DD234624A1 - COMBINED FORMING TOOL, ESPECIALLY FOR FORMING AND CHIPS IN ONE VOLTAGE - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Umformwerkzeug, insbesondere zum Umformen und Spanen in einer Aufspannung, womit vorzugsweise rotationssymmetrische Hohlkoerper durch Aufweiten, Abstreckdruecken und Drehen rationell gefertigt werden. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe unter Verwendung von an sich bekannten Werkzeugelementen, wie Aufweitkopf und Abstreckdrueckdorn dadurch geloest, dass ein zylindrischer, das zu bearbeitende Halbzeug justierender Dorn, ein an sich bekannter Aufweitkopf und ein an sich bekannter Abstreckdrueckdorn fluchtend als ein Werkzeug angeordnet sind. Durch eine Relativbewegung zwischen dem Halbzeug und dem kombinierten Umformwerkzeug wird das bereits justierte Halbzeug aufgeweitet, wobei mit dem Aufweiten ein Profilieren des Halbzeuges verbunden werden kann und anschliessend derart auf den Abstreckdrueckdorn geschoben, dass entsprechend der konstruktiven Gestaltung des Umformwerkzeuges das Halbzeug axial fest aufsitzt, bei einer Rotation des Werkzeuges mitgenommen wird und nunmehr spanend bzw. umformend weiter bearbeitet werden kann.The invention relates to a combined forming tool, in particular for forming and machining in one clamping, which preferably rotationally symmetrical hollow body are produced efficiently by widening, Abstreckdruecken and turning. According to the invention, the object is achieved by using per se known tool elements, such as expander and ironing mandrel in that a cylindrical, to be machined semi-finished adjusting mandrel, a per se known expansion head and a known Abstreckdrueckdorn aligned as a tool. By a relative movement between the semifinished product and the combined forming tool, the already adjusted semifinished product is widened, wherein profiling of the semifinished product can be connected to the widening and then pushed onto the ironing mandrel in such a way that the semifinished product rests axially firmly in accordance with the structural design of the forming tool a rotation of the tool is taken and can now be machined or reshaping further processed.

Description

Beispielexample

Über eine automatische Zuführeinrichtung wird das zu bearbeitende Halbzeug 3 dem kombinierten Umformwerkzeug zugeführt und auf den zylindrischen, mit auf dem Umfang beliebig verteilten, radial verstellbaren, fixierenden Justierflächen 2 versehenen Dorn 1 geschoben. Hierbei erfolgt durch die radial verstellbaren Justierflächen 2 eine Justierung des Halbzeuges 3 über dessen Innendurchmesser zum kombinierten Umformwerkzeug, speziell zum an sich bekannten Aufweitkopf 4. Bei einer entsprechenden radialen Kraft der Justierflächen 2 kann das Halbzeug 3 vor dem Aufweitprozeß zur Beseitigung auftretender Wanddickenschwankungen spanend vorbearbeitet werden.The semifinished product 3 to be processed is fed to the combined forming tool via an automatic feed device and is pushed onto the cylindrical mandrel 1, which is provided with radially displaceable fixing surfaces 2 distributed randomly on the circumference. This is done by the radially adjustable Justierflächen 2 an adjustment of the semifinished product 3 on the inner diameter of the combined forming tool, especially for known expansion head 4. With a corresponding radial force of the Justierflächen 2, the semifinished product 3 can be pre-machined prior to the expansion process to eliminate wall thickness variations occurring ,

