hilfe der Buchse 55 aus der Vertiefung 51a des Formgesenks 51 auszustoßen. Folglich wird der Rohling W5 mit Hilfe des sechsten Greifelements 76 im allgemeinen horizontal zu der Gesenkvertiefung 61a des Formgesenks 61 in der sechsten Formgebungsstation 6 ohne ein Umdrehen des Rohlings W5 transportiert, und wird an einem Eingang der Gesenkvertiefung 61a gehalten.
Eine Abwärtsbewegung des beweglichen Elements drückt den Stanzstempel 62 in die obere Höhlung 114 des Rohlings W5, um den Hohlraum 114 mit dem zylindrischen Hohlraum 111 vertikal zu verbinden, um so eine axiale Bohrung 116 vorzusehen, die bei dem Stanzvorgang axial durch die gesamte Länge des Rohlings W5 gestoßen wird. In diesem Fall dient ein Innenraum der Ausstoßbuchse 64 als die Abfallrinne 65, wobei ein Abfall, der während des Stanzvorgangs anfällt, nach außen befördert wird, indem er durch die Abfallrinne 65 wandert, um den Rohling W6 zu bilden, wie in Fig. 6 dargestellt wird. Dann bewegt sich das bewegliche Element nach oben weg von dem stationären Element (a). Durch die Aufwärtsbewegung des beweglichen Elements bewegt sich der Stanzstempel 62 weg von dem Rohling W6, damit der Rohling W6 aus der Vertiefung 61a des Formgesenks 61 mit Hilfe der Ausstoßbuchse 64 ausgestoßen werden kann.
Bei dem soweit beschriebenen Herstellungsverfahren wird der Rohling von der vorhergehenden Station zu der darauffolgenden Station transportiert, ohne daß der Rohling umgedreht wird, und deshalb wird verhindert, daß der Rohling mit der äußeren Buchse 44 oder den Gesenken 11, 21, 31, 41, 51, 61 zusammenstößt, so daß diese vor Beschädigung bewahrt werden.
Durch das Abschaffen des Umdrehens des Rohlings W3 wird verhindert, daß der Rohling W3 aufgrund einer Zentrifugalkraft aus den Greifelementen herausfliegt, wenn der Rohling W3 mit einer hohen Geschwindigkeit von der dritten Formgebungsstation 3 zu der vierten Formgebungsstation 4 transportiert wird, wodurch eine verbesserte Produktion ermöglicht wird.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist, wird der so hergestellte Rohling W6 an einer Außenfläche des ersten rohrförmigen Endes 109 mit einem Außengewinde 120 versehen. Das zweite rohrförmige Ende 113 wird so beschnitten, daß es jeweils einen kreisrunden Abschnitt 122 sowie eine Verstemmnut 123 aufweist, um ein Metallgehäuse 100 zu bilden, an dessem hinteren Ende eine Außenelektrode 124 festgeschweißt wird. Eine Mittelelektrode 81 und ein Isolator 82 werden in das Metallgehäuse 100 eingebaut, um einen Zündkerze 8 zu bilden, die auf einem Zylinderkopf eines Ottomotors angebracht wird.
Es ist selbstverständlich, daß anstatt bei der Zündkerze das Metallgehäuse 100 auch bei einer Glühkerze, einem Sauerstoffkonzentrationssensor, einem Wassertemperaturfühler, einem Klopfsensor, einem Temperatursensor auf Schmelzbasis und einem Temperatursensor auf Thermistorbasis verwendet werden kann.
Es sei auch angemerkt, daß nur eine Kaltfließpreßmaschine benötigt wird, die die dritte Formgebungsstation 3 und die vierte Formgebungsstation 4 aufweist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 16 bis 21 wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Rohling identisch zu dem von Fig. 1 bis 3, und die Formgebungsstationen sind identisch zu denen von Fig. 8 bis 10. Gleiche Bezugszeichen, die identisch zu denen von Fig. 1 bis 3 und Fig. 8 bis 10 sind, werden in Fig. 16 bis 21 verwendet.
