DE3922243C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J9/00—Forging presses
- B21J9/02—Special design or construction
- B21J9/04—Piercing presses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/14—Spinning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Forging (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spanlosen Fertigung
vorzugsweise metallischer Hohlteile, ausgehend von massivem
Halbzeug (Stangenabschnitten), die in der metallverarbeitenden Industrie
angewendet werden kann und insbesondere auf Drückmaschinen
oder hydraulischen Pressen ihren Einsatz findet,
entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DD 2 45 827 ist ein Verfahren zur
umformenden Herstellung von Hohlkörpern aus massivem
Halbzeug bekannt. In der
Verfahrensbeschreibung wird die Stempelbewegung durch
die Spannungsüberlagerung bei der Umformung, die gewissen
Schwankungen unterliegt, hervorgerufen, so daß
das ungleichmäßige Eindringen des Stempels zu Rißbildungen
am Werkstück führt. Eine weiterhin gemäß SU-US 7 61 095 bekannte Vorrichtung
zur umformenden Herstellung metallischer Buchsen aus
Stangenmaterial verwendet einen
feststehenden Dorn, der gegen die Stirnseite des Rohteiles
gedrückt wird und ein Rollenwerkzeug zur Verbesserung
der Außenform der Buchsen. Die notwendige
Umformenergie zur Hohlraumbildung wird dabei nur über
den Dorn eingeleitet, der dabei sehr starken thermisch-
mechanischen Verschleiß unterliegt, wodurch
dessen Standzeit trotz vorgesehener Kühlung sehr
gering ist. Die bekannten Vorrichtungen zum Abstreckdrücken
einschließlich deren Modifikationen für hydraulische
Pressen sind wegen der verfahrensbedingten
axialen Relativbewegung zwischen Rollenwerkzeug
und Drückdorn nicht für den Einsatz zur Herstellung
von Hohlteilen aus massivem Halbzeug geeignet.
Die Erfindung hat das Ziel, eine Vorrichtung zur umformenden
Fertigung von Hohlteilen höherer Genauigkeit,
ausgehend von massivem Halbzeug (Stangenabschnitten), zu schaffen,
mit der eine große Formenvielfalt auch bei kleinen
Stückzahlen effektiv herstellbar ist und die Fehlerquote
durch gestörten Werkstofffluß gering ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexible
Vorrichtung zur Herstellung von Hohlteilen aus
massivem Halbzeug (Stangenabschnitten) zu schaffen, bei der durch gleichmäßigen
Werkstofffluß eine hohe Qualität der Teile,
insbesondere durch Vermeidung von Rißbildung, gewährleistet
wird und die sowohl auf Drückmaschinen als
auch auf hydraulischen Pressen eingesetzt werden kann.
Erfindungsgemäß wird das durch die im kennzeichnenden
Teil der Patentansprüche 1 bzw. 4 beschriebenen Merkmale
erreicht. Weitere Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 und 3 beschrieben.
Auf Drückmaschinen mit getrenntem Antrieb von Formstempel
und Walzwerkzeug, das auf dem Support befestigt
ist, entsteht, durch verschiedene Einflüsse
auf den Umformvorgang bedingt, keine übereinstimmende
Vorschubgeschwindigkeit von Formstempel und Walzwerkzeug
- es treten Relativbewegungen zwischen beiden
ein. Durch deren mechanische Kopplung werden diese
Relativbewegungen verhindert, es treten jedoch in
den Verbindungselementen Druck- oder Zugkräfte auf,
die die zulässige Belastung insbesondere des Supportes,
überschreiten können. Zur Vermeidung einer Belastung
des Supportantriebes durch eine zu große Pinolenkraft
(Stempelkraft) wird das Walzwerkzeug auf dem Support
in Vorschubrichtung verschiebbar angeordnet, während
in entgegengesetzter Richtung feste Anschläge seine
Mitnahme gewährleisten. Die Pinolenkraft muß so eingestellt
werden, daß der Formstempel in jedem Fall
in den Werkstoff eindringen kann. Der über die zur
Umformung notwendige Kraft hinausgehende Kraftanteil
wird über die Verbindungselemente auf das Walzwerkzeug
übertragen und darf nicht so groß wie die notwendige
Vorschubkraft des Walzwerkzeuges sein.
