DE1263464B

DE1263464B - Intermediate form for further processing into a Phillips screw, as well as molding tool for producing this intermediate form

Info

Publication number: DE1263464B
Application number: DEJ23239A
Authority: DE
Inventors: George L Wieber
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1962-02-28
Filing date: 1963-02-23
Publication date: 1968-03-14

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 40J7WW PATENTAMTFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN 40J7WW PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

Deutsche Kl.:German class:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
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News
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1263 464
J 232391 b/49 i
23. Februar 1963
14. März 19681263 464
J 232391 b / 49 i
February 23, 1963
March 14, 1968

Die Erfindung betrifft eine Zwischenform zur Weiterverarbeitung zu einer Schraube mit einem mit Kreuzschlitz versehenen flachen Kopf, der an ein auf Länge geschnittenes Drahtstück als Ausgangswerkstoff angeformt, insbesondere kalt angestaucht ist, wobei der Durchmesser des Kopfes mindestens das Zweieinhalbfache des Drahtdurchmessers beträgt, bei der das Drahtstück zunächst in eine vorgeformte Kopfpartie gebracht ist und dann in diese unter gleichzeitiger Fertigformung des Kopfes ein Kreuzschlitz eingepreßt ist, sowie ein Formwerkzeug zur Herstellung einer solchen Zwischenform, bei dem zur Vorformung der Kopfpartie zwei zusammenwirkende Formwerkzeuge vorgesehen sind, von denen das eine ein als Ausgangswerkstoff dienendes Drahtstück aufnimmt und mit einer die Unterseite der Kopfpartie formenden Formfläche versehen ist, wobei das die Oberseite der Kopfpartie formende Formwerkzeug eine Formfläche mit einer Ausnehmung aufweist.The invention relates to an intermediate form for further processing into a screw with a Cross-slotted flat head attached to a piece of wire cut to length as the starting material molded on, in particular cold upset, the diameter of the head being at least the Is two and a half times the wire diameter, in which the piece of wire is first in a preformed Head section is brought and then in this with simultaneous final shaping of the head a cross recess is pressed in, as well as a mold for producing such an intermediate form in which to Preforming of the head part two cooperating molding tools are provided, one of which takes up a piece of wire serving as a starting material and with one the underside of the head section forming molding surface is provided, wherein the molding tool forming the top of the head part has a molding surface with a recess.

Die Erfindung geht aus von einer Zwischenform zur Weiterverarbeitung zu einer Kreuzschlitzschraube, bei der Materialanhäufungen an den Stellen der Kopfpartie vorgesehen sind, die später zwischen den in die Kopfpartie eingestanzten Kreuzschlitzen liegen, sowie von einem entsprechenden Formwerkzeug zur Herstellung dieser Zwischenform.The invention is based on an intermediate form for further processing into a Phillips screw, are provided in the material accumulations at the points of the head, which later between the Cross slots punched into the head section are located, as well as by a corresponding molding tool for the production of this intermediate form.

Diese Anordnung hat den Nachteil, keinen einwandfreien Materialfluß bis zur Peripherie der Kopfpartie bei Kopfdurchmessern zu gewährleisten, die mindestens das Zweieinhalbfache des Durchmessers des Drahtes betragen, aus dem die Schraube hergestellt wird. Dadurch kann mit der bekannten Zw^ schenform sowie mit dem Formwerkzeug zur Herstellung dieser Zwischenform keine Kreuzschlitzschraube mit entsprechend großem Kopfdurchmesser geschaffen werden, die an der Peripherie einwandfrei rund ist. Eine solche Rundheit ist für bestimmte Anwendungsfälle erforderlich, beispielsweisebeikaschierten Gipsplatten, bei denen eine Unrundheit zu einer Zerstörung der Oberfläche der Platten führt, wenn die Schrauben eingeschraubt werden.This arrangement has the disadvantage that there is no proper flow of material to the periphery of the head area to ensure head diameters that are at least two and a half times the diameter of the wire from which the screw is made. As a result, with the well-known Zw ^ form and with the molding tool for producing this intermediate form no Phillips screw be created with a correspondingly large head diameter, which is flawless at the periphery is round. Such roundness is for certain applications required, for example laminated plasterboard, where an out-of-roundness leads to a Destruction of the surface of the panels will result if the screws are screwed in.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Zwischenform sowie des bekannten Formwerkzeuges zur Herstellung dieser Zwischenform zu beseitigen, also einen einwandfreien Materialfluß zur Herstellung einer Kopfpartie mit dem zweieinhalbfachen Durchmesser des Durchmessers des als Ausgangswerkstoff dienenden Drahtes zu gewährleisten, so daß eine für praktische Zwecke einwandfreie Rundheit des Kopfes auch bei einer so weitgehenden; Ausformung gewährleistet ist.The invention is based on these disadvantages of the known intermediate form and the known Eliminate molding tool to produce this intermediate shape, so a flawless one Material flow for the production of a head section with two and a half times the diameter of the diameter of the wire used as the starting material, so that one for practical purposes perfect roundness of the head even with such an extensive one; Forming is guaranteed.

Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß an denFor this purpose it is provided according to the invention that to the

Zwischenform zur Weiterverarbeitung zu einer
Kreuzschlitzschraube, sowie Formwerkzeug zur
Herstellung dieser ZwischenformIntermediate form for further processing into a
Phillips screw and forming tool for
Manufacture of this intermediate form

Anmelder:Applicant:

Illinois Tool Works Inc., Chicago, JIl. (V. St. A.)Illinois Tool Works Inc., Chicago, JIl. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr. A. Mentzel und Dipl.-Ing. W. Dahlke,Dr. A. Mentzel and Dipl.-Ing. W. Dahlke,

Patentanwälte, 5060 Refrath, Frankenforst 137Patent Attorneys, 5060 Refrath, Frankenforst 137

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

George L. Wieber,George L. Wieber,

Mount Prospect, JIl. (V. St. A.)Mount Prospect, JIl. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 28. Februar 1962
(176 332)Claimed priority:
V. St. ν. America February 28, 1962
(176 332)

Stellen des Kopfes der Zwischenform, die später im Bereich der Kreuzschlitzenden liegen, Materialanhäufungen vorgesehen sind.Place the head of the intermediate form, which will later be in the area of the cross-slot ends, accumulations of material are provided.

Dazu ist ferner in einem Formwerkzeug zur Herstellung dieser Zwischenfarm vorgesehen, daß die sich konisch nach innen verjüngende Ausnehmung auf einem Achsenkreuz liegende Aussparungen aufweist. For this purpose, it is also provided in a mold for producing this intermediate farm that the has a conically inwardly tapering recess on an axillary recesses.

In Weiterbildung der Erfindung ist erfindungsgemäß ein Formwerkzeug zur Herstellung der Zwischenform vorgesehen, bei der die Aussparungen einen etwa kreissegmentförmigen Querschnitt aufweisen. In a further development of the invention, according to the invention, there is a molding tool for producing the intermediate shape provided, in which the recesses have an approximately circular segment-shaped cross section.

Als Variante dieser Ausbildung der Aussparungen ist erfindungsgemäß ferner vorgesehen, daß sie einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen. Als weitere Variante dieser Ausbildung der Aussparungen ist erfindungsgemäß schließlich vorgesehen, daß sie einen etwa dreieckigen Querschnitt aufweisen.As a variant of this design of the recesses, the invention also provides that they have a have approximately rectangular cross-section. A further variant of this design of the recesses is according to the invention finally provided that they have an approximately triangular cross-section.

Durch diese Ausbildung der Zwischenform sowie des Formwerkzeuges zur Herstellung einer solchen Zwischenform werden die erwähnten Nachteile der bekannten Zwischenform sowie des bekannten Formwerkzeuges zur Herstellung einer solchen Zwischenform beseitigt, insbesondere also ein einwandfreierThis design of the intermediate mold and the molding tool for producing such a mold Intermediate form, the mentioned disadvantages of the known intermediate form and the known molding tool eliminated for the production of such an intermediate form, in particular a flawless one

809 518/164809 518/164

Materialfluß gewährleistet, der für eine Rundheit der auszuformenden Kopfpartie auch dann sorgt, wenn der Durehmesser der Kopf partie mindestens das Zweieinhalbfache des Durchmessers des Drahtes beträgt, aus dem die Zwischenform hergestellt wird. Die Erfindung ist im nachfolgenden als Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigtMaterial flow ensures that the roundness of the The head part to be shaped also ensures when the diameter of the head part is at least two and a half times as large of the diameter of the wire from which the intermediate form is made. The invention is described in more detail below as an exemplary embodiment with reference to the drawings. It shows

F i g. 1 eine Draufsicht auf den nach bekanntem Verfahren im ersten Arbeitsgang angestauchten Kopf eines Schraubenrohlings,F i g. 1 is a plan view of the known Procedure in the first work step upset head of a screw blank,

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Schraubenkopfes in Richtung 2-2,FIG. 2 is a side view of the one shown in FIG Screw head in direction 2-2,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den durch weitere Verformung des in den F i g. 1 und 2 dargestellten Kopcher flachköpfiger Befestigungselemente, bei denen der Durchmesser des fertigen Kopfes wesentlich, z. B. zweieinhalbfach größer als der Durchmesser des Ausgangsdrahtes ist, können die aufgezeigten Fehler,Fig. 3 is a plan view of the by further deformation of the in the F i g. 1 and 2 shown Kopcher flat-headed fasteners, in which the diameter of the finished head is substantial, e.g. B. two and a half times larger than the diameter of the Output wire, the errors shown can

wie der unregelmäßige Umfang mit den Eindellungen 22 immer beachtlichere Ausmaße annehmen. In vierlen Anwendungsfällen ist eine derartige unregelmäßige Ausbildung des Kopfes von nicht allzu großer Bedeutung.how the irregular circumference with the indentations 22 take on ever more considerable dimensions. In four Applications is such an irregular shape of the head of not too large Meaning.