Der Rohling wird in den ersten und zweiten Formgebungsstationen 1, 2 in der gleichen Art und Weise bearbeitet, wie oben beschrieben worden ist. Ohne ein Umdreher des Rohlings W3 wird der von der dritten Station 3 bearbeitete Rohling W3 horizontal zu einem Eingang einer Vertiefung 41c transportiert, in der die Gesenkvertiefung 41a des Formgesenks 41 in Verbindung mit einem Gesenk 41b in der vierten Formgebungsstation 4 steht, und wird an dem Eingang der Vertiefung 41c gehalten. Eine Abwärtsbewegung des beweglichen Elements drückt einen Stanzstempel 42a in den oberen rohrförmigen Abschnitt 108, um so den oberen rohrförmigen Abschnitt 108 zwischen dem Stanzstempel 42a und der Gesenkvertiefung 41a zu reduzieren, und um gleichzeitig das erste rohrförmige Ende 109 zwischen dem Gesenk 41b und dem Stift 43a durch ein Extrudieren zu reduzieren. Durch den Extrudiervorgang wird der Rohling W3 mit einem abgestuften Abschnitt 112a an einer Innenwand des oberen rohrförmigen Abschnitts 108 versehen, um diesen in einen Rohling W7 umzuformen, wie in Fig. 16 gezeigt ist.
Dann bewegt sich das bewegliche Element nach oben weg von dem stationären Element (a). Durch die Aufwärtsbewegung des beweglichen Elements bewegt sich der Stanzstempel 42a weg von dem Rohling W7, damit der Rohling W7 aus der Vertiefung 41c durch eine Ausstoßbuchse 44a ausgestoßen wird.
Wie in Fig. 20 gezeigt ist, wird ein Rohling W8 im allgemeinen horizontal zu einer Gesenkvertiefung 51b eines Formgesenks 51A in der fünften Formgebungsstation transportiert, ohne daß der Rohling W8 umgedreht wird, und wird an einem Eingang der Gesenkvertiefung 51b gehalten.
Eine Abwärtsbewegung des beweglichen Elements drückt den Stanzstempel 62 in den oberen rohrförmigen Abschnitt 108, um diesen an der Vertiefung 51b zu reduzieren und um gleichzeitig den rohrförmigen Abschnitt 108 mit dem ersten rohrförmigen Ende 109 zu verbinden, um eine axiale Bohrung 116 vorzusehen, die bei dem Stanzvorgang axial durch die gesamte Länge des Rohlings W8 durchgestoßen wird. In diesem Fall dient ein Innenraum einer Ausstoßbuchse 53a als die Abfallrinne 54a, wobei ein Abfall, der beim Stanzvorgang angefallen ist, nach außen abtransportiert wird, indem er durch eine Abfallrinne 54a wandert, um so den Rohling W8 zu bilden, wie in Fig. 17 aufgezeigt ist. Dann bewegt sich das bewegliche Element nach oben weg von dem stationären Element (a). Durch die Aufwärtsbewegung des beweglichen Elements bewegt sich der Stanzstempel 52a weg von dem Rohling W8, um den Rohling W8 mit Hilfe der Ausstoßbuchse 53a aus der Vertiefung 51b herauszustoßen.
Wie in Fig. 21 gezeigt ist, wird ein Rohling W9 im allgemeinen horizontal zu einer Gesenkvertiefung 61c eines Formgesenks 61 in der sechsten Formgebungsstation 6 hin transportiert, ohne daß der Rohling W9 umgedreht wird, und wird an einem Eingang der Gesenkvertiefung 61c gehalten.
Eine Abwärtsbewegung des beweglichen Elements drückt einen Stanzstempel 62a in das erste rohrförmige Ende 109, um diesen zwischen dem Stanzstempel 62a und einer äußeren Buchse 64a zu reduzieren, und drückt einen Dorn 65a in den oberen rohrförmigen Abschnitt 108, um diesen zwischen dem Dorn 65a und einem Formgesenk 61A zu reduzieren, um so das zweite rohrförmige Ende 113, das einen sechseckigen Querschnitt aufweist, vorzusehen, wobei ein Außendurchmesser davon kleiner als der des mittleren Abschnitts 112 ist. Bei diesem Reduziervorgang wird der Rohling W8 in den Rohling W9 umgeformt, wie in Fig. 18 gezeigt ist.
Dann bewegt sich das bewegliche Element mach oben weg von dem stationären Element (a). Durch die Aufwärtsbewegung des beweglichen Elements bewegen sich der Stanzstempel 62a, eine Ausstoßbuchse 63a und die äußere Buchse 64a weg von dem Rohling W9, so daß sich eine Ausstoßbuchse 66a nach unten bewegt, um den Rohling W9 aus der Vertiefung 61c des Formgesenks 61A auszustoßen.