Anschließend erfolgt unter Einleitung und Beibehaltung einer axialen Kraft eine Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Halbzeug 3 und dem kombinierten Umformwerkzeug, wobei das Halbzeug 3 aufgeweitet und auf den anschließenden Abstreckdrückdorn 7 fest aufsitzend aufgeschoben wird. Der feste Sitz des Teiles wird durch die entsprechende Abstufung des Durchmessers 9 des Aufweitkopfes 4 zum Durchmesser 8 des Abstreckdrückdornes 7 erreicht. Dabei wird unter Einhaltung eines definierten Weges des Halbzeug 3 derart auf den anschließenden Abstreckdrückdorn 7 geschoben, daß das zuletzt aufgeweitete und durch die auftretenden Spannungen eingezogene Ende des Halbzeuges 3 an dem konvexen Übergangsradius 10 vom Absatz 6 zum zylindrischen Abstreckdrückdorn 7 anliegt, womit eine axiale Fixierung des Halbzeuges 3 auf dem Abstreckdrückdorn 7 erreicht wird. Die rotatorische Mitnahme des Halbzeuges 3 wird durch den festen Sitz des Halbzeuges 3 in Abhängigkeit von der Durchmesserabstufung bewirkt, der durch die bestehenden radialen Spannungen im aufgeweiteten Halbzeug 3 entsteht.Subsequently, with the initiation and maintenance of an axial force, a relative movement takes place between the semifinished product 3 to be processed and the combined forming tool, with the semifinished product 3 being widened and slid firmly seated onto the subsequent ironing mandrel 7. The tight fit of the part is achieved by the corresponding gradation of the diameter 9 of the expansion head 4 to the diameter 8 of Abstreckdrückdornes 7. In this case, while adhering to a defined path of the semifinished product 3 is pushed onto the subsequent ironing mandrel 7, that the last widened and retracted by the occurring stresses end of the semifinished product 3 at the convex transition radius 10 from paragraph 6 to the cylindrical ironing mandrel 7 is applied, whereby an axial fixation of the semifinished product 3 on the ironing mandrel 7 is achieved. The rotational entrainment of the semifinished product 3 is effected by the tight fit of the semifinished product 3 as a function of the diameter graduation, which arises due to the existing radial stresses in the widened semifinished product 3.

Nunmehr wird das auf dem Abstreckdrückdorn 7 fest aufsitzende Halbzeug 3 spanend und umformend weiterbearbeitet. Nach dieser Bearbeitung wird das fertige Werkstück vom kombinierten Umformwerkzeug mittels einer Abstreifereinrichtung geschoben und aus dem Maschinenraum entfernt.Now, the semi-finished product 3 firmly seated on the ironing mandrel 7 is further processed by machining and reshaping. After this processing, the finished workpiece is pushed by the combined forming tool by means of a scraper device and removed from the machine room.

Claims (2)