Dadurch wird gewährleistet, daß unter der vollen Ausnutzung
der Pinolenkraft die Vorschubgeschwindigkeit
des Formstempels der des Supportes mit dem Walzwerkzeug
entspricht und über die Länge der Verbindungselemente
der für den Umformvorgang günstigste Abstand
zwischen der Stirnfläche des Formstempels und den
Walzen eingestellt werden kann.
Ist eine bestimmte Kraftübertragung zwischen Support
und Pinole konstruktiv vertretbar, so entfällt die
axiale Verschiebbarkeit des Walzwerkzeuges auf dem
Support, wobei zur Vermeidung einer Überbelastung des
Supportantriebes die Verbindungselemente mit bekannten
Überlastsicherungen, welche auf Zug- und Druckkraft
ansprechen, versehen sind.
Zur Gewährleistung des gewünschten Werkstoffflusses
in der Anfangsphase des Umformvorganges wird eine
von der Pinolenbewegung getrennte, axiale Verschiebbarkeit
des Formstempels oder dessen Halters vorgesehen.
Da dabei die Pinolen- oder Stößelkraft nicht
wirksam ist, wird das Andrücken des Formstempels an
das Werkstück durch eine mechanisch, pneumatisch oder
hydraulisch erzeugte Kraft hervorgerufen.
Auf Maschinen mit hydraulisch bewegter Pinole und
separatem Supportantrieb kann statt der mechanischen
Verbindungselemente zur Gewährleistung von übereinstimmenden
Vorschubgeschwindigkeiten von Walzwerkzeug
und Formstempel eine Regelstrecke zur Anwendung kommen.
Dabei wird das Voreilen oder Zurückbleiben des Formstempels
gegenüber dem Walzwerkzeug durch Kraft- oder
Wegsensoren erfaßt, das Signal verstärkt und gewandelt
und ein automatisches Druckregelventil, das den
Hydraulikdruck des Pinolenzylinders regelt, so verstellt,
daß jeweils der eingestellte Abstand zwischen
der Stirnfläche des Formstempels und den Walzen des
Walzwerkzeuges durch entsprechende Pinolenkraftregelung
beibehalten wird.
Die Erfindung soll nachfolgend an vier Ausführungsbeispielen
erläutert werden.
Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1a und 1b - Vorrichtungen für Maschinen mit
Support und Pinole
Fig. 2 - eine Vorrichtung mit Pinolenkraftregelung
Fig. 3 - eine Vorrichtung für hydraulische
Pressen und
Fig. 4 - einige mögliche Querschnittsformen
der Hohlteile.
Nach Fig. 1a ist das Walzwerkzeug 1 mit den Walzen 6
auf dem Träger 13 in einer Führung 14 in Vorschubrichtung
12 verschiebbar angeordnet. Der Mitnahmeanschlag
14a gewährleistet die Vorschubkraftübertragung vom
Träger 13 auf das Walzwerkzeug 1.
Am Halter 2 sind neben dem drehbar gelagerten Formstempel
2a Verbindungselemente 3 angebracht, die am
Walzwerkzeug 1 anliegen und deren Länge so beschaffen
ist, daß der Abstand 4, der zwischen 0 und 10 mm liegen
soll, eingehalten wird. Zur Gewährleistung der Rohteilspannung
und des Werkstoffflusses in der Anfangsphase
des Vorganges wird der Formstempel 2a durch die
Feder 16 gegen die Stirnseite des Werkstückes 11 gedrückt.
Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1b ist das Walzwerkzeug
1 fest mit dem Träger 13 verbunden. Das Verbindungselement
3 zwischen dem Walzwerkzeug 1 und dem
Halter 2 besteht aus zwei axial gegeneinander verschiebbaren
Teilen, die mittels einer Überlastsicherung
19 in Form eines Scherbolzens miteinander verbunden
sind.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 besitzt anstelle der mechanischen
Verbindungselemente 3 eine Regelstrecke.
Hat der Abstand 4 das gewünschte Maß, so wird von dem
zwischen dem Walzwerkzeug 1 und dem Halter 2 angeordneten
Kraft- oder Wegsensor 7 kein Signal ausgelöst.