Bei dem Reduziervorgang in der sechsten Formgebungsstation 6 wird ein Kühlfluid (Cm), z.B. ein flüssiges Öl oder Kühlluft, zwischen den Dorn 65a und das zweite rohrförmige Ende 113 eingeleitet, um so einen Betrag an Reibungswärme, der zwischen ihnen entsteht, herabzusetzen. Das flüssige Öl (Cm), das zwischen dem Dorn 65a und dem zweiten rohrförmigen Ende 113 hinunterfließt, kann einen Abfluß zu der axialen Bohrung 116 finden, weil die axiale Bohrung 116 während des Stanzvorgangs hergestellt wird, die dem Reduziervorgang vorausgeht. Dadurch wird es möglich zu verhindern, daß ein unnötig hoher Druck zwischen dem zweiten rohrförmigen Ende 113 und dem Dorn 65a angelegt wird, und zu verhindern, daß eine Innenwand des zweiten rohrförmigen Endes 113 deformiert wird.
Die Eliminierung der Deformation verhindert, daß eine Schrumpfung auf der Verstemmnut 123 des Metallgehäuses 100 auftritt, wenn der zylindrische mittlere Abschnitt 112 des Gehäuses 100 zu dem Zeitpunkt des Zusammenbauens einer Zündkerze 8 durch Verstemmen an dem Isolator 82 befestigt wird.
Es sei angemerkt daß an der sechsten Formgebungsstation 6 der Stanzstempel 62a in der Ausstoßbuchse 63a zum leichteren Umgang mit der Kühlflüssigkeit (Cm) weggelassen werden kann.
Der Rohling W9 wird in der gleichen Art und Weise für das Metallgehäuse 100 verwendet, wie es oben beschrieben und in Fig. 14 gezeigt worden ist. In das Metallgehäuse 100 werden die Mittelelektrode 81 und der Isolator 32 eingebaut, um die Zündkerze 8 zu bilden, wie in Fig. 15 gezeigt ist.
Es sei angemerkt, daß das zweite rohrförmige Ende 113 an der sechsten Formgebungsstation 6 gebildet wird, aber daß das zweite rohrförmige Ende 113 zu jedem Zeitpunkt ausgebildet werden kann, nachdem die axiale Bohrung 116 ausgebildet worden ist, d.h. jede Kaltfließpreßmaschine kann verwendet werden, die fünfte und sechste Formgebungsstationen 5, 6, aufweist.
Es ist auch selbstverständlich, daß die Extrusionsrichtung durch die fünfte Formgebungsstation 6 eine entgegengesetzte Beziehung zu der durch die sechste Formgebungsstation 6 aufweisen kann.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 21a, in der eine sechste Formgebungsstation gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung abgeändert ist, entsprechen die gleichen Bezugszeichen, die identisch in Fig. 21a verwendet werd&n, denen von Fig. 21.
Die sechste Formgebungsstation 9 der Kaltfließpreßmaschine weist ein erstes Gesenk 91, einen Dorn 92, eine Ausstoßbuchse 93, ein zweites Gesenk 94, einen Bolzen 95, eine Ausstoßbuchse 96 und eine äußere Buchse 97 auf. In diesem Fall ist ein Raum zwischen einem unteren Ende des ersten Gesenks 91 und einem oberen Ende der äußeren Buchse 97 vorgesehen.
Während eines Extrusionsvorgangs kommt ein oberes Ende der äußeren Buchse 97 derart quer über dem Raum 98 zu liegen, daß es in eine innere Seite des ersten Gesenks 91 hineinragt und das Gesenk 91 überlappt. Dadurch wird verhindert, daß der Rohling W10 teilweise in den Raum 98 fließt, um zu verhindern, daß Grate auf einer äußeren Fläche eines Rohlings W10 auftreten, während das zweite rohrförmige Ende 113 reduziert wird.
Es sei weiterhin angemerkt, daß der Stift 95 mit dem Ziel, die axiale Bohrung 116 effektiv zu bearbeiten, weggelassen werden kann, wie dies bei dem Stanzstempel 62a in Fig. 21 der Fall ist.
Verschiedene andere Modifikationen und Abänderungen können möglich sein, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, wie er in den anhängenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Elements mit den folgenden Schritten:

