EP0003139A1 - A method, slug and device for forging a crank shaft - Google Patents

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EP0003139A1
EP0003139A1 EP79100095A EP79100095A EP0003139A1 EP 0003139 A1 EP0003139 A1 EP 0003139A1 EP 79100095 A EP79100095 A EP 79100095A EP 79100095 A EP79100095 A EP 79100095A EP 0003139 A1 EP0003139 A1 EP 0003139A1
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EP
European Patent Office
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crank
die
rod
forging
articulated
Prior art date
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EP79100095A
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German (de)
French (fr)
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EP0003139B1 (en
Inventor
Tadeusz Rut
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Instytut Obrobki Plastycznej
Original Assignee
Instytut Obrobki Plastycznej
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Priority claimed from PL21113278A external-priority patent/PL122409B1/en
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Publication of EP0003139A1 publication Critical patent/EP0003139A1/en
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    • 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
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/08—Making machine elements axles or shafts crankshafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/17—Crankshaft making apparatus

Definitions

  • the invention relates to a method, a blank and a device for forging crank crankings, in particular for crankshafts and similar forgings.
  • crank cranks which is based on mutual compression of a rod section with simultaneous bending of the central part of this section.
  • this known method it is not possible to produce crank crankings which have extensive projections on the crank webs on the side of the crankshaft journals.
  • Such projections have so far been produced on the raw rod by turning those places which are to form the shaft journals and the crank journals in the finished crank.
  • Such turning is expensive and causes loss of material.
  • Metal fibers are cut through at the turned points, which adversely affects the strength of the forging.
  • Devices for forging crank cranks by upsetting and bending a rod are known, in which the press ram is connected by means of articulated levers to the upsetting tools designed as clamping jaws with positive locking, which move transversely to the direction of the press ram stroke.
  • the articulated levers are articulated on one side to a head piece arranged on the press ram and at the other end on the back of the upsetting tools above the parting plane of the clamping jaws.
  • Such a design of the device has the disadvantage that because of the articulation of the lower articulated lever ends only on one side of the tool division level during the working stroke, a moment of the force pair occurs which causes the uneven loading of the individual articulated levers.
  • the tools therefore have a tendency to "tip over".
  • the compressive force increases with the deflection of the articulated lever. With this deflection, however, the difference between the loads on the individual articulated levers and the moment of force that causes the upsetting tools to "tilt" increases.
  • the compressed rod section could only be bent in one direction.
  • the invention has set itself the task of enabling a forging of the crank cranks, in which the Crankshaft journals create extensive protrusions on the crank webs.
  • the direction of the compressed material to design the two upsets can be done using different methods.
  • One of these methods is that during the upsetting, the middle part of the upset rod section is pushed through transversely to the upsetting movement and in the opposite direction to the intended bending, and the middle part of the pushed through material is pressed into a fork-shaped caliber.
  • the cross section of the above-mentioned central part is tapered.
  • the material located in the caliber during and after being pressed through is pressed until a part of this material flows out of the caliber.
  • an additional work step in which the rod is compressed on both sides and at the same time its middle part in, is preceded by the work step known from the previous methods of compressing a rod on both sides with simultaneous bending of its central part forming the crank to finally bend the crank in the opposite direction and push the central part into a caliber.
  • Another design method of the two eccentric upsets is that, during the upsetting, an element limiting the flow of the material is applied to one side of the outer surface of the upset section, the surface of which corresponds to the surface line of the rod. On the opposite side, the middle part of the compressed material is pressed into a fork-shaped caliber. When pushing through, the cross section of the above-mentioned central part is tapered.
  • crank cranks can either be designed in one operation, or a blank is first made from the rod, which has two upsets arranged eccentrically with respect to the rod axis at all points where crank cranks are to be produced. Afterwards, one or more crank cranks are forged on this blank in a separate operation.
  • the invention therefore also relates to the shape of the above-mentioned raw part in the form of a rod, which on the sections which are intended for the design of each crank crank has on each side of its lateral surface two upsets arranged eccentrically with respect to the rod axis and at a certain distance lie from each other, and its lateral surface on the opposite the places are either saddle-shaped or at least partially in the surface line of the raw rod.
  • the method according to the invention can be carried out in various known devices after a certain adaptation of the tools and equipment.
  • a device which is the subject of the present invention is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
  • two split compression dies are arranged between the head piece and the frame, in which the material to be forged is clamped on both sides and compressed by moving these dies against the direction of the press ram stroke.
  • a bending tool and an anvil which are used to design the crank from the upset material.
  • the upsetting die halves are articulated on articulated levers, which in turn are mounted on the frame. These hingedly supported die halves are coupled to the other die halves, which are located on the second side of the die division plane, by means of drivers.
  • the anvil two work surfaces that are interchangeable during the working stroke.
  • the two interchangeable work surfaces of the anvil are designed such that the actual anvil is additionally equipped with a detachable forged saddle.
  • the anvil can also have two work surfaces that can be exchanged for each other using a turret holder.
  • the raw part is designed using an enforcement of the middle part of the compressed rod section, it is advantageous if inclined guide pieces are used in the device, which converge in the direction of the anvil.
  • die halves which are coupled to the articulated die halves by means of drivers are movably arranged.
  • crank crank and its detachment from the tools is facilitated by a pulling device, the arms of which embrace the bending tool on both sides. These arms of the puller have recesses which are used to form the crank webs laterally from the shaft journals.
  • the release of the crank offset from the tools is facilitated in that the bending tool rests on displaceable supports and plungers are arranged in the vicinity of the anvil and can be pushed out in the direction of the bending tool.
  • Unfavorable tensions in the construction are eliminated in that the lower bearings of the inner articulated levers, which are arranged closer to the compression zone, on lower projections of the beams forming the base are supported. These bars have the shape of an elongated letter H.
  • the upper bearings of these inner articulated levers are arranged on the lower die holders below the die parting plane.
  • the outer articulated levers which are further away from the compression zone, have their lower bearings supported on projections which are located in the upper part of the H-beams.
  • the upper bearings of the outer articulated levers are located on the lower die holders above the die division level. With such a construction, the beams forming the base are not bent. These bars are only drawn lengthways. No moment of force acts on the compression matrices. The loads on the articulated levers are distributed more evenly than in known devices.
  • the inner articulated levers are fork-shaped or U-shaped. Her arms enclose the lower die holder on the side.
  • the use of the fork-shaped articulated levers instead of the articulated levers with a rectangular outline known from DE-PS 1 301 297 allows the bearing axis to approach the die division plane. This is particularly advantageous for devices for forging crankshafts, for two reasons: it allows the height of the device to be reduced and causes a more even load on the articulated levers.
  • the device shown in Fig. 1 and 2 consists of two assemblies, namely a lower and an upper.
  • the lower assembly has two bars 1 underneath, the outline of which is similar to an elongated letter H. These bars are connected to each other with spacer screws. These bars 1 are supported on a plate 2. Each bar 1 has two projections 1a on the upper surface and two further projections 1b on the lower surface. Two crossbars 3 are held on the lower projections 1b. A bearing roller 4 is seated on each of these beams 3. An articulated lever 5 is articulated on each bearing roller 4 and is designed in the shape of a fork or U, which is visible in FIG. 5. The lower bearing surface of the articulated lever 5 is concave-cylindrical, whereas the upper bearing surfaces of the articulated lever 5 are convex-cylindrical.
  • Each articulated lever is connected and secured to the bearing rollers by two connecting members 6 (FIG. 3).
  • the connecting links are in the form of straps, the projections of which engage in corresponding recesses in the bearing rollers and the articulated levers.
  • the lower die holder 7 is articulated on the upper arms 5a of each articulated lever 5.
  • the articulation point of each die holder 7 on the articulated lever 5 is below the die parting plane.
  • the die holder is secured to the articulated lever 5 by means of bolts 8 (FIG. 5).
  • a bearing roller 9 is fastened on both sides to each lower die holder 7 above the die division plane.
  • Analog bearing rollers 10 are provided on the upper surface of the beam 1 and on the upper projection 1a.
  • An articulated lever 11 is arranged between each of the bearing rollers 9 and 10. In the device, therefore, each lower die holder is articulated on two articulated levers 11 and a fork-shaped articulated lever 5 and forms a parallel with them and the bars logging.
  • Hydraulic cylinders 13 are fastened to the beam ends and are connected to the die holders 7 by means of pull cables. These traction ropes are guided by rollers 12. The cylinders 13 serve to return the die holder to the starting position up to the stop 15.
  • the upper assembly of the device consists of two upper beams 16, which are connected to each other with spacer screws.
  • the beams 16 are equipped with two inclined guide pieces 16a, to which two upper die holders 18 are slidably attached by means of strips 17. In their starting position, these die holders rest against stops 19.
  • the die holders have projections 18a, which serve as drivers and are coupled to the projections 7a of the lower die holder 7 during the working stroke. In this way, the die holders 7 and 18 are coupled.
  • the tool inserts which are shown in FIGS. 6 to 13, are installed in the device according to FIGS. 1 and 2.
  • the tool inserts 20 are installed in the lower die holder 7 and the tool inserts 21 in the upper die holder 18.
  • the bending tool 23 is fastened to the holder 22 arranged on the plate 2.
  • the anvil 25 is attached together with the removable forging saddle 26.
  • crankshafts which have a plurality of crank cranks, which fix the mutual angular position of the individual crank cranks.
  • the device according to the invention works as follows: in the open state, the material 27 to be forged is placed in the form of a rod on the lower tool inserts 2 0 and starts the press.
  • P r e is ssetisch 28 and referred to the press ram with 29th
  • the upper die holders 18 press onto the lower die holders 7. Because of the perpendicular deviation of the articulated levers 5 and 11 in the direction of the vertical plane of symmetry, and because of the movable arrangement of the upper die holders 18, the left and right dies are moved against each other in a horizontal direction .
  • the rod section located between the end faces of the two pairs of tool inserts 20, 21 is compressed.
  • the forging saddle Because of the inclined position of the guide pieces 16a of the upper die holder 18, the forging saddle approaches the axis of the material 27 during the working stroke, which causes an enforcement in the direction of the bending tool 23.
  • the central section of the material passed through is pressed into a fork-shaped caliber in the bending tool 23.
  • This caliber tapers downwards and its width in the lower part is smaller than the diameter of the forged starting material. This push-through thus causes the section in question to taper in the horizontal direction.
  • the meterial is pressed further from above during the working stroke.
  • the material partially flows out of the caliber and, together with the further compressed material, forms upsets 27a on both sides of the bending tool.
  • the working stroke is interrupted and the forging saddle 26 is removed after the press ram has been raised slightly. Then the press is started again.
  • the blank is bent in the opposite direction by the bending tool and further compressed on both sides.
  • the forging process ends when the lower die holder 7 abut the beam 1.
  • the upsetting 27a creates extensive projections 33a on the crank webs 33, which protrude over the shaft journals protrude in the opposite direction to the crank.
  • the finished crank crank is pulled out of the tool inserts during the return movement of the press ram.
  • the pulling device serves for this purpose, the arms 30 of which embrace the bending tool 23 on both sides. In these arms there are recesses 31, which are used to form the crank arms 33 on the side of the shaft journal. These arms 30 of the puller are connected to the bar 16 by means of tie rods 32.
  • the lower assembly of the device has a construction similar to that in the device according to FIG. 1, with the only difference that the bending tool rests on two supports which can be moved laterally.
  • the upper assembly on the other hand, is constructed differently. Instead of the oblique guide pieces 16a, horizontal guide pieces 16b are provided for the die holder 18 in this embodiment.
  • the holder 24, the anvil 25 and the forging saddle 26 are installed in a manner analogous to that in the device according to FIGS. 1 to 3 and 6 to 13. With such a construction, the height of the upper assembly is smaller and therefore the height of the whole Device smaller.
  • the forging saddle and the bending tool After removing the anvil, the forging saddle and the bending tool, such a device for upsetting can be used.
  • FIGS. 16 to 20, 23 and 24 works as follows: in the open state (FIG. 16), the rod-shaped material 27 to be forged is placed on the lower tool inserts 20 (FIG. 17) and the press is started .
  • the press table is designated 28 and the press ram 29.
  • the upper die holders 18 press onto the lower die holders 7 the perpendicular deviation of the articulated levers 5 and 11 in the direction of the vertical plane of symmetry and because of the movable arrangement of the upper die holder 18, the left and right dies are moved against each other in the horizontal direction.
  • the rod section located between the end faces of the two pairs of tool inserts is compressed.
  • the forging saddle 26 does not allow material flow upwards.
  • the lateral surface of the rod does not remain curved on this side.
  • Small burrs are formed only on both sides of the forged saddle, which have no significance for further processing.
  • the compressed material is directed downwards and to the sides. Because of the deflection of the articulated levers 5 and 11, the material 27 approaches the bending tool 23 during the working stroke.
  • the compressed material is pressed through into its fork-shaped caliber. This pushing causes a tapering of the section in question.
  • the material partially flows out of the caliber and, together with the further compressed material, forms upsets 27a on both sides of the bending tool. This creates a raw part of the crank offset, which is shown in FIGS. 21 and 22. Now the working stroke is interrupted and the forging saddle 26 is removed after the press ram has been raised slightly.
  • the press is started again.
  • the blank is bent in the opposite direction to the apexes of the upsets 27a.
  • the forging process ends when the lower die holder 7 abut the beam 1.
  • the upsetting 27a produces extensive projections 33a on the crank webs 33, which protrude beyond the shaft journals in the opposite direction to the crank.
  • the finished crank crank is pulled out of the caliber of the bending tool during an additional press stroke.
  • two plungers 34 are provided in the upper assembly, which protrude downwards, and in their lower layer can be locked with a bolt not shown in the drawing. After opening the press, these rams are pulled down and locked, the supports 35 of the bending tool 23 are moved to the side, and the press is started. The plungers 34 press on the upper surface of the bending tool 23 and move it downwards. After opening the press, the finished crank crank can be lifted out of the tool inserts 20.
  • crankshafts can also run differently than has been described above with reference to the drawing. You can make the blank first. Of the . The process of designing this blank ends approximately at the stage shown in FIGS. 7 or 18. This blank is a semi-finished product that can be further processed into a crankshaft at any time by upsetting and simultaneously bending. This further processing can be carried out in another known device. The upsets produced on the raw part enable extensive projections 33a to be formed on the crank webs, a regular metal fiber course being ensured in the crank.
  • crankshafts with a single crank were shown in the drawings. It is obvious that shafts with multiple cranks can also be produced according to the invention.
  • the raw part has two eccentric upsets 27a at each point that is provided for designing the offset. These upsets are spatially oriented to the cranking planned on the crankshaft.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