ο Werden die Befestigungselemente, z. B. in Gestalt von Schrauben od. dgl., bei Wandplatten aus Gips verwendet, so haben die Unregelmäßigkeiten des Schraubenkopfes die ausgesprochene Tendenz, das Papier bei der Verdrehung der Schraube zu zer-ο Are the fastening elements, e.g. B. in shape of screws or the like. Used in plaster of paris wall panels, the irregularities of the Screw head, there is a marked tendency to tear the paper when the screw is turned.

fes erzeugten fertigen Schraubenkopf; die Mißbildun- 15 reißen, da der Schraubenkopf in der Wandplatte vergen des Schraubenkopfes sind übertrieben dargestellt, senkt, bzw. unterhalb von deren Begrenzungsflächefes produced finished screw head; the deformities tear because the screw head is screwed into the wall plate of the screw head are shown exaggerated, lowers or below their boundary surface

F i g. 4, 5 und 6 perspektivische Ansichten im ersten Arbeitsgang angestauchter Köpfe mit den Merkmalen vorliegender Erfindung, angeordnet sein muß.F i g. 4, 5 and 6 are perspective views of heads upset in the first operation with the Features of the present invention, must be arranged.

Die vorliegende Erfindung betrifft die Formung des Kopfes 24 eines Befestigungselementes, wobeiThe present invention relates to the formation of the head 24 of a fastener, wherein

F i g. 7 einen Schnitt entlang 7-7 der F i g. 9 durch 20 der Kopf im allgemeinen flach ausgebildet und mitF i g. 7 shows a section along 7-7 of FIG. 9 through 20 the head is generally flat and with

einem Kreuzschlitz 26 versehen ist. Der mit X bezeichnete Kopf durchmesser ist mehr als-zweieinhalbmal so groß wie der mit Y bezeichnete Durchmesser des Ausgangsdrahtes 32. Wie aus F i g. 14 ersicht-Hch, ist der Kreuzschlitz 26 im Vergleich zu der in axialer Richtung gemessenen Kopfhöhe verhältnismäßig tief. Der niedrigste Punkt 28 des Kreuzschlitzes ist beinahe so tief, wie die ganze in axialer Richtung gemessene Kopfhöhe. Mit anderen Worten ist der Kreuzschlitz 26 im Vergleich zu den Gesamtabmessungen des Kopfteiles 24 verhältnismäßig groß. Die Peripherie 30 des Kopfes ist kreisförmig, der radial außen gelegene Bereich 34 des Kopfes 24 ist verhältnismäßig dünn. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der gleichförmigen und reproduzierbaren Schaffung solcher Köpfe mit Hilfe schnellaufender Werkzeugmaschinen, welche die in den F i g. 13 und 14 dargestellte Ausbildung aufweisen. Wie ersichtlich, ist in den Fig. 13 und 14a cross slot 26 is provided. The head diameter labeled X is more than two and a half times as large as the diameter labeled Y of the output wire 32. As shown in FIG. 14, the cross slot 26 is relatively deep compared to the head height measured in the axial direction. The lowest point 28 of the cross recess is almost as deep as the entire head height measured in the axial direction. In other words, the cross slot 26 is relatively large compared to the overall dimensions of the head part 24. The periphery 30 of the head is circular, the radially outer region 34 of the head 24 is relatively thin. The object on which the invention is based consists in the uniform and reproducible creation of such heads with the aid of high-speed machine tools which have the functions shown in FIGS. 13 and 14 have the training shown. As can be seen in FIGS. 13 and 14

Befestigungselementes, der mit Hilfe des in Fig. 11 40 der Kopf 24 eines Befestigungselementes dargestellt, dargestellten Stanzstempels hergestellt worden ist, welcher frei von den in F i g. 3 dargestellten MißFastening element, which is shown with the aid of the head 24 of a fastening element in FIG. 11 40, punch shown has been produced, which is free of the in F i g. 3 shown Miss

bildungen ist.education is.

Es wurde gefunden, daß es erforderlich ist, die Form der im ersten Arbeitsgang erzeugten Anstau-It has been found that it is necessary to change the shape of the accumulation produced in the first step.