Erfindungsansprüche:Invention claims: 1. Kombiniertes Umformwerkzeug, insbesondere zum Umformen und Spanen in einer Aufspannung unter Verwendung von umformenden Werkzeugelementen, wie Aufweitkopf und Abstreckdrückdorn, dadurch gekennzeichnet, daß ein auswechselbarer, vorzugsweise zylindrischer Dorn (1), der mit auf dem Umfang beliebig verteilten, radial verstellbaren, fixierenden Justierflächen (2) versehen ist, ein an sich bekannter, auswechselbarer Aufweitkopf (4), der insbesondere axial mit einem Profil (5) versehen ist und ein an sich bekannter, zylindrischer Abstreckdrückdorn (7) nacheinander fluchtend als ein Werkzeug angeordnet sind, wobei am Übergang vom Aufweitkopf (4) zum Abstreckdrückdorn (7) vorzugsweise ein Absatz (6) mit einem konvexen Übergangsradius (10) angeordnet ist.1. Combined forming tool, in particular for forming and chipping in a clamping using forming tools, such as expander and Abstreckdrückdorn, characterized in that a replaceable, preferably cylindrical mandrel (1), which distributed with circumferentially distributed, radially adjustable, fixing Justierflächen (2) is provided, a per se known, replaceable expander (4) which is in particular axially provided with a profile (5) and a per se known, cylindrical Abstreckdrückdorn (7) are arranged successively in alignment as a tool, wherein the Transition from the expander head (4) to Abstreckdrückdorn (7) preferably a shoulder (6) with a convex transition radius (10) is arranged. 2. Einrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (9) des Aufweitkopfes (4) zum Durchmesser (8) des Abstreckdrückdornes (7) in einem bestimmten Verhältnis steht.2. Device according to item 1, characterized in that the diameter (9) of the expansion head (4) to the diameter (8) of the ironing mandrel (7) is in a certain ratio. Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung, betrifft ein kombiniertes Umformwerkzeug, insbesondere zum Umformen und Spanen in einer Aufspannung, womit vorzugsweise rotationssymmetrische Hohlkörper durch Aufweiten, Abstreckdrücken und Drehen rationelle auf einer Werkzeugmaschine gefertigt werden.The invention relates to a combined forming tool, in particular for forming and machining in one clamping, which preferably rotationally symmetrical hollow body are made by expanding, Abstreckdrücken and turning rational on a machine tool. Charakteristik bekannter technischer LösungenCharacteristic of known technical solutions Es ist bekannt, daß zur Herstellung rotationssymmetrischer Hohlkörper mit einem definierten Innen- und Außendurchmesser die Verfahren Aufweiten mit Dorn und Abstreckdrücken zur Herstellung der Grundform in den Bearbeitungsablauf mit integriert werden. Hierbei wird durch das Aufweiten mit Dorn das Halbzeug auf einen gewünschten Innendurchmesser gebracht. Mit dem Abstreckdrücken auf einer anderen Maschine erfolgt die beabsichtigte materialsparende Fertigung des äußeren Durchmessers des Hohlkörpers (Zeitschrift: Fertigungstechnik und Betrieb 32 (1982), 4; Seiten 198ff).It is known that for the production of rotationally symmetrical hollow body with a defined inner and outer diameter, the processes expansion with mandrel and ironing for the production of the basic shape in the machining process are integrated. In this case, the semifinished product is brought to a desired inner diameter by the expansion with mandrel. With the Abstreckdrücken on another machine, the intended material-saving production of the outer diameter of the hollow body is carried out (Journal: Manufacturing Technology and Operation 32 (1982), 4, pages 198ff). Außerdem ist gemäß SU-Patent 422500 und 685389 als auch DD-WP 95545 bekannt, daß speziell beim beabsichtigten Reduzieren der Wanddicke mittels Abstreckdrücken im Gegenlaufverfahren zur Fixierung als auch zur rotatorischen Mitnahme des Halbzeuges auf dem Dorn entsprechende zusätzliche Vorrichtungen bzw. Arbeitsoperationen erforderlich sind. Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß zur Fertigung des Werkstückes sowohl für das Aufweiten als auch für das Abstreckdrücken spezielle Maschinen zum Einsatz gelangen, andererseits sind beim Abstreckdrücken im Gegenlaufverfahren zusätzliche Vorrichtungen, aufwendig gestaltete Dorne bzw. anderweitige zusätzliche Maßnahmen zur Fixierung als auch zur rotatorischen Mitnahme des Werkstückes auf dem Dorn notwendig.In addition, according to SU patent 422500 and 685389 and DD-WP 95545 it is known that especially in the intended reduction of the wall thickness by Absturndrücken in the mating method for fixing and for rotational entrainment of the semifinished product on the mandrel corresponding additional devices or work operations are required. A disadvantage of these