Verfahren, Rohteil und Vorrichtung zum Schmieden von Kurbelkröpfungen weisen die folgenden Merkmale auf: Ein Stababschnitt (27) wird gestaucht und das fließende Material so gelenkt, daß ein Rohteil entsteht, welches an beiden Seiten des gestauchten Abschnittes zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen (27a) hat. Um daraus das fertige Schmiedestück (27, 33) zu gestalten, wird der zwischen den exzentrischen Anstauchungen (27a) angeordnete Mittelteil des geschmiedeten Materials senkrecht zur Stauchrichtung und entgegen den Scheiteln der exzentrischen Anstauchungen (27a) gebogen. Während des Schmiedens ist der Stab (27) zwischen geteilten Matrizen (20, 21) eingeklemmt, welche in oberen und unteren Matrizenhaltern (7, 18) befestigt sind. Die unteren Matrizenhalter (7) sind an Gelenkhebeln (5, 11) angelenkt, welche ihrerseits auf dem Untergestell (1, 2, 3) angelenkt sind. In diesem Untergestell (2, 22) ist ein Biegewerkzeug (23) befestigt. Die oberen Matrizenhalter (8) sind beweglich in einem Kopfstück (16) befestigt, welches am Pressestößel montiert ist. In diesem Kopfstück (16, 24) ist ein Amboß (25) befestigt, welcher zwei gegenseitig auswechselbare Arbeitsflächen aufweist.The method, raw part and device for forging crank crankings have the following features: a rod section (27) is compressed and the flowing material is directed in such a way that a raw part is produced which on both sides of the compressed section has two upsets (27a ) Has. In order to design the finished forging (27, 33) from this, the middle part of the forged material arranged between the eccentric upsets (27a) is bent perpendicular to the compression direction and against the apexes of the eccentric upsets (27a). During forging, the rod (27) is clamped between split dies (20, 21) which are fastened in upper and lower die holders (7, 18). The lower die holders (7) are articulated on articulated levers (5, 11), which in turn are articulated on the base frame (1, 2, 3). A bending tool (23) is fastened in this underframe (2, 22). The upper die holders (8) are movably fastened in a head piece (16) which is mounted on the press ram. In this head piece (16, 24) an anvil (25) is attached, which has two mutually interchangeable work surfaces.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, ein Rohteil und eine Vorrichtung zum Schmieden von Kurbelkröpfungen, insbesondere bei Kurbelwellen und ähnlichen Schmiedestücken.The invention relates to a method, a blank and a device for forging crank crankings, in particular for crankshafts and similar forgings.