Pressen von Vertiefungen (102,103) sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite eines Rohlings (W1), ein weiteres Pressen des Rohlings (W1), um die Vertiefung auf der oberen Endfläche des Rohlings (W1) zu vergrößern, um so einen oberen rohrförmigen Abschnitt (108) zu bilden, und um die Vertiefung auf der unteren Endfläche zu vergrößern, um ein erstes rohrförmiges Ende (109) herzustellen,

Stanzen des Rohlings (W7), ohne diesen umzudrehen, um so eine axiale Bohrung (116) zu bilden, die das erste rohrförmige Ende (109) mit dem oberen rohrförmigen Abschnitt (108) verbindet,

Transportieren des Rohlings (W8) aus dem Stanzvorgang, ohne diesen umzudrehen, und Verkleinern des oberen rohrförmigen Abschnitts (108) durch Drücken eines Dorns (65a) in den oberen rohrförmigen Abschnitt (108), um so ein zweites rohrförmiges Ende (113 zu bilden, und Zuführen eines Kühlfluids zwischen den oberen rohrförmigen Abschnitt (108) des Rohlings (W8) und den Dorn (65a), um den Betrag an Wärme zu verringern, der durch die Reibung erzeugt wird, die bei dem Reduziervorgang bewirkt wird, wobei das Kühlfluid, das zwischen dem oberen rohrförmigen Abschnitt (108) des Rohlings (W8) und dem Dorn (65a) nach unten fließt, in die axiale Bohrung (116) als einen Abfluß fur das Kühlfluid geleitet wird.

2. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Elements nach Anspruch 1, bei dem das rohrförmige Element ein Metallgehäuse ist, das ein Außenprofil für eine Zündkerze bildet.

3. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Elements nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Kühlfluid Öl ist, das durch Druck in den oberen rohrförmigen Abschnitt (108) des Rohlings (W8) fließt.

4. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Elements nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Kühlfluid Luft ist, die zwangsweise in den oberen rohrförmigen Abschnitt (108) des Rohlings (W8) strömt.

5. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Elements nach einem der Ansprüche 1 bis 4, außerdem mit dem Schritt des Strangpressens des oberen rohrförmigen Abschnitts (108) des Rohlings (W3), un einen abgestuften Abschnitt (112a) an einer Innenwand des oberen rohrförmigen Abschnitts (108) vor dem Stanzen des Rohlings (W3) herzustellen.

6. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Elements nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste rohrförmige Ende (109) im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig ist und einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der des oberen rohrförmigen Abschnitts (108) ist.

7. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Elements nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zweite rohrförmige Ende (113) im Querschnitt im wesentlichen sechseckig ist und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der des mittleren Abschnitts (112) des Rohlings (W9), aber größer als der des ersten rohrförmigen Endes (109) ist.