EP1073534B1 - Method and apparatus for hot pressing workpieces - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Warmpressen von Werkstücken und eine Warmumformmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens, wie sie in den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 4 definiert sind (siehe z.B. US-A-3 120 769).The present invention relates to a method for hot pressing workpieces and a hot forming machine to carry out this procedure as described in the preambles of independent claims 1 and 4 defined (see e.g. US-A-3 120 769).

Beim Warmpressen wird zunächst meist ein zylinderförmiges Werkstück von einer auf Schmiedetemperatur erhitzten Metallstange abgeschert. Aufgrund der Erhitzung ist das Werkstück von einem Zundermantel, d.h. einer Oxidschicht, umgeben, der bei der Umformung des Werkstücks abplatzt. Für -die Entzunderung ergeben sich grundsätzlich zwei Möglichkeiten:

a) Das Werkstück mit Zunder wird in die erste bzw. einzige Matrize einer Warmumformmaschine eingeführt und der Zunder dort während des Formpressens mit Hilfe eines Pressstempels vom Werkstück abgebrochen.

b) Das Werkstück mit Zunder wird in einer ersten Umformstation ausserhalb einer Matrize vorgestaucht und entzundert und in einer zweiten Umformstation in die erste bzw. einzige Matrize der Warmumformmaschine eingeführt und dort formgepresst.

In hot pressing, a cylindrical workpiece is usually first sheared off from a metal rod heated to the forging temperature. Due to the heating, the workpiece is surrounded by a scale coating, ie an oxide layer, which flakes off when the workpiece is formed. There are basically two options for descaling:

a) The workpiece with scale is inserted into the first or only die of a hot-forming machine, and the scale is broken off from the workpiece there during the compression molding with the aid of a press ram.

b) The workpiece with scale is pre-compressed and descaled outside a die in a first forming station and inserted into the first or only die of the hot-forming machine in a second forming station and compression-molded there.

Eine mehrstufige Warmumformmaschine, bei der der Zunder in der Matrize der ersten Umformstation vom Werkstück abgebrochen wird, ist im japanischen Gebrauchsmuster Nr. 2521909 beschrieben. Das Abplatzen des Zunders innerhalb der Matrize hat den Nachteil, dass der Zunder zum grössten Teil wieder in das Werkstück gedrückt wird. Dies hat eine schlechtere Oberflächenqualität zur Folge, was eine umfangreichere spanende Nachbearbeitung und mehr Bearbeitungszugabe erforderlich macht, wodurch der Materialbedarf und somit die Kosten pro Werkstück erhöht werden.A multi-stage hot forming machine, in which the scale in the die of the first forming station is broken off from the workpiece is in Japanese Utility Model No. 2521909 described. The flaking of the scale inside the die has the disadvantage that the tinder for the most part again is pressed into the workpiece. This has a worse one Surface quality resulted in what a more extensive Machining post-processing and more machining allowance required makes what the material requirement and thus the Cost per workpiece can be increased.

Diese Nachteile werden durch Warmumformmaschinen vermieden, bei denen das Entzundern in einer separaten ersten Umformstation erfolgt. In der CH 594 454 ist eine solche Heiss-Schmiedepresse beschrieben, bei der die Werkstücke ausserhalb einer Matrize von einem Pressstempel vorgestaucht werden, was auch Freistauchen genannt wird, wobei der Zunder von den Werkstücken abbricht und abfällt. Das entzunderte und vorgestauchte Werkstück wird dann mit einer Transportzange in die zweite Umformstation transportiert und in die dortige Matrize eingeführt, in der es formgepresst wird.These disadvantages are avoided by hot forming machines, where descaling takes place in a separate first forming station he follows. Such a hot forging press is in CH 594 454 described, in which the workpieces outside be pre-compressed by a die, which is also called free diving, the tinder breaks off and falls off the workpieces. That descaled and pre-compressed workpiece is then with a pair of pliers transported to the second forming station and into the die introduced there, in which it is molded.

Auf diese Weise ist zwar gewährleistet, dass der abgeplatzte Zunder nicht wieder in das Werkstück gedrückt wird, doch ist hierzu eine zusätzliche Umformstufe erforderlich. Ausserdem variiert der Aussendurchmesser des vorgestauchten Werkstücks, da die Stauchkraft bereits bei einer leeren benachbarten Umformstation, die beispielsweise nach einem üblichen Fallenlassen der Metallstangenenden im normalen Betrieb auftreten kann, grösser ist als bei vollen benachbarten Umformstationen. Für den Transport des Werkstücks ist daher eine selbstzentrierende Transportzange praktisch unerlässlich. In this way it is guaranteed that the chipped Tinder is not pressed back into the workpiece, however an additional forming stage is required for this. Furthermore the outer diameter of the pre-compressed varies Workpiece, since the compressive force is already at an empty neighboring one Forming station, for example, after a usual drop of metal rod ends in normal Operation may occur, is greater than with full neighboring ones Forming stations. For the transport of the workpiece a self-centering transport tongs is therefore practical essential.