Wenn jedoch der Formstempel 2a infolge zu großer oder
zu kleiner Pinolenkraft 10 voreilt oder zurückbleibt,
liefert der Sensor 7 ein Signal, das nach entsprechender
Verstärkung und Wandlung im Signalwandler 8 zu
einer Veränderung des Druckes im Pinolenzylinder 10a
mit Hilfe eines automatischen Druckregelventiles 9
führt, wodurch der Abstand 4 seinen Sollwert beibehält.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
für hydraulische Pressen. Im Stößel 17 ist die Werkstückaufnahme
15 befestigt. Das drehbar gelagerte und
angetriebene Walzwerkzeug 1 und der Formstempel 2a
sind auf dem Pressentisch 18 angeordnet. Das Verbindungselement
3 ist als Ständer für das Walzwerkzeug 1
ausgeführt. Die Feder 16 drückt den Formstempel 2a
in der Anfangsphase des Umformvorganges gegen das
Werkstück 11.
Claims (4)
1. Vorrichtung zur spanlosen Fertigung von Hohlteilen
aus massiven Stangenabschnitten als Rohteile, mit
einem an der Außenkontur angreifenden Walzwerkzeug,
einem Formstempel und einer Werkstückaufnahme, wobei
der Formstempel, das Walzwerkzeug und die Rohteile
in deren Achsrichtung relativ zueinander zustellbar
sowie das Walzwerkzeug und die Rohteile außerdem relativ
zueinander um die Achse der Rohteile drehbar
sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Walzwerkzeug
(1) und dem Halter (2) des Formstempels (2a)
mindestens ein druck- und/oder zugkraftübertragendes
Verbindungselement (3) angeordnet ist, sodaß ein definierter
Abstand (4) zwischen der Stirnfläche (5) des
Formstempels (2a) und den Walzen (6) des Walzwerkzeugs
(1) eingehalten wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwendung der Vorrichtung auf einer Maschine
mit separatem Vorschubantrieb für das Walzwerkzeug (1)
und den Formstempel (2a) das Walzwerkzeug (1) in Vorschubrichtung
(12) mittels einer Führung (14) verschiebbar
auf einem Träger (13) angeordnet ist, wobei
der Vorschubantrieb des Walzwerkzeugs (1) über einen
mit dem Träger (13) verbundenen Mitnahmeanschlag (14a)
erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verbindungselement (3) mit einer
Überlastsicherung (19) versehen ist.
4. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der Vorrichtung
auf einer Maschine mit separatem Vorschubantrieb
des Walzwerkzeuges (1) und des Formstempels (2a)
zur Einhaltung eines konstanten Abstandes zwischen dem
Walzwerkzeug (1) und dem Formstempel (2a) eine Regelstrecke,
bestehend aus Kraft- und/oder Wegsensoren (7),
einem Signalwandler (8) und einem automatischen Druckregelventil
(9), vorgesehen ist, die den Vorschub des
Formstempels (2a) im Verhältnis zum Vorschub des Walzwerkzeugs
(1) regelt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD31776888A DD273789A1 (de) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | Vorrichtung zur fertigung von hohlteilen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3922243A1 DE3922243A1 (de) | 1990-01-18 |
DE3922243C2 true DE3922243C2 (de) | 1992-08-27 |
Family
ID=5600829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893922243 Granted DE3922243A1 (de) | 1988-07-11 | 1989-07-06 | Vorrichtung zur fertigung von hohlteilen, insbesondere auf drueckmaschinen oder haemmermaschinen und hydraulischen pressen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD273789A1 (de) |
DE (1) | DE3922243A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4205675C2 (de) * | 1992-02-25 | 1995-04-20 | Schwager Aribert Prof Dr Ing H | Verfahren zur umformenden Herstellung form- und maßgenauer rotationssymmetrischer Hohlkörper aus massivem Halbzeug |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU761095A1 (ru) * | 1977-10-03 | 1980-09-07 | Od V Pk T I Stroitel | Устройство для изготовления металлических втулок 1 |
DD245827B1 (de) * | 1986-01-24 | 1990-08-01 | Karl Marx Stadt Tech Hochschul | Verfahren zur umformenden herstellung von hohlkoerpern aus massivem halbzeug |
-
1988
- 1988-07-11 DD DD31776888A patent/DD273789A1/de unknown
-
1989
- 1989-07-06 DE DE19893922243 patent/DE3922243A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD273789A1 (de) | 1989-11-29 |
DE3922243A1 (de) | 1990-01-18 |
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