Bekannt ist ein Verfahren zum Formen von Kurbelkröpfungen, welches auf beiderseitigem Stauchen eines Stababschnittes bei gleichzeitigem Biegen des Mittelteiles dieses Abschnittes beruht. Bei Anwendung dieses bekannten Verfahrens ist es nicht möglich, Kurbelkröpfungen herzustellen, die umfangreiche Vorsprünge an den Kurbelwangen auf der Seite der Kurbelwellenzapfen aufweisen. Solche Vorsprünge werden bis jetzt am Rohstab durch Drehen jener Stellen hergestellt, die in der fertigen Kurbel die Wellenzapfen und die Kurbelzapfen bilden sollen. So ein Drehen ist kostspielig und bewirkt Materialverlust. An den gedrehten Stellen sind Metallfasern durchgeschnitten, was die Festigkeit des Schmiedestückes ungünstig beeinflußt.Known is a method for forming crank cranks, which is based on mutual compression of a rod section with simultaneous bending of the central part of this section. When using this known method, it is not possible to produce crank crankings which have extensive projections on the crank webs on the side of the crankshaft journals. Such projections have so far been produced on the raw rod by turning those places which are to form the shaft journals and the crank journals in the finished crank. Such turning is expensive and causes loss of material. Metal fibers are cut through at the turned points, which adversely affects the strength of the forging.

Es sind Vorrichtungen zum Schmieden von Kurbelkröpfungen durch Stauchen und Biegen eines Stabes bekannt, in welchen der Pressestößel mittels Gelenkhebeln mit den als Klemmbacken mit Formschluß ausgebildeten Stauchwerkzeugen verbunden ist, die sich quer zur Richtung des Pressestößelhubes bewegen. Die Gelenkhebel sind an einer Seite an einem am Pressestößel angeordneten Kopfstück, und an dem anderen Ende auf der Rückseite der Stauchwerkzeuge oberhalb der Teilungsebene der Klemmbacken angelenkt.Devices for forging crank cranks by upsetting and bending a rod are known, in which the press ram is connected by means of articulated levers to the upsetting tools designed as clamping jaws with positive locking, which move transversely to the direction of the press ram stroke. The articulated levers are articulated on one side to a head piece arranged on the press ram and at the other end on the back of the upsetting tools above the parting plane of the clamping jaws.

Aus der DE-PS 1,301 297 ist zum Beispiel eine Vorrichtung der oben erwähnten Art bekannt, in welcher die unteren Enden der Gelenkhebel an den oberen Stauchwerkzeughälften oberhalb der Teilungsebene dieser Werkzeuge angelenkt sind. Die Breite der Gelenkhebel entspricht dabei der Breite der Stauchwerkzeughälften.From DE-PS 1,301 297, for example, a device of the type mentioned above is known, in which the lower ends of the articulated levers are articulated on the upper upsetting tool halves above the parting plane of these tools. The width of the articulated lever corresponds to the width of the upsetting tool halves.

So eine Gestaltung der Vorrichtung hat den Nachteil, daß wegen der Anlenkung der unteren Gelenkhebelenden lediglich auf einer Seite der Werkzeugteilungsebene während des Arbeitshubes ein Moment des Kräftepaares entsteht, welches die ungleichmäßige Belastung der einzelnen Gelenkhebel bewirkt. Die Werkzeuge haben deswegen eine Tendenz zum "Kippen". Bekanntlich steigt in solchen Vorrichtungen die Stauchkraft mit dem Ausschlag der Gelenkhebel. Mit diesem Ausschlag wächst aber auch die Differenz zwischen den Belastungen der einzelnen Gelenkhebel und des Kräftepaarmoments, das das "Kippen" der Stauchwerkzeuge bewirkt.Such a design of the device has the disadvantage that because of the articulation of the lower articulated lever ends only on one side of the tool division level during the working stroke, a moment of the force pair occurs which causes the uneven loading of the individual articulated levers. The tools therefore have a tendency to "tip over". In such devices, it is known that the compressive force increases with the deflection of the articulated lever. With this deflection, however, the difference between the loads on the individual articulated levers and the moment of force that causes the upsetting tools to "tilt" increases.

In der bekannten Vorrichtung sind die oberen Enden der Gelenkhebel lediglich an der unteren Fläche des Kopfstückes angelenkt. Während des Arbeitshubes entstehen deswegen Biegekräfte, die auf die Konstruktion des Kopfstückes einwirken.In the known device, the upper ends of the articulated levers are only articulated on the lower surface of the head piece. Bending forces therefore develop during the working stroke, which act on the construction of the head piece.

In den bekannten Vorrichtungen konnte der gestauchte Stababschnitt lediglich in einer Richtung gebogen werden. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Schmieden der Kurbelkröpfungen zu ermöglichen, bei welchem seitlich der Kurbelwellenzapfen umfangreiche Vorsprünge an den Kurbelwangen entstehen.In the known devices, the compressed rod section could only be bent in one direction. The invention has set itself the task of enabling a forging of the crank cranks, in which the Crankshaft journals create extensive protrusions on the crank webs.

Diese Aufgabe wird bei der Erfindung dadurch gelöst, daß während des Stauchens vor dem Biegen des Mittelteiles des gestauchten Abschnittes das fließende Material so gelenkt wird, daß an beiden Seiten des Mittelteiles des gestauchten Abschnittes zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen gestaltet werden, deren Scheitel in der zum beabsichtigten Biegen entgegengesetzter Richl tung orientiert sind.This object is achieved in the invention in that during the upsetting before the bending of the central part of the upset section, the flowing material is directed so that on both sides of the central part of the upset section, two upsets are arranged eccentrically with respect to the rod axis, the apex in the opposite to the intended bending Rich are l tung oriented.

Die Gestaltung der obengenannten Anstauchungen gestattet in den weiteren Schmiedevorgängen umfangreiche Vorsprünge an den Kurbelwangen seitens der Kurbelwellenzapfen zu erhalten. Diese Vorsprünge bilden entweder selbst Fliehgewichte, oder es werden Fliehgewichte an ihnen befestigt. In der fertigen Kurbelkröpfung haben dabei die Metallfasern einen völlig einwandfreien Verlauf.The design of the above-mentioned upsets allows extensive protrusions on the crank webs to be obtained on the part of the crankshaft journals in the further forging processes. These projections either form flyweights themselves, or flyweights are attached to them. In the finished crank crank, the metal fibers have a completely flawless course.

Die Lenkung des gestauchten Materials zur Gestaltung der beiden Anstauchungen kann unter Anwendung unterschiedlicher Verfahren erfolgen.The direction of the compressed material to design the two upsets can be done using different methods.

Eines dieser Verfahren besteht darin, daß während des Stauchens der Mittelteil des gestauchten Stababschnittes quer zur Stauchbewegung und in zum beabsichtigten Biegen entgegengesetzter Richtung durchgesetzt, und der Mittelteil des durchgesetzten Materials in ein gabelförmiges Kaliber durchgedrückt wird. Beim Durchdrücken wird der Querschnitt des obengenannten Mittelteiles verjüngt.One of these methods is that during the upsetting, the middle part of the upset rod section is pushed through transversely to the upsetting movement and in the opposite direction to the intended bending, and the middle part of the pushed through material is pressed into a fork-shaped caliber. When pushing through, the cross section of the above-mentioned central part is tapered.

Im erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, wenn das sich während und nach dem Durchdrücken im Kaliber befindende Material so lange gepreßt wird, bis ein Teil dieses Materials aus dem Kaliber ausfließt.In the method according to the invention, it can be advantageous if the material located in the caliber during and after being pressed through is pressed until a part of this material flows out of the caliber.

Der aus den bisherigen Verfahren bekannten Arbeitsstufe des beiderseitigen Stauchens eines Stabes mit gleichzeitigem Biegen seines die Kurbel bildenden Mittelteiles ist - bei so einem Gestaltungsverfahren der zwei exzentrischen Anstauchungen - im erfindungsgemäßen Verfahren eine zusätzliche Arbeitsstufe vorgeschaltet, in welcher der Stab beiderseitig angestaucht und gleichzeitig sein Mittelteil in zum endgültigen Biegen der Kurbel entgegengesetzter Richtung durchgesetzt und der zentrale Teil in ein Kaliber durchgedrückt wird.In the process according to the invention, an additional work step, in which the rod is compressed on both sides and at the same time its middle part in, is preceded by the work step known from the previous methods of compressing a rod on both sides with simultaneous bending of its central part forming the crank to finally bend the crank in the opposite direction and push the central part into a caliber.

Ein anderes Gestaltungsverfahren der zwei exzentrischen Anstauchungen besteht darin, daß während des Stauchens auf einer Seite der Mantelfläche des gestauchten Abschnittes ein das Fließen des Materials begrenzendes Element angelegt wird, dessen Oberfläche mit der Mantellinie des Stabes übereinstimmt. Auf der gegenüberliegenden Seite wird der Mittelteil des gestauchten Materials in ein gabelförmiges Kaliber durchgedrückt. Beim Durchdrücken wird der Querschnitt des obengenannten Mittelteiles verjüngt.Another design method of the two eccentric upsets is that, during the upsetting, an element limiting the flow of the material is applied to one side of the outer surface of the upset section, the surface of which corresponds to the surface line of the rod. On the opposite side, the middle part of the compressed material is pressed into a fork-shaped caliber. When pushing through, the cross section of the above-mentioned central part is tapered.