Üblicherweise werden flachköpfige Befestigungs- 45 chung zu verändern, um Befestigungselemente, wie in elemente, wie Schrauben oder Bolzen durch Anstau- den Fig. 13 und 14 dargestellt, zu.erhalten,
chen des aus Draht bestehenden Rohlings in zwei ge- Die Werkzeuge zur Ausführung der ersten Anstautrennten Arbeitsgängen hergestellt. Die Fig. 1 und 2 chung des Kopfes sind in Fig. 8 dargestellt. Einem zeigen die im ersten Arbeitsgang erzeugte und dem ersten Gesenk 38 mit einem offenen Hohlraum 40 bisherigen Stand der Technik entsprechende Anstau- 50 wird der Ausgangsdraht 36 bestimmten Durehmessers chung 10 am Ende des Rohlings 12, wodurch ein aus- zugeführt. Die Form des Hohlraumes 40 entsprichtUsually, flat-headed fastenings are to be changed in order to obtain fastening elements, as shown in elements such as screws or bolts, as shown in FIGS. 13 and 14,
The tools for carrying out the first damming-up work steps are produced. FIGS. 1 and 2 of the head are shown in FIG. One can see the accumulation generated in the first operation and corresponding to the first die 38 with an open cavity 40 prior art. The shape of the cavity 40 corresponds

der Unterseite des schließlich herzustellenden Kopfes 24. Der Ausgangsdraht wird dem unteren Gesenk 38 in der Weise zugeführt, daß die Endfläche 42, wie aus F i g. 8 ersichtlich, oberhalb des Niveaus der oberen Begrenzungsfläche des unteren Gesenkes 38 zu liegen kommt. Alsdann wird ein spezielles Gesenk 44 für die erste Anstauchung in noch zu beschreibender Weise mit dem Draht 36 in Berührung gebracht. Das zweite Gesenk 44 ist so ausgebildet, daß die erste Anstauchung eine Form 46 erhält, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist. Alternativformen für die erste Anstauchung sind in F i g. 4, 5 und 6 dargestellt.
Das Gesenk 44 besteht aus einem Grundkörper 48the underside of the final head 24. The output wire is fed to the lower die 38 in such a way that the end face 42, as shown in FIG. 8 can be seen to lie above the level of the upper boundary surface of the lower die 38. A special die 44 for the first upsetting is then brought into contact with the wire 36 in a manner still to be described. The second die 44 is designed so that the first upset is given a shape 46 as shown in FIG. Alternative forms for the first upsetting are shown in FIG. 4, 5 and 6 shown.
The die 44 consists of a base body 48

. em Gesenk zur Anstauehung eines Kopfes nach Fig. 10 im ersten Arbeitsgang,. em die for damming up a head according to Fig. 10 in the first step,

F i g. 8 einen Teil des in F i g. 7 dargestellten Obergesenkes konzentrisch zu dem zweiten bzw. Untergesenk angeordnet, und^r zwar vor dem ersten Anstauchen des Drahtendes,F i g. 8 a part of the in F i g. Upper die 7 shown disposed concentrically with the second or lower die, and ^r prior to the first upsetting of the wire end,

F i g. 9 eine Endansicht des in F i g. 7 dargestellten Obergesenkes in Richtung 9-9 der F i g. 7,F i g. 9 is an end view of the FIG. 7 shown upper die in the direction 9-9 of FIG. 7,

F i g. 10 die perspektivische Ansicht eines bevorzugten, mit Hilfe der Jn den F i g. 7, 8 und 9 dargestellten Gesenke hergestellten, im ersten Arbeitsgang angestauchten Kopfes,F i g. 10 is a perspective view of a preferred embodiment shown with the aid of FIGS. 7, 8 and 9 shown Die-made head upset in the first step,

Fig. 11 eine der F i g. 8 ähnliche Ansicht. Sie zeigt die Teile jedoch vor dem zweiten Schlag, der durch ein Kreuzschlitzgesenk erfolgt,11 one of the FIGS. 8 similar view. she shows the parts, however, before the second blow, which is done by a cross-recess die,

Fig. 12 eine Draufsicht in Richtung 12-12 der Fig. 11, wobei der nach Fig. 11 darüberliegende Stanzstempel gestrichelt angedeutet ist, Fig. 13 die Draufsicht auf den fertigen Kopf einesFIG. 12 shows a plan view in the direction 12-12 of FIG. 11, with the one according to FIG. 11 above it Punch is indicated by dashed lines, Fig. 13 is the plan view of the finished head of a

F i g. 14 die Seitenansicht des in F i g. 13 dargestellten Kopfes mit den Merkmalen vorliegender Erfindung. F i g. 14 shows the side view of the in FIG. 13 illustrated head with the features of the present invention.