Aus der JP-A-60030545 ist eine Vertikal-Umformmaschine für die Umformung eines Werkstücks in einem geschlossenen Gesenk bekannt. Ein sich senkender Schlitten drückt zunächst einen oberen äusseren Stempel in eine Matrize gegen das zuvor eingelegte Werkstück. Danach werden ein oberer innerer Stempel und ein unterer innerer Stempel drucküberwacht von oben bzw. unten in das Werkstück hineingedrückt. Das Auswerfen des umgeformten Werkstücks erfolgt schliesslich mittels eines unteren äusseren Stempels. Ein Vorstauchen des Werkstücks ausserhalb der Matrize ist nicht vorgesehen.JP-A-60030545 is a vertical forming machine for the forming of a workpiece in a closed die known. A lowering sled presses first an upper outer stamp in a die against the previous one inserted workpiece. After that, become an upper inner Stamp and a lower inner stamp pressure monitored by pressed into the workpiece at the top or bottom. Ejecting the formed workpiece is finally done by means of of a lower outer stamp. An upsetting of the Workpieces outside the die are not intended.

Angesichts der Nachteile der bisher bekannten, oben beschriebenen Entzunderungsverfahren liegt der Erfindung die folgende Aufgabe zugrunde. Zu schaffen ist ein Verfahren zum Warmpressen von Werkstücken der eingangs erwähnten Art, bei dem eine Entzunderung der Werkstücke ausserhalb einer Matrize erfolgt, ohne dass hierzu eine zusätzliche Umformstation benötigt wird.Given the disadvantages of the previously known, described above Descaling is the invention of the based on the following task. A procedure has to be created for hot pressing workpieces of the type mentioned at the beginning, in which descaling of the workpieces outside of one Die is made without an additional forming station is needed.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe Warmpressverfahren gelöst, wie es im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist. Patentanspruch 4 bezieht sich auf eine erfindungsgemässe Warmumformmaschine zur Durchführung des Verfahrens. Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved by the hot pressing process according to the invention solved as in independent claim 1 is defined. Claim 4 relates to an inventive Hot forming machine for carrying out the Process. Preferred design variants result from the dependent claims.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass bei einem Verfahren zum Warmpressen von Werkstücken, bei dem ein auf Schmiedetemperatur erhitztes Werkstück ausserhalb einer Matrize durch Vorstauchen mittels eines Pressstempels entzundert wird und danach in einer oder mehreren Matrizen in die gewünschte Form gepresst wird, das Vorstauchen und das Formpressen in der ersten bzw. einzigen Matrize durch denselben Pressstempel im selben Bewegungszyklus des Pressstempels erfolgt.The essence of the invention is that in a method for hot pressing of workpieces, in which a Forging temperature of a heated workpiece outside a die descaled by pre-compression using a stamp and then into one or more matrices in the desired shape is pressed, pre-upsetting and that Molding in the first or only die through the same Press stamp in the same movement cycle of the press stamp he follows.

Dank der Erfindung kann ein zu pressendes Werkstück in einer einzigen Umformstation durch einen einzigen Pressstempel in einem Bewegungszyklus zuerst ausserhalb einer Matrize vorgestaucht und entzundert und danach in einer Matrize formgepresst werden. Da die Entzunderung ausserhalb einer Matrize, d.h. freistehend, erfolgt, wird der abgeplatzte Zunder nicht wieder in das Werkstück gedrückt, so dass dessen Oberflächenqualität nicht beeinträchtigt wird. Ausserdem kann im Vergleich zu der in der CH 594 454 beschriebenen Warmumformmaschine eine Umformstation eingespart werden, und auch eine selbstzentrierende Transportzange ist nicht notwendig, da der Transport zur nächsten Umformstation erst nach der Formpressung in der Matrize erfolgt, wonach die Werkstücke eine fest definierte Aussenkontur besitzen. Das erfindungsgemässe Warmpressverfahren vereinigt somit die Vorteile der beiden bekannten, oben beschriebenen Entzunderungsverfahren, ohne deren Nachteile aufzuweisen.Thanks to the invention, a workpiece to be pressed in a single forming station with a single press ram in a movement cycle, first outside one Matrix pre-compressed and descaled and then in a matrix be compression molded. Because the descaling outside a matrix, i.e. detached, is done, the chipped Tinder not pressed back into the workpiece, like this that its surface quality is not affected. In addition, compared to that described in CH 594 454 Hot forming machine saved a forming station and also a self-centering tongs is not necessary