Im erfindungsgemäßen Verfahren kann die Gestaltung der Kurbelkröpfungen entweder in einem Arbeitsgang erfolgen, oder man gestaltet zuerst aus dem Stab ein Rohteil, welches an allen Stellen, an welchen Kurbelkröpfungen angefertigt werden sollen, je zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen hat. Danach werden in einem separaten Arbeitsgang an diesem Rohteil ein oder mehrere Kurbelkröpfungen geschmiedet.In the method according to the invention, the crank cranks can either be designed in one operation, or a blank is first made from the rod, which has two upsets arranged eccentrically with respect to the rod axis at all points where crank cranks are to be produced. Afterwards, one or more crank cranks are forged on this blank in a separate operation.

Gegenstand der Erfindung ist deswegen auch die Gestalt des oben erwähnten Rohteils in Form eines Stabes, der auf den Abschnitten, welche zur Gestaltung jeder Kurbelkröpfung bestimmt sind, auf einer Seite seiner Mantelfläche je zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen aufweist, die in einem gewissen Abstand voneinander liegen, und dessen Mantelfläche an den gegenüberliegenden Stellen entweder sattelförmig ist, oder mindestens teilweise in der Mantellinie des Rohstabes liegt.The invention therefore also relates to the shape of the above-mentioned raw part in the form of a rod, which on the sections which are intended for the design of each crank crank has on each side of its lateral surface two upsets arranged eccentrically with respect to the rod axis and at a certain distance lie from each other, and its lateral surface on the opposite the places are either saddle-shaped or at least partially in the surface line of the raw rod.

Es ist verständlich, daß sowohl bei einer sattelförmigen Gestalt der den Anstauchungen gegenüberliegenden Mantelfläche, als auch bei einer Mantelfläche des Rohteils, die mindestens teilweise in der Mittellinie des Rohstabes liegt, auf diesen Mantelflächen gewisse Unebenheiten, zum Beispiel Preßgrate auftreten können. Derartige Unebenheiten bzw. Preßgrate haben keine Bedeutung bei der Umformung des Rohteiles zu fertigen Kurbelkröpfungen.It is understandable that with a saddle-shaped shape of the jacket surface opposite the upsetting, as well as with a jacket surface of the blank, which lies at least partially in the center line of the raw rod, certain unevenness, for example burrs, can occur on these jacket surfaces. Such bumps or burrs are of no importance in the forming of the raw part into crank cranks.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in verschiedenen bekannten Vorrichtungen nach einer gewissen Anpassung der Werkzeuge und Ausrüstung durchgeführt werden.The method according to the invention can be carried out in various known devices after a certain adaptation of the tools and equipment.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich besonders gut eine Vorrichtung, welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.A device which is the subject of the present invention is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.

In dieser Vorrichtung - ähnlich wie bei den bekannten Konstruktionen - werden zwischen dem Kopfstück und dem Gestell zwei geteilte Stauchmatrizen angeordnet, in welchen das zu schmiedende Material beiderseitig eingeklemmt und durch gegenseitiges Bewegen dieser Matrizen quer zur Richtung des Pressestößelhubes gestaucht wird. In der Mittelzone zwischen den Stirnflächen beider Stauchmatrizen befinden sich ein Biegewerkzeug und ein Amboß, die zum Gestalten der Kurbel aus dem gestauchten Material dienen. Auf einer Seite der Matrizenteilungsebene sind die Stauchmatrizenhälften an Gelenkhebeln angelenkt, welche ihrerseits am Gestell gelagert sind. Diese gelenkig abgestützten Matrizenhälften werden mit den anderen Matrizenhälften, die sich auf der zweiten Seite der Matrizenteilungsebene befinden, über Mitnehmer gekoppelt.In this device - similar to the known constructions - two split compression dies are arranged between the head piece and the frame, in which the material to be forged is clamped on both sides and compressed by moving these dies against the direction of the press ram stroke. In the middle zone between the end faces of both upsetting dies there is a bending tool and an anvil, which are used to design the crank from the upset material. On one side of the die division plane, the upsetting die halves are articulated on articulated levers, which in turn are mounted on the frame. These hingedly supported die halves are coupled to the other die halves, which are located on the second side of the die division plane, by means of drivers.

In der oben erwähnten Konstruktion hat erfindungsgemäß der Amboß zwei Arbeitsflächen, die während des Arbeitshubes auswechselbar sind.In the above-mentioned construction, according to the invention the anvil two work surfaces that are interchangeable during the working stroke.

Es ist vorteilhaft, wenn die zwei auswechselbaren Arbeitsflächen des Ambosses derart ausgeführt sind, daß der eigentliche Amboß zusätzlich mit einem lösbaren Schmiedesattel ausgerüstet ist. Der Amboß kann aber auch zwei Arbeitsflächen haben, die mittels eines Revolverhalters gegeneinander ausgewechselt werden können.It is advantageous if the two interchangeable work surfaces of the anvil are designed such that the actual anvil is additionally equipped with a detachable forged saddle. The anvil can also have two work surfaces that can be exchanged for each other using a turret holder.

Falls der Rohteil unter Anwendung einer Durchsetzung des Mittelteiles des gestauchten Stababschnittes gestaltet wird, ist es vorteilhaft, wenn in der Vorrichtung schräge Führungsstücke verwendet werden, die in Richtung des Ambosses zusammenlaufen. Auf diesen Führungsstücken sind Matrizenhälften, welche mittels Mitnehmern mit den gelenkig abgestützten Matrizenhälften gekoppelt sind, beweglich angeordnet.If the raw part is designed using an enforcement of the middle part of the compressed rod section, it is advantageous if inclined guide pieces are used in the device, which converge in the direction of the anvil. On these guide pieces, die halves which are coupled to the articulated die halves by means of drivers are movably arranged.

Die Formung der Kurbelkröpfung und ihr Loslösen von den Werkzeugen wird durch eine Abziehvorrichtung erleichtert, deren Arme das Biegewerkzeug beiderseitig umfassen. Diese Arme der Abziehvorrichtung weisen Ausnehmungen auf, die zum Formen der Kurbelwangen seitlich von den Wellenzapfen dienen.The shaping of the crank crank and its detachment from the tools is facilitated by a pulling device, the arms of which embrace the bending tool on both sides. These arms of the puller have recesses which are used to form the crank webs laterally from the shaft journals.

Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung wird das Lösen der Kurbelkröpfung von den Werkzeugen dadurch erleichtert, daß das Biegewerkzeug auf verschiebbaren Stützen ruht und in der Nähe des Ambosses Stößel angeordnet sind, die in Richtung des Biegewerkzeuges ausschiebbar sind.In another embodiment of the device, the release of the crank offset from the tools is facilitated in that the bending tool rests on displaceable supports and plungers are arranged in the vicinity of the anvil and can be pushed out in the direction of the bending tool.