solutions is that special machines are used for the production of the workpiece for both the expansion and for the ironing, on the other hand are in the Abstreckdrücken in the mating method additional devices, intricately designed mandrels or other additional measures for fixing and for rotary entrainment of the workpiece on the mandrel necessary. Ziel der ErfindungObject of the invention Es ist Ziel der Erfindung, ein Werkzeug zur Bearbeitung von rotationssymmetrischen Hohlkörpern zu schaffen, womit Halbzeuge mit geringem Materialverbrauch rationell bearbeitbar sind.It is an object of the invention to provide a tool for machining rotationally symmetrical hollow bodies, which semi-finished products with low material consumption can be processed efficiently. Wesen der ErfindungEssence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kombiniertes Umformwerkzeug zu schaffen, mit dem das Umformen, insbesondere Aufweiten und Abstreckdrücken und Spanen, insbesondere Drehbearbeitung, auf einer Maschine, in einer Aufspannung ohne zusätzliche Spannelemente möglich ist.The invention has for its object to provide a combined forming tool with which the forming, in particular expansion and ironing and chipping, in particular turning, on a machine in a clamping without additional clamping elements is possible. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe unter Verwendung von an sich bekannten Werkzeugelementen, wie Aufweitkopf und Abstreckdrückdorn dadurch gelöst, daß ein auswechselbarer, vorzugsweise zylindrischer Dorn, ein an sich bekannter Aufweitkopf und an sich bekannter Abstreckdrückdorn nacheinander fluchtend als ein Werkzeug angeordnet sind. Der zylindrische Dorn ist dabei mit auf dem Umfang beliebig verteilten, radial verstellbaren, fixierenden Justierflächen versehen. Damit wird im Einsatzfall eine exakte Justierung des Werkstückes erreicht.According to the invention the object is achieved by using known per se tool elements, such as expander and Abstreckdrückdorn that an exchangeable, preferably cylindrical mandrel, a known widening and known Abstreckdrückdorn are arranged successively in alignment as a tool. The cylindrical mandrel is provided with circumferentially distributed, radially adjustable, fixing Justierflächen. Thus, an exact adjustment of the workpiece is achieved in the application. Der folgende, an sich bekannte, vorzugsweise auswechselbare Aufweitkopf ist hauptsächlich mit einer glatten Mantelfläche versehen, wobei durch ein Profilieren des zylindrischen Teiles des Aufweitkopfes eine zusätzlich gewünschte Profilierung des zu bearbeitenden Werkstückes bereits während des Aufweitens erreicht wird.The following, known per se, preferably replaceable expander is mainly provided with a smooth outer surface, wherein an additional desired profiling of the workpiece to be machined is already achieved during the expansion by profiling the cylindrical part of the expander. Der Übergang vom Aufweitkopf zum an sich bekannten , zylindrischen Abstreckdrückdorn ist vorzugsweise als ein Absatz mit einem konvexen Übergangsradius zum Abstreckdrückdorn hin ausgelegt. Dieser Übergangsradius wird, um eine axiale Fixierung des Werkstückes zu erreichen, derart gestaltet, daß der Übergangsradius der sich einstellenden Randeinzugsform des Werkstückes entspricht. Durch eine entsprechende Wahl des Verhältnisses des Durchmessers des Aufweitkopfes zum Durchmesser des Abstreckdrückdornes wird einerseits ein fester Sitz des Teiles auf dem Abstreckdrückdorn gewährleistet, andererseits bewirkt, daß unter Beachtung entsprechend zu wählender Parameter bei der weiteren umformenden und spanenden Bearbeitung ein gewünschter Innendurchmesser erreicht wird.The transition from the expansion head to the known, cylindrical ironing mandrel is preferably designed as a shoulder with a convex transition radius to Abstreckdrückdorn out. This transition radius, in order to achieve an axial fixation of the workpiece, designed such that the transition radius corresponds to the adjusting Randeinzugsform the workpiece. By an appropriate choice of the ratio of the diameter of the expander to the diameter of the ironing mandrel on the one hand, a tight fit of the part on the ironing mandrel ensures, on the other hand causes, taking into account corresponding parameters to be selected in the further forming and machining a desired inner diameter is achieved. Ausführungsbeispielembodiment Nachfolgend soll die Einrichtung anhand eines Ausführungsbeispieies näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt: Fig. 1: Prinzipdarstellung des WerkzeugesThe device will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows: Fig. 1: Schematic representation of the tool