gebauchter Bereich 14 mit einem kurzen Fortsatz 16 unmittelbar unterhalb des oberen Endes entsteht. F i g. 3 zeigt den Kopf des Befestigungselementes, nachdem die im ersten Arbeitsgang erfolgte Anstauchung 10 im zweiten Arbeitsgang durch ein geeignetes Stanzwerkzeug fertig verformt und mit einem Kreuzschlitz 18 versehen worden ist. Die dabei im fertigen Erzeugnis erhaltenen Fehler sind in F i g. 3 aus Darstellungsgründen übertrieben eingezeichnet. Wenn das Kreuzschlitzstanzwerkzeug auf die im ersten Arbeitsgang erzeugte Anstauchung 10 der Fig. 1 und 2 niedergeht, besteht die Tendenz, daß Werkstoff von dem Bereich 16 und 14 nach innen gezogen wird, so daß ein Umfang 20 entsteht, der mehr oder weniger quadratisch ist und oft Eindellungen 22 zeigt, wobei letztere mit den Flügeln des Kreuzschlitzes 18 fluchten. Bei der Herstellung solmit einer durchgehenden zentralen Bohrung 50, welche einen in ihr gleitbaren Stempel 52 aufnimmt. Je nachdem, welche Stückzahlen mit den GesenkenBulged area 14 with a short extension 16 is created immediately below the upper end. F i g. 3 shows the head of the fastener after the upsetting that took place in the first step 10 finished deformed in the second step by a suitable punching tool and with a Phillips 18 has been provided. The errors obtained in the finished product are shown in FIG. 3 drawn in exaggerated for reasons of illustration. When the Phillips punch tool hits the im first pass generated upsetting 10 of Figs. 1 and 2 goes down, there is a tendency that Material is pulled from the area 16 and 14 inward, so that a circumference 20 is formed, the is more or less square and often shows indentations 22, the latter with the wings of the Cross slot 18 are aligned. When manufacturing solmit a through central bore 50, which receives a ram 52 that can slide in it. Depending on the number of pieces with the dies

erreicht werden sollen, kann das Gesenk 44 aus gewöhnlichem Kaltgesenkstahl, aus hochkohlenstoffhaltigem, hochchromhaltigem Stahl oder aus einem kohlenstoffhaltigem Gesenkstahl hergestellt werden. Der Stempel 52 ist, wie durch den mit 53 bezifferten Dopelpfeil angedeutet, relativ zum Grundkörper 48 verschiebbar, und der Grundkörper 48 selbst ist, wie durch den Doppelpfeil 55 angedeutet, relativ zum unteren Gesenk 38 verschiebbar. Das untere Ende des zweiten Gesenkes 44 hat, wie aus F i g. 7 ersichtlich, eine Arbeitsfläche 54, die von einem äußeren, konischen Bereich bzw. von einer Nase 56 umgeben ist. Die Arbeitsfläche 54 weist eine konische Ausdrehung 57 auf, die konzentrisch zur Bohrung 50 angeordnet ist und sich zu der querverlaufenden Stirnfläche 58 hin öffnet. Die Stirnfläche 58 verläuft etwa senkrecht zur Achse der Bohrung 50. Sie ist also durch die Nase 56 und die konische Ausdrehung 57 begrenzt. Die Stirnfläche 58 hat somit die Gestalt einer Kreisringfläche, wobei sie von vier auf einem Achsenkreuz gelegenen Nuten 60 unterbrochen ist, deren Querschnitt ein Kreissegment ist, dessen Höhe die Hälfte des Radius beträgt. Es ist ersichtlich, daß die Nuten 60 etwa senkrecht zur Achse der Bohrung 50 verlaufen und daß eine jede Nut die konische Ausdrehung 57 und die Nase 56 anschneidet.are to be achieved, the die 44 can be made of ordinary cold-die steel, of high-carbon, high-chromium steel, or of a carbon-containing die steel. The punch 52 is, as indicated by the double arrow numbered 53, displaceable relative to the base body 48, and the base body 48 itself is displaceable relative to the lower die 38, as indicated by the double arrow 55. The lower end of the second die 44 has, as shown in FIG. 7, a work surface 54 which is surrounded by an outer, conical area or by a nose 56. The working surface 54 has a conical recess 57 which is arranged concentrically to the bore 50 and opens towards the transverse end face 58. The end face 58 runs approximately perpendicular to the axis of the bore 50. It is therefore delimited by the nose 56 and the conical recess 57. The end face 58 thus has the shape of a circular ring surface, it being interrupted by four grooves 60 located on an axis cross, the cross section of which is a segment of a circle, the height of which is half the radius. It can be seen that the grooves 60 run approximately perpendicular to the axis of the bore 50 and that each groove intersects the conical recess 57 and the nose 56.