Ungünstige Spannungen in der Konstruktion werden dadurch aufgehoben, daß die unteren Lagerungen der inneren Gelenkhebel, welche näher der Stauchzone angeordnet sind, an unteren Vorsprüngen der das Untergestell bildenden Balken abgestützt sind. Diese Balken haben die Gestalt eines langgezogenen Buchstabens H. Die oberen Lagerungen dieser inneren Gelenkhebel sind an den unteren Matrizenhaltern unterhalb der Matrizenteilungsebene angeordnet. Die äußeren Gelenkhebel, welche weiter von der Stauchzone entfernt sind, haben ihre unteren Lagerungen an Vorsprüngen abgestützt, die sich im oberen Teil der H-Balken befinden. Die oberen Lagerungen der äußeren Gelenkhebel befinden sich an den unteren Matrizenhaltern oberhalb der Matrizenteilungsebene. Bei so einer Konstruktion werden die das Untergestell bildenden Balken nicht gebogen. Diese Balken werden lediglich in Längsrichtung gezogen. Auf die Stauchmatrizen wirkt kein Kräftepaarmoment. Die Belastungen der Gelenkhebel sind gleichmäßiger verteilt, als bei bekannten Vorrichtungen.Unfavorable tensions in the construction are eliminated in that the lower bearings of the inner articulated levers, which are arranged closer to the compression zone, on lower projections of the beams forming the base are supported. These bars have the shape of an elongated letter H. The upper bearings of these inner articulated levers are arranged on the lower die holders below the die parting plane. The outer articulated levers, which are further away from the compression zone, have their lower bearings supported on projections which are located in the upper part of the H-beams. The upper bearings of the outer articulated levers are located on the lower die holders above the die division level. With such a construction, the beams forming the base are not bent. These bars are only drawn lengthways. No moment of force acts on the compression matrices. The loads on the articulated levers are distributed more evenly than in known devices.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die inneren Gelenkhebel gabelförmig bzw. U-förmig gestaltet. Ihre Arme umfassen seitlich die unteren Matrizenhalter. Die Anwendung der gabelförmigen Gelenkhebel anstelle der aus der DE-PS 1 301 297 bekannten Gelenkhebel mit rechteckigem Umriß gestattet, die Lagerungsachse der Matrizenteilungsebene zu nähern. Das ist besonders günstig bei Vorrichtungen zum Schmieden von Kurbelwellen, und zwar aus zwei Gründen: Es gestattet, die Höhe der Vorrichtung zu reduzieren und bewirkt eine gleichmäßigere Belastung der Gelenkhebel.In the device according to the invention, the inner articulated levers are fork-shaped or U-shaped. Her arms enclose the lower die holder on the side. The use of the fork-shaped articulated levers instead of the articulated levers with a rectangular outline known from DE-PS 1 301 297 allows the bearing axis to approach the die division plane. This is particularly advantageous for devices for forging crankshafts, for two reasons: it allows the height of the device to be reduced and causes a more even load on the articulated levers.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 die Vorrichtung im offenen Zustand, ohne Werkzeugeinlagen, in der Seitenansicht teilweise geschnitten;
  • Fig. 2 die Vorrichtung im geschlossenen Zustand am Ende des Arbeitshubes;
  • Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A von Fig. 2;
  • Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie B-B von Fig. 2 (linke Seite) und einen Schnitt längs der Linie C-C von Fig. 1 (rechte Seite);
  • Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie D-D von Fig. 1;
  • Fig. 6 bis 9 im Schnitt Werkzeugeinsätze für die Vorrichtung von Fig. 1 und 2 und das geschmiedete Material in vier aufeinanderfolgenden Formungsphasen;
  • Fig. 10 bis 13 die Werkzeugeinsätze und das geschmiedete Material im Schnitt jeweils längs der Linien E-E, F-F, G-G und H-H von Fig. 6 bis 9;
  • Fig. 14 im Schnitt die Werkzeugeinsätze und die geschmiedete Kurbelkröpfung nach dem Abheben von den Matrizen mittels der Abziehvorrichtung;
  • Fig. 15 Werkzeugeinsätze und die Kurbelkröpfung im Schnitt längs der Linie J-J von Fig. 14;
  • Fig. 16 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung im offenen Zustand, ohne Werkzeugeinlagen, in der Seitensicht teilweise geschnitten;
  • Fig. 17 bis 20 im Schnitt Werkzeugeinsätze für die Vorrichtung von Fig. 16 und das geschmiedete Material in vier aufeinanderfolgenden Formungsphasen;
  • Fig. 21 das erfindungsgemäße Rohteil in der Seitenansicht;
  • Fig. 22 das Rohteil im Schnitt längs der Linie i-i von Fig. 21;
  • Fig. 23 die auf den Matrizen ruhende geschmiedete Kurbelkröpfung nach dem Abziehen des Biegewerkzeuges;
  • Fig. 24 die Kurbelkröpfung und die Werkzeugeinsätze im Schnitt längs der Linie K-K von Fig. 23, wobei auf der linken Hälfte der Zeichnung das Biegewerkzeug und die Stößel in ihrer oberen Lage, und auf der rechten Seite - in ihrer unteren Lage gezeichnet sind.
The invention is explained in more detail, for example, with reference to the drawings. Show it:
  • Figure 1 shows the device in the open state, without tool inserts, partially cut in side view.
  • Figure 2 shows the device in the closed state at the end of the working stroke.
  • 3 shows a section along the line AA of FIG. 2.
  • 4 shows a section along the line BB from FIG. 2 (left side) and a section along the line CC from FIG. 1 (right side);
  • Fig. 5 is a section along the line DD of Fig. 1;
  • 6 to 9 are sectional tool inserts for the device of FIGS. 1 and 2 and the forged material in four successive shaping phases;
  • 10 to 13 the tool inserts and the forged material in section along the lines EE, FF, GG and HH of FIGS. 6 to 9;
  • 14 shows in section the tool inserts and the forged crank crank after lifting off from the dies by means of the pulling device;
  • FIG. 15 tool inserts and crank crank in section along the line JJ of FIG. 14;
  • 16 shows another embodiment of the device in the open state, without tool inserts, partially cut in the side view;
  • 17 to 20 are sectional tool inserts for the device of FIG. 16 and the forged material in four successive forming phases;
  • 21 the raw part according to the invention in a side view;
  • FIG. 22 shows the blank in section along the line ii from FIG. 21;
  • 23 shows the forged crank offset resting on the dies after the bending tool has been removed;
  • Fig. 24 the crank crank and the tool inserts in section along the line KK of Fig. 23, with the bending tool and the plunger in their on the left half of the drawing top layer, and on the right - are drawn in their bottom layer.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht aus zwei Baugruppen, nämlich einer unteren und einer oberen.The device shown in Fig. 1 and 2 consists of two assemblies, namely a lower and an upper.

Die untere Baugruppe hat als Untergestellt zwei Balken 1, deren Umriß einem langgestreckten Buchstaben H ähnlich ist. Diese Balken sind mit Distanzschrauben miteinander verbunden. Diese Balken 1 sind auf einer Platte 2 abgestützt. Jeder Balken 1 hat auf der oberen Fläche zwei Vorsprünge 1a und auf der unteren Fläche zwei weitere Vorsprünge 1b. An den unteren Vorsprüngen 1b sind zwei Querbalken 3 gehalten. An jedem dieser Balken 3 sitzt eine Lagerwalze 4. An jeder Lagerwalze 4 ist ein Gelenkhebel 5 angelenkt, der gabelförmig bzw. U-förmig gestaltet ist, was auf Fig. 5 sichtbar ist. Die untere Lagerfläche des Gelenkhebels 5 ist konkav-zylindrisch, dagegen sind die oberen Lagerflächen des Gelenkhebels 5 konvex-walzenförmig. Jeder Gelenkhebel ist mit zwei Verbindungsgliedern 6 mit den Lagerwalzen verbunden und gesichert (Fig. 3). Die Verbindungsglieder haben die Gestalt von Überlaschungen, deren Vorsprünge in entsprechende Ausnehmungen in den Lagerwalzen und den Gelenkhebeln eingreifen. An den oberen Armen 5a jedes Gelenkhebels 5 ist der untere Matrizenhalter 7 angelenkt. Der Anlenkpunkt jedes Matrizenhalters 7 am Gelenkhebel 5 befindet sich unterhalb der Matrizenteilungsebene. Der Matrizenhalter ist am Gelenkhebel 5 mittels Bolzen 8 (Fig. 5) gesichert. Zu jedem unteren Matrizenhalter 7 ist oberhalb der Matrizenteilungsebene beiderseitig je eine Lagerwalze 9 befestigt. Analoge Lagerwalzen 10 sind auf der oberen Fläche des Balkens 1 und am oberen Vorsprung 1a vorgesehen. Zwischen den Lagerwalzen 9 und 10 ist je ein Gelenkhebel 11 angeordnet. In der Vorrichtung ist also jeder untere Matrizenhalter an zwei Gelenkhebeln 11 und einen gabelförmigen Gelenkhebel 5 angelenkt und bildet mit ihnen und den Balken eine Parallelogrammführung.The lower assembly has two bars 1 underneath, the outline of which is similar to an elongated letter H. These bars are connected to each other with spacer screws. These bars 1 are supported on a plate 2. Each bar 1 has two projections 1a on the upper surface and two further projections 1b on the lower surface. Two crossbars 3 are held on the lower projections 1b. A bearing roller 4 is seated on each of these beams 3. An articulated lever 5 is articulated on each bearing roller 4 and is designed in the shape of a fork or U, which is visible in FIG. 5. The lower bearing surface of the articulated lever 5 is concave-cylindrical, whereas the upper bearing surfaces of the articulated lever 5 are convex-cylindrical. Each articulated lever is connected and secured to the bearing rollers by two connecting members 6 (FIG. 3). The connecting links are in the form of straps, the projections of which engage in corresponding recesses in the bearing rollers and the articulated levers. The lower die holder 7 is articulated on the upper arms 5a of each articulated lever 5. The articulation point of each die holder 7 on the articulated lever 5 is below the die parting plane. The die holder is secured to the articulated lever 5 by means of bolts 8 (FIG. 5). A bearing roller 9 is fastened on both sides to each lower die holder 7 above the die division plane. Analog bearing rollers 10 are provided on the upper surface of the beam 1 and on the upper projection 1a. An articulated lever 11 is arranged between each of the bearing rollers 9 and 10. In the device, therefore, each lower die holder is articulated on two articulated levers 11 and a fork-shaped articulated lever 5 and forms a parallel with them and the bars logging.

An den Balkenenden sind hydraulische Zylinder 13 befestigt, die mittels Zugseilen mit den Matrizenhaltern 7 verbunden sind. Diese Zugseile werden durch Rollen 12 geführt. Die Zylinder 13 dienen zum Rückführen der Matrizenhalter in die Ausgangsstellung bis zum Anschlag 15.Hydraulic cylinders 13 are fastened to the beam ends and are connected to the die holders 7 by means of pull cables. These traction ropes are guided by rollers 12. The cylinders 13 serve to return the die holder to the starting position up to the stop 15.

Die obere Baugruppe der Vorrichtung besteht aus zwei oberen Balken 16, welche mit Distanzschrauben miteinander verbunden sind. Die Balken 16 sind mit zwei schrägen Führungsstücken 16a ausgerüstet, an welchen mittels Leisten 17 zwei obere Matrizenhalter 18 gleitend befestigt sind. Diese Matrizenhalter liegen in ihrer Ausgangsstellung an Anschlägen 19 an. Die Matrizenhalter weisen Vorsprünge 18a auf, welche als Mitnehmer dienen und während des Arbeitshubes mit den Vorsprüngen 7a des unteren Matrizenhalters 7 gekoppelt werden. Auf diese Weise werden die Matrizenhalter 7 und 18 gekoppelt. In die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 werden die Werkzeugeinsätze eingebaut, welche in Fig. 6 bis 13 dargestellt sind. In die unteren Matrizenhalter 7 werden die Werkzeugeinsätze 20, in die oberen Matrizenhalter 18 die Werkzeugeinsätze 21 eingebaut. An den an der Platte 2 angeordneten Halter 22 wird das Biegewerkzeug 23 befestigt. An dem Halter 24, welcher an dem Balken 16 angeordnet ist, ist der Amboß 25 zusammen mit dem abnehmbaren Schmiedesattel 26 befestigt.The upper assembly of the device consists of two upper beams 16, which are connected to each other with spacer screws. The beams 16 are equipped with two inclined guide pieces 16a, to which two upper die holders 18 are slidably attached by means of strips 17. In their starting position, these die holders rest against stops 19. The die holders have projections 18a, which serve as drivers and are coupled to the projections 7a of the lower die holder 7 during the working stroke. In this way, the die holders 7 and 18 are coupled. The tool inserts, which are shown in FIGS. 6 to 13, are installed in the device according to FIGS. 1 and 2. The tool inserts 20 are installed in the lower die holder 7 and the tool inserts 21 in the upper die holder 18. The bending tool 23 is fastened to the holder 22 arranged on the plate 2. On the holder 24, which is arranged on the beam 16, the anvil 25 is attached together with the removable forging saddle 26.

Außer diesen Werkzeugen werden beim Schmieden von Kurbelwellen, die mehrere Kurbelkröpfungen aufweisen, noch weitere, in der Zeichnung nicht gezeigte Einsätze verwendet, welche die gegenseitige Winkelstellung der einzelnen Kurbelkröpfungen festlegen.In addition to these tools, other inserts, which are not shown in the drawing, are used in the forging of crankshafts which have a plurality of crank cranks, which fix the mutual angular position of the individual crank cranks.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Im offenen Zustand legt man das zu schmiedende Material 27 in Form eines Stabes auf die unteren Werkzeugeinsätze 20 und setzt die Presse in Gang. In der Zeichnung ist der Pressetisch mit 28 und der Pressestößel mit 29 bezeichnet. Während des Arbeitshubes pressen die oberen Matrizenhalter 18 auf die unteren Matrizenhalter 7. Wegen der Lotabweichung der Gelenkhebel 5 und 11 in Richtung der vertikalen Symmetrieebene, und wegen der beweglichen Anordnung der oberen Matrizenhalter 18, werden die linken und die rechten Matrizen in waagerechter Richtung gegeneinander bewegt. Der zwischen den Stirnflächen der zwei Werkzeugeinsatzpaare 20, 21 befindliche Stababschnitt wird gestaucht. Wegen der schrägen Stellung der Führungsstücke 16a der oberen Matrizenhalter 18 nähert sich der Schmiedesattel während des Arbeitshubes der Achse des Materials 27, was eine Durchsetzung in Richtung des Biegewerkzeuges 23 bewirkt. Der Mittelabschnitt des durchgesetzten Materials wird in ein gabelförmiges Kaliber im Biegewerkzeug 23 durchgedrückt. Dieses Kaliber verjüngt sich nach unten, und seine Breite im unteren Teil ist kleiner als der Durchmesser des geschmiedeten Ausgangsmaterials. Diese Durchdrückung bewirkt also eine Verjüngung des betreffenden Abschnittes in horizontaler Richtung. Während des Abfüllens des gabelförmigen Kalibers mit dem durchgedrückten Material und nach dieser Abfüllung wird das Meterial während des Arbeitshubes weiter von oben gepreßt. Das Material fließt teilweise aus dem Kaliber heraus und bildet zusammen mit dem weiter gestauchten Material an beiden Seiten des Biegewerkzeuges Anstauchungen 27a. So entsteht ein Rohteil der Kurbelkröpfung. Nun wird der Arbeitshub unterbrochen und der Schmiedesattel 26 nach einem kleinen Anheben des Pressestößels entfernt. Dann wird die Presse wieder in Gang gesetzt. Während des weiteren Arbeitshubes wird der Rohteil in zum Durchsetzen entgegengesetzter Richtung durch das Biegewerkzeug gebogen und weiter beiderseitig gestaucht. Der Schmiedevorgang endet, wenn die unteren Matrizenhalter 7 an den Balken 1 anliegen. Durch die Anstauchungen 27a entstehen an den Kurbelwangen 33 umfangreiche Vorsprünge 33a, welche über die Wellenzapfen in zur Kurbel entgegengesetzter Richtung hinausragen.The device according to the invention works as follows: in the open state, the material 27 to be forged is placed in the form of a rod on the lower tool inserts 2 0 and starts the press. In the drawing, P r e is ssetisch 28 and referred to the press ram with 29th During the working stroke, the upper die holders 18 press onto the lower die holders 7. Because of the perpendicular deviation of the articulated levers 5 and 11 in the direction of the vertical plane of symmetry, and because of the movable arrangement of the upper die holders 18, the left and right dies are moved against each other in a horizontal direction . The rod section located between the end faces of the two pairs of tool inserts 20, 21 is compressed. Because of the inclined position of the guide pieces 16a of the upper die holder 18, the forging saddle approaches the axis of the material 27 during the working stroke, which causes an enforcement in the direction of the bending tool 23. The central section of the material passed through is pressed into a fork-shaped caliber in the bending tool 23. This caliber tapers downwards and its width in the lower part is smaller than the diameter of the forged starting material. This push-through thus causes the section in question to taper in the horizontal direction. During the filling of the fork-shaped caliber with the pressed material and after this filling, the meterial is pressed further from above during the working stroke. The material partially flows out of the caliber and, together with the further compressed material, forms upsets 27a on both sides of the bending tool. This creates a raw part of the crank crank. Now the working stroke is interrupted and the forging saddle 26 is removed after the press ram has been raised slightly. Then the press is started again. During the further working stroke, the blank is bent in the opposite direction by the bending tool and further compressed on both sides. The forging process ends when the lower die holder 7 abut the beam 1. The upsetting 27a creates extensive projections 33a on the crank webs 33, which protrude over the shaft journals protrude in the opposite direction to the crank.

Die fertige Kurbelkröpfung wird während der Rückbewegung des Pressestößels aus den Werkzeugeinsätzen gezogen. Dazu dient die Abziehvorrichtung, deren Arme 30 das Biegewerkzeug 23 beiderseitig umfassen. In diesen Armen befinden sich Ausnehmungen 31, welche zur Formung der Kurbelwangen 33 seitlich des Wellenzapfens dienen. Diese Arme 30 der Abziehvorrichtung sind mittels Zugstangen 32 mit dem Balken 16 verbunden.The finished crank crank is pulled out of the tool inserts during the return movement of the press ram. The pulling device serves for this purpose, the arms 30 of which embrace the bending tool 23 on both sides. In these arms there are recesses 31, which are used to form the crank arms 33 on the side of the shaft journal. These arms 30 of the puller are connected to the bar 16 by means of tie rods 32.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 16 hat die untere Baugruppe der Vorrichtung eine analoge Konstruktion wie in der Vorrichtung gemäß Fig. 1, nur mit dem Unterschied, daß das Biegewerkzeug auf zwei Stützen ruht, welche seitlich verschoben werden können. Die obere Baugruppe ist dagegen unterschiedlich aufgebaut. Anstatt der schrägen Führungsstücke 16a sind in dieser Ausführungsform waagerechte Führungsstücke 16b für die Matrizenhalter 18 vorgesehen. Der Halter 24, der Amboß 25 und der Schmiedesattel 26 sind in analoger Weise eingebaut wie in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 und 6 bis 13. Bei so einem Aufbau ist die Höhe der oberen Baugruppe kleiner und deswegen ist auch die Höhe der gesamten Vorrichtung kleiner.In the embodiment according to FIG. 16, the lower assembly of the device has a construction similar to that in the device according to FIG. 1, with the only difference that the bending tool rests on two supports which can be moved laterally. The upper assembly, on the other hand, is constructed differently. Instead of the oblique guide pieces 16a, horizontal guide pieces 16b are provided for the die holder 18 in this embodiment. The holder 24, the anvil 25 and the forging saddle 26 are installed in a manner analogous to that in the device according to FIGS. 1 to 3 and 6 to 13. With such a construction, the height of the upper assembly is smaller and therefore the height of the whole Device smaller.

Nach dem Entfernen des Ambosses, des Schmiedesattels und des Biegewerkzeuges kann eine derartige Vorrichtung zum Stauchen verwendet werden.After removing the anvil, the forging saddle and the bending tool, such a device for upsetting can be used.

Die auf den Figuren 16 bis 20, 23 und 24 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Im offenen Zustand (Fig. 16) legt man das zu schmiedende stabförmige Material 27 auf die unteren Werkzeugeinsätze 20 (Fig. 17) und setzt die Presse in Gang. In der Zeichnung ist der Pressentisch mit 28 und der Pressestößel mit 29 bezeichnet. Während des Arbeitshubes pressen die oberen Matrizenhalter 18 auf die unteren Matrizenhalter 7. Wegen der Lotabweichung der Gelenkhebel 5 und 11 in Richtung der vertikalen Symmetrieebene und wegen der beweglichen Anordnung der oberen Matrizenhalter 18, werden die linken und rechten Matrizen in waagerechter Richtung gegeneinander bewegt. Der zwischen den Stirnflächen der zwei Werkzeugeinsatzpaare befindliche Stababschnitt wird gestaucht. Während des Stauchens läßt der Schmiedesattel 26 einen Materialfluß nach oben nicht zu. Deswegen bleibt die Mantelfläche des Stabes auf dieser Seite nicht gewölbt. Lediglich an beiden Seiten des Schmiedesattels werden kleine Preßgrate geformt, die für die weitere Verarbeitung keine Bedeutung haben. Das gestauchte Material wird nach unten und an die Seiten geleitet. Wegen des Ausschlagens der Gelenkhebel 5 und 11 nähert sich das Material 27 während des Arbeitshubes an das Biegewerkzeug 23. Das gestauchte Material wird in sein gabelförmiges Kaliber durchgedrückt. Diese Durchdrückung bewirkt eine Verjüngung des betreffenden Abschnittes. Das Material fließt teilweise aus dem Kaliber heraus und bildet zusammen mit dem weiter gestauchten Material an beiden Seiten des Biegewerkzeuges Anstauchungen 27a. So entsteht ein Rohteil der Kurbelkröpfung, welcher in den Figuren 21 und 22 gezeigt ist. Nun wird der Arbeitshub unterbrochen und der Schmiedesattel 26 nach einem kleinen Anheben des Pressestößels entfernt. Dann wird die Presse wieder in Gang gesetzt. Während des weiteren Arbeitshubes wird das Rohteil in zu den Scheiteln der Anstauchungen 27a entgegengesetzter Richtung gebogen. Der Schmiedevorgang endet, wenn die unteren Matrizenhalter 7 an den Balken 1 anliegen. Durch die Anstauchungen 27a entstehen an den Kurbelwangen 33 umfangreiche Vorsprünge 33a, welche über die Wellenzapfen in zur Kurbel entgegengesetzter Richtung hinausragen.The embodiment of the device shown in FIGS. 16 to 20, 23 and 24 works as follows: in the open state (FIG. 16), the rod-shaped material 27 to be forged is placed on the lower tool inserts 20 (FIG. 17) and the press is started . In the drawing, the press table is designated 28 and the press ram 29. During the working stroke, the upper die holders 18 press onto the lower die holders 7 the perpendicular deviation of the articulated levers 5 and 11 in the direction of the vertical plane of symmetry and because of the movable arrangement of the upper die holder 18, the left and right dies are moved against each other in the horizontal direction. The rod section located between the end faces of the two pairs of tool inserts is compressed. During the upsetting, the forging saddle 26 does not allow material flow upwards. Therefore, the lateral surface of the rod does not remain curved on this side. Small burrs are formed only on both sides of the forged saddle, which have no significance for further processing. The compressed material is directed downwards and to the sides. Because of the deflection of the articulated levers 5 and 11, the material 27 approaches the bending tool 23 during the working stroke. The compressed material is pressed through into its fork-shaped caliber. This pushing causes a tapering of the section in question. The material partially flows out of the caliber and, together with the further compressed material, forms upsets 27a on both sides of the bending tool. This creates a raw part of the crank offset, which is shown in FIGS. 21 and 22. Now the working stroke is interrupted and the forging saddle 26 is removed after the press ram has been raised slightly. Then the press is started again. During the further working stroke, the blank is bent in the opposite direction to the apexes of the upsets 27a. The forging process ends when the lower die holder 7 abut the beam 1. The upsetting 27a produces extensive projections 33a on the crank webs 33, which protrude beyond the shaft journals in the opposite direction to the crank.

Die fertige Kurbelkröpfung wird während eines zusätzlichen Pressehubes aus dem Kaliber des Biegewerkzeuges herausgezogen. In der oberen Baugruppe sind dazu zwei Stößel 34 vorgesehen, die nach unten herausragen, und in ihrer unteren Lage mit einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Riegel verriegelt werden können. Nach dem Öffnen der Presse werden diese Stößel heruntergezogen und verriegelt, die Stützen 35 des Biegewerkzeuges 23 werden zur Seite verschoben, und die Presse wird in Gang gesetzt. Die Stößel 34 drücken auf die obere Fläche des Biegewerkzeuges 23 und verschieben es nach unten. Nach dem Öffnen der Presse kann die fertige Kurbelkröpfung aus den Werkzeugeinsätzen 20 gehoben werden.The finished crank crank is pulled out of the caliber of the bending tool during an additional press stroke. For this purpose, two plungers 34 are provided in the upper assembly, which protrude downwards, and in their lower layer can be locked with a bolt not shown in the drawing. After opening the press, these rams are pulled down and locked, the supports 35 of the bending tool 23 are moved to the side, and the press is started. The plungers 34 press on the upper surface of the bending tool 23 and move it downwards. After opening the press, the finished crank crank can be lifted out of the tool inserts 20.

Die Gestaltung der Kurbelwellen kann auch anders verlaufen, als es oben anhand der Zeichnung beschrieben worden ist. Man kann nämlich zuerst das Rohteil anfertigen. Der . Arbeitsgang der Gestaltung dieses Rohteils endet etwa auf der Stufe, die auf den Figuren 7 oder 18 gezeigt ist. Dieses Rohteil stellt ein Halberzeugnis dar, das in beliebiger Zeit durch Stauchen und gleichzeitiges Biegen zu einer Kurbelwelle weiter verarbeitet werden kann. Diese Weiterverarbeitung kann in einer anderen schon bekannten Vorrichtung durchgeführt werden. Die auf dem Rohteil gefertigten Anstauchungen ermöglichen auf den Kurbelwangen die Ausbildung-umfangreicher Vorsprünge 33a, wobei in der Kurbel ein regelmäßiger Metallfaserverlauf gesichert ist.The design of the crankshafts can also run differently than has been described above with reference to the drawing. You can make the blank first. Of the . The process of designing this blank ends approximately at the stage shown in FIGS. 7 or 18. This blank is a semi-finished product that can be further processed into a crankshaft at any time by upsetting and simultaneously bending. This further processing can be carried out in another known device. The upsets produced on the raw part enable extensive projections 33a to be formed on the crank webs, a regular metal fiber course being ensured in the crank.

Auf den Zeichnungen wurde der einfachste Fall der Gestaltung einer Kurbelwelle mit einer einzigen Kurbel dargestellt. Es ist naheliegend, daß gemäß der Erfindung auch Wellen mit mehreren Kurbeln hergestellt werden können. In diesem Fall hat das Rohteil an jeder Stelle, die zur Gestaltung der Kröpfung vorgesehen ist, zwei exzentrische Anstauchungen 27a. Diese Anstauchungen sind räumlich entsprechend zu den auf der Kurbelwelle geplanten Kröpfungen orientiert.The simplest case of designing a crankshaft with a single crank was shown in the drawings. It is obvious that shafts with multiple cranks can also be produced according to the invention. In this case, the raw part has two eccentric upsets 27a at each point that is provided for designing the offset. These upsets are spatially oriented to the cranking planned on the crankshaft.