Wenn das Gesenk 44 relativ zum Gesenk 38 geschlossen wird, weicht der Stempel 52 aus der in F i g. 8 dargestellten Stellung zurück. Das Ende 42 des Drahtes 36 tritt in die Bohrung 50 ein. Wenn das Gesenk 44 sich schließt, bewegt sich der Stempel 52 in der Bohrung 50 und wirkt auf das Drahtende 42 in der Weise ein, daß dieses die in Fig. 10 dargestellte Ausbildung erhält. Wie ersichtlich, ist der größte Durchmesser der konischen Ausdrehung 57 dort, wo sie die Fläche 58 durchdringt, kleiner als der größte Durchmesser der Aussparung 40 im Untergesenk 38. Der im ersten Arbeitsgang angestauchte Kopf 46 weist entsprechend den Nuten 60 des Gesenkes 44 vier Vorsprünge 62, 64, 66 und 68 auf. Durch die Ausdrehung 57 entsteht ein komplementär ausgebildeter konischer Bereich 70. Außerdem entsteht, wie am besten aus F i g. 10 ersichtlich, in dem angestauchten Kopf 46 durch den Niedergang des Stempels 52 und Eintritt desselben in das Ende 42 des Drahtes ein zentraler Hohlraum 72. Der Durchmesser des angestauchten Kopfes 46 ist, wie am besten aus Fig. 11 ersichtlich, kleiner als der Durchmesser der Aussparung 40.When the die 44 is closed relative to the die 38, the punch 52 deviates from the position shown in FIG. 8 position shown back. The end 42 of the wire 36 enters the bore 50. When the die 44 closes, the punch 52 moves in the bore 50 and acts on the wire end 42 in such a way that it receives the configuration shown in FIG. As can be seen, the largest diameter of the conical recess 57 where it penetrates the surface 58 is smaller than the largest diameter of the recess 40 in the lower die 38 , 64, 66 and 68. The recess 57 creates a complementary conical area 70. In addition, as best shown in FIG. 10 can be seen in the upset head 46 through the decline of the punch 52 and entry of the same into the end 42 of the wire, a central cavity 72. The diameter of the upset head 46 is, as best seen in FIG. 11, smaller than the diameter of the Recess 40.

Die für die erste Anstauchung des Kopfes 46 verwendeten Gesenke können von der in den F i g. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform abweichen. In den F i g. 4 und 5 sind mit abgewandelten Gesenken hergestellte Ausführungsformen 46 a und 46 & angestauchter Köpfe dargestellt. Die dort dargestellten Köpfe entsprechen weitgehend der bereits beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform 46. Entsprechende Einzelheiten sind mit gleichen Bezugszeichen und dem Index α bzw. b beziffert. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, sind die Erhöhungen bzw. Vorsprünge 62 a, 64 a, 66 a und 68 a rechteckig ausgeführt. Die den Nuten 60 entsprechenden Nuten in dem zur Herstellung der Köpfe erforderlichen Gesenk hatten demnach keinen kreissegmentförmigen, sondern rechteckigen Querschnitt. Die Vorsprünge 62 α bis 68 a lassen sich etwas schwerer anformen als die vorerwähnten Vorsprünge 62 bis 68, da das vollständige Ausfüllen der verhältnismäßig scharfen Ecken mit Schwierigkeiten verbunden ist. Die Vorsprünge 62 a bis 68 a haben etwa das gleiche Volumen wie die Vorsprünge 62 bis 68. Im übrigen entspricht der im ersten Arbeitsgang angestauchte Kopf 46 a etwa dem in Fig. 10 dargestellten Kopf 46.The dies used for the first upsetting of the head 46 can be derived from the one shown in FIGS. 7 and 8 differ from the embodiment shown. In the F i g. 4 and 5, embodiments 46 a and 46 and upset heads produced with modified dies are shown. The heads shown there correspond largely to the preferred embodiment 46 already described. Corresponding details are numbered with the same reference numerals and the index α or b. As shown in FIG. 4, the elevations or projections 62 a, 64 a, 66 a and 68 a are rectangular. The grooves corresponding to the grooves 60 in the die required for producing the heads accordingly did not have a circular segment-shaped, but rather a rectangular cross-section. The projections 62 α to 68 a can be molded on a little more difficult than the aforementioned projections 62 to 68, since the complete filling of the relatively sharp corners is associated with difficulties. The projections 62 a to 68 a have approximately the same volume as the projections 62 to 68. Otherwise, the head 46 a upset in the first operation corresponds approximately to the head 46 shown in FIG.

Auch der im ersten Arbeitsgang angestauchte Kopf 46 b zeigt eine ähnliche Ausbildung. Der Unterschied besteht darin, daß die Vorspränge 62 b bis 686 dreieckig ausgebildet sind. Die den Nuten 60 entsprechenden Nuten in den Gesenken haben bei dieser Ausführungsform also dreieckigen Querschnitt. Wie ersichtlich, haben die Vorsprünge 62 b eine etwas größere axiale Abmessung. Sie sind jedoch so geformt, daß sie etwa das gleiche Volumen einnehmen wie die Vorsprünge 62 bis 68. The head 46 b upset in the first operation also shows a similar design. The difference is that the projections 62 b to 686 are triangular. The grooves corresponding to the grooves 60 in the dies thus have a triangular cross-section in this embodiment. As can be seen, the projections 62 b have a somewhat larger axial dimension. However, they are shaped so that they occupy approximately the same volume as the projections 62 to 68.

Der in Fig. 6 dargestellte, angestauchte Kopf 46c ist den vorbeschriebenen Ausführungsformen ähnlich. Entsprechende Einzelheiten sind mit gleichen Bezugszeichen und dem Index c beziffert. Der im ersten Arbeitsgang angestauchte Kopf 46 c weist vier Vorspränge 62c bis 68 c auf. An Stelle der zentralen Ausnehmung 72 ist in axialer Richtung ein kurzer Fortsatz 74 vorgesehen. Die Vorspränge 62 c bis 68 c, zusammen mit dem Fortsatz 74, durch welchen die vorliegende Ausführungsform sich von den in Fig. 5, 4 und 10 dargestellten Ausführungsformen unterscheidet, enthalten wegen des gewellten Einlaufs der zwischen den Vorsprüngen gelegenen Bereiche 70 c das gleiche Volumen wie die vorherigen Ausführungsformen. Durch eine derartige Vorverteilung des Werkstoffes erhält man bei der Fertigverformung die erwünschte Ausbildung des Kopfes.The upset head 46c shown in FIG. 6 is similar to the embodiments described above. Corresponding details are numbered with the same reference symbols and the index c. Of being dipped in the first stage head 46 c has four Vorspränge 62c and 68 c on. Instead of the central recess 72, a short extension 74 is provided in the axial direction. The projections 62c to 68c, together with the extension 74, by which the present embodiment differs from the embodiments shown in FIGS. 5, 4 and 10, contain the same volume because of the corrugated inlet of the regions 70c located between the projections like the previous embodiments. Such a pre-distribution of the material results in the desired formation of the head during the final deformation.

Nachdem die erste Anstauchung 46 durch das Gesenk 44 ausgeführt worden ist, wird ein drittes Ge>senk in Gestalt eines Prägestempels 70, der, wie durch den Doppelpfeil 77 angedeutet, betätigt wird, auf den Kopf zur Einwirkung gebracht, wobei sich dieser immer noch in dem Untergesenk 38 befindet. Das dritte, auch als Prägestempel bezeichnete Gesenk 76 dient zur Einformung des verhältnismäßig großen Kreuzschlitzes 26 in den Kopf der Schraube und zur gleichzeitigen Fortigverformung des Schraubenkopfes 24. Der Prägestempel 76 weist eine ebene Fläche 79 auf, welche quer zur Längsachse des Rohlings 36 verläuft. Außerdem hat der Prägestempel mehrere nach unten vorstehende Flügel 78, 80, 82 und 84. Bei der Bewegung des Prägestempels 76 relativ zum Untergesenk 38, in welchem der im ersten Arbeitsgang angeschlagene Kopf 46 ruht, befinden sich die Flügel 78 bis 84 mit den Vorsprängen 62, 64, 66 und 68, wie aus F i g. 12 ersichtlich, in Deckungslage. Wenn der Prägestempel 76 und das Gesenk 38 sich schließen, wird der Kopf 24 geformt. Beim Fertigschlagen des Kopfes tritt eine komplexe Werkstoff-Verdrängung und Werkstoffansaugung auf. Die Vorsprünge 62 bis 68 dienen zur Kompensation der Werkstoffansaugung durch die Flügel 78 bis 84 bei der Einprägung des Kreuzschlitzes 26. Außerdem stellen sie genügend Werkstoff zur Verfügung, um den Umfangsbereich des Kopfes 24 gleichmäßig auszufüllen. Das genaue Volumen der Vorspränge 62 bis 68 muß in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit zwischen Prägestempel 76 und Untergesenk 38 geändert werden. Andere Einflußgrößen sind nicht vorhanden. Beispielsweise müssen die Vorsprünge 62 bis 68 ein beträchtlich größeres Volumen enthalten, wenn der Prägestempel zweihundertmal in der Minute niedergeht, als wenn er das Gesenk nur zehn-After the first upsetting 46 has been carried out by the die 44, a third die in the form of an embossing die 70, which is actuated as indicated by the double arrow 77, is brought into action on the head, this still being in the lower die 38 is located. The third die 76, also referred to as a die, is used to shape the relatively large cross slot 26 into the head of the screw and at the same time to deform the screw head 24. In addition, the die has several downwardly projecting wings 78, 80, 82 and 84. When the die 76 moves relative to the lower die 38 in which the head 46 struck in the first operation rests, the wings 78 to 84 with the projections 62 are located , 64, 66 and 68, as shown in FIG. 12 can be seen in cover position. When the die 76 and die 38 close, the head 24 is formed. When the head is finished hitting, a complex material displacement and material suction occurs. The projections 62 to 68 serve to compensate for the suction of material by the wings 78 to 84 when the cross slot 26 is impressed. In addition, they provide sufficient material to fill the circumferential area of the head 24 evenly. The exact volume of the projections 62 to 68 must be changed as a function of the relative speed between the die 76 and the lower die 38. There are no other influencing factors. For example, the projections 62 to 68 must contain a considerably larger volume when the die goes down two hundred times a minute than when it hits the die only ten-

mal in der Minute schließen würde. Es wird angenommen, daß die mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit in den Werkstoff der Anstauchung 46 eintretenden Flügel des Prägestempels infolge der Oberflächenreibung eine größere Neigung haben, Werkstoff in den Kreuzschlitz 26 hineinzuziehen, während eine verhältnismäßig kleinere Verdrängungswirkung der Flügel im Vergleich zur Füllung des Hohlraumes 40 eintritt. Wenn der Prägestempel sich dagegen mit verhältnismäßig kleiner Geschwindigkeit bewegt, besteht die Tendenz, daß die durch den Eintritt der Flügel des Prägestempels hervorgerufene Werkstoffsaugwirkung durch eine Ausbreitwkkung auf ein Minimum herabgesetzt wird, so daß also für die Vorsprünge ein geringeres Werkstoffvolumen be- ig nötigt wird und man sich der mit 10 bezifferten Erstanstauchung nähert, wie sie mit bekannten Verfahren erzeugt wird.times a minute would close. It is believed that the speed is relatively high in the material of the upsetting 46 entering wing of the die as a result of the Surface friction have a greater tendency to pull material into the cross slot 26, while a relatively smaller displacement effect of the wings compared to the filling of the Cavity 40 occurs. If, on the other hand, the die is moving at a relatively slow speed moves, there is a tendency that caused by the entry of the wings of the die Material suction is reduced to a minimum by a spreading force, so that for the projections require a smaller volume of material is necessary and one approaches the initial upsetting numbered with 10, as it is with known methods is produced.

Die Anordnung der flachen Ausnehmung 72 in dem im ersten Arbeitsgang angestauchten Kopf 46 ist eine Hilfsmaßnahme zur Vorverteilung des Werkstoffes, damit der Hohlraum 40 des Untergesenkes 38 exakt ausgefüllt wird. Wenngleich diese Maßnahme, wie aus der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform ersichtlich, nicht unbedingt erforderlich ist, so hat sie doch den Vorteil, zu einer breiteren Erstanstauchung zu führen, so daß der Werkstoff der Anstauchung 46 bei der Bildung des Kreuzschlitzes und dem gleichzeitigen Ausfüllen des Hohlraumes 40 leichter und gleichmäßiger fließen kann.The arrangement of the shallow recess 72 in the head 46 upset in the first operation is an auxiliary measure for the pre-distribution of the material so that the cavity 40 of the lower die 38 is filled in exactly. Although this measure, as from the embodiment shown in FIG visible, is not absolutely necessary, it still has the advantage of a wider initial compression to lead, so that the material of the upsetting 46 in the formation of the cross slot and the simultaneous filling of the cavity 40 can flow more easily and more evenly.

Die Anformung der Vorsprünge 62 bis 68 mit kreissegmentförmigem Querschnitt hat den Vorteil, daß die Formgebung des Gesenkes 44 verhältnismäßig einfach ist. Es hat sich gezeigt, daß das Gesenk 44 wirtschaftlich herstellbar ist und eine verhälrnismäßig große Lebensdauer hat. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung hergestellten, flaehköpfigen Befestigungselemente zeichnen sich in hohem Maß durch Gleichmäßigkeit und Kreisförmigkeit aus, und sie sind frei von Eindellungen, wie sie bei Befestigungselementen auftreten, die nach bekannten Verfahren hergestellt worden sind.The molding of the projections 62 to 68 with a circular segment-shaped cross-section has the advantage that the shape of the die 44 is relatively simple. It has been shown that the die 44 can be produced economically and has a relatively long service life. The through the Method according to the invention and the device produced, flat-headed fastening elements are characterized to a high degree by uniformity and circularity, and they are free of dents, as they occur with fasteners that have been manufactured by known processes are.

Claims

Patent claims:

1. Intermediate form for further processing into a screw with a flat head provided with a cross slot, which is molded onto a piece of wire cut to length as the starting material, in particular cold upset, the diameter of the head being at least two and a half times the wire diameter, in which the piece of wire is initially in a preformed head section is brought and then a cross slot is pressed into this with simultaneous final formation of the head, characterized in that material accumulations (62 a, 62 b , 62 g to 68 a, 68 b, 68 c) are provided.

2. Mold for producing the intermediate form according to claim 1, in which for preforming the head part two cooperating molds are provided, of which the one receives a piece of wire serving as a starting material and one the underside of the Head part forming molding surface is provided, wherein the top of the head part forming The molding tool has a molding surface with a recess, characterized in that the conically inwardly tapering recess (57) lying on an axillary Has recesses (60).

3. Mold according to claim 2, characterized in that the recesses (60) have a have a cross-section in the shape of a segment of a circle.

4. Mold according to claim 2, characterized in that the recesses (60) one have approximately rectangular cross-section.

5. Mold according to claim 2, characterized in that the recesses (60) have an approximately triangular cross-section.

Considered publications:
French Patent No. 1240 736;
U.S. Patent Nos. 2,588,404, 2,377,114.

1 sheet of drawings