Claims (13)

1. Verfahren zum Schmieden von Kurbelkröpfungen, bei welchem ein Stababschnitt beiderseitig gestaucht und sein Mittelteil senkrecht zur Stauchrichtung gebogen wird, dadurch gekennzeichnet , daß während des Stauchens vor dem Biegen des Mittelteiles des gestauchten Stababschnittes das fließende Material so gelenkt wird, daß an beiden Seiten des gestauchten Stababschnittes zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen gestaltet werden, deren Scheitel in der zum beabsichtigten Biegen entgegengesetzter Richtung orientiert sind.1. A method for forging cranks, in which a rod section is compressed on both sides and its middle part is bent perpendicular to the compression direction, characterized in that during the upsetting before the bending of the middle part of the compressed rod section, the flowing material is directed so that on both sides of the upset rod section two eccentric arranged with respect to the rod axis, the apex are oriented in the opposite direction to the intended bending. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anstauchungen derart geformt werden, daß während des Stauchens der Mittelteil des gestauchten Stababschnitts in zum beabsichtigten Biegen entgegengesetzter Richtung durchgesetzt wird, und der Mittelteil des durchgesetzten Materials in ein gabelförmiges Kaliber durchgedrückt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the upsets are shaped such that during the upsetting, the central part of the compressed rod section is pushed through in the opposite direction to the intended bending, and the central part of the material pushed through is pressed into a fork-shaped caliber. 3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß während und nach dem Durchdrücken das sich im Kaliber befindende Material so lange gepreßt wird, bis ein Teil des Materials aus dem Kaliber ausfließt.3. The method according to claim 2, characterized in that during and after pressing through the material located in the caliber is pressed until part of the material flows out of the caliber. 4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anstauchungen derart geformt werden, daß während des Stauchens auf einer Seite der Mantelfläche des gestauchten Stababschnittes ein das Fließen des Materials begrenzendes Element angelegt wird, dessen Oberfläche mit der Mantellinie des Stabes übereinstimmt, und auf der gegenüberliegenden Seite der Mittelteil des gestauchten Materials in ein gabelförmiges Kaliber durchgedrückt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the upsets are shaped such that during the upsetting on one side of the outer surface of the upset rod section, a flow-limiting element is applied, the surface of which coincides with the surface line of the rod, and on the opposite side the middle part of the compressed material into a fork moderate caliber is pushed through. 5. Rohteil zum Schmieden von Kurbelkröpfungen, das die Form eines Stabes hat, nach dem Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß er auf den Abschnitten, welche zur Gestaltung jeder Kurbelkröpfung bestimmt sind, an einer Seite seiner Mantelfläche je zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen (27a) aufweist, die in einem gewissen Abstand voneinander liegen, und auf der anderen Seite an den gegenüberliegenden Stellen seine Mantelfläche sattelförmig ist.5. Blank for forging crank crank, which has the shape of a rod, according to the method of claim 1, characterized in that it is eccentrically with respect to the rod axis on the sections which are intended for the design of each crank crank on one side of its lateral surface has arranged upsets (27a) which are at a certain distance from one another and on the other side, at the opposite points, its lateral surface is saddle-shaped. 6. Rohteil zum Schmieden von Kurbelkröpfungen, das die Form eines Stabes hat, nach dem Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es auf den Abschnitten, welche zur Gestaltung jeder Kurbelkröpfung bestimmt sind, an einer Seite seiner Mantelfläche je zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen (27a) aufweist, die in einem gewissen Abstand voneinander liegen, und auf der anderen Seite an den gegenüberliegenden Stellen seine Mantelfläche mindestens teilweise in der Mantellinie des Rohstabes liegt.6. Blank for forging crank crankings, which has the shape of a rod, according to the method of claim 1, characterized in that it is eccentrically with respect to the rod axis on the sections which are intended for the design of each crank crank on one side of its lateral surface has arranged upsets (27a), which are at a certain distance from one another, and on the other side, at the opposite points, its outer surface lies at least partially in the surface line of the raw rod. 7. Vorrichtung zum Schmieden von Kurbelkröpfungen auf Pressen, mit zwei zwischen dem Kopfstück und dem Untergestell angeordneten, das geschmiedete Material klemmenden und gegenüber dem Pressetisch quer zur Richtung des Pressestößelhubes beweglich gelagerten geteilten Matrizen, wobei in der Stauchzone zwischen den Stirnflächen der geteilten Matrizen das den Kurbelzapfen gestaltende Biegewerkzeug und der ihm zugeordnete Amboß angeordnet sind, und beide Matrizenhälften, welche sich auf einer Seite der Matrizenteilungsebene befinden, an Gelenkhebeln angelenkt sind, welche ihrerseits am Gestell gelagert sind, und diese Matrizenhälften mit den anderen Matrizenhälften, welche sich auf der anderen Seite der Matrizenteilungsebene befinden, mittels Mitnehmern gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet , daß der Amboß (25) zwei gegenseitig auswechselbare Arbeitsflächen hat.7.Device for forging cranked cranks on presses, with two split dies arranged between the head piece and the underframe, clamping the forged material and movably mounted relative to the press table transversely to the direction of the press ram stroke, the in the compression zone between the end faces of the split dies Crank pin-forming bending tool and the anvil associated with it are arranged, and both die halves, which are located on one side of the die division plane, are articulated on articulated levers, which in turn are mounted on the frame, and these die halves with the other die halves, which are on the other side the matrix division level be find, are coupled by means of drivers, characterized in that the anvil (25) has two mutually interchangeable work surfaces. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß am Amboß (25) ein Schmiedesattel (26) lösbar befestigt ist.8. The device according to claim 7, characterized in that a forged caliper (26) is releasably attached to the anvil (25). 9. Vorrichtung nach'Anspruch 7, gekennzeichnet durch schräge Matrizenführungsstücke (16a), die in Richtung des Ambosses (25) konvergent zusammenlaufen und auf welchen die Matrizenhälften (18, 21) beweglich abgestützt sind, welche mittels Mitnehmern (7a,18a) mit den auf Gelenkhebeln (5, 11) abgestützten Matrizenhälften (7, 20) gekoppelt sind.9. The device according to ' claim 7, characterized by inclined die guide pieces (16a) converging converging in the direction of the anvil (25) and on which the die halves (18, 21) are movably supported, which by means of drivers (7a, 18a) with die halves (7, 20) supported on articulated levers (5, 11). 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Lagerungen der inneren Gelenkhebel (5), welche näher an der Stauchzone angeordnet sind, an Vorsprüngen (1b) im unteren Teil der das Untergestell bildenden Balken (1) gehalten sind, die oberen Lagerungen dieser inneren Gelenkhebel (5) an den unteren Matrizenhaltern (7) unterhalb der Matrizenteilungsebene angeordnet sind, die unteren Lagerungen der äußeren Gelenkhebel (11), welche weiter von der Stauchzone entfernt sind, an Vorsprüngen (1a) abestützt sind, welche sich im oberen Teil des Balkens (1) befinden, und die oberen Lagerungen dieser äußeren Gelenkhebel (11) an den unteren Matrizenhaltern (7) oberhalb der Matrizenteilungsebene angeordnet sind.10. The device according to claim 7, characterized in that the lower bearings of the inner articulated lever (5), which are arranged closer to the compression zone, are held on projections (1b) in the lower part of the underframe beams (1), the upper Bearings of these inner articulated levers (5) are arranged on the lower die holders (7) below the die division plane, the lower bearings of the outer articulated levers (11), which are further away from the compression zone, are supported on projections (1a) which are located in the upper one Part of the beam (1) are located, and the upper bearings of these outer articulated levers (11) are arranged on the lower die holders (7) above the die parting plane. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die inneren Gelenkhebel (5) gabelförmig bzw. U-förmig gestaltet sind, wobei ihre Arme (5a) die unteren Matrizenhalter (7) seitlich umfassen.11. The device according to claim 10, characterized in that the inner articulated levers (5) are fork-shaped or U-shaped, their arms (5a) laterally enclosing the lower die holder (7). 12. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Abziehvorrichtung, deren Arme (30) das Biegewerkzeug (23) beiderseitig umfassen und die Kurbelwangen seitlich der Wellenzapfen formende Ausnehmungen (31) aufweisen.12. The apparatus according to claim 7, characterized by a pulling device, the arms (30) of which comprise the bending tool (23) on both sides and the crank cheeks having recesses (31) forming the side of the shaft journal. 13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Biegewerkzeug (23) auf verschiebbaren Stützen ruht, wobei neben dem Amboß (25) Stößel (34) vorgesehen sind, die in Richtung des Biegewerkzeuges (23) ausschiebbar sind.13. The apparatus according to claim 7, characterized in that the bending tool (23) rests on displaceable supports, wherein in addition to the anvil (25) plunger (34) are provided which can be pushed out in the direction of the bending tool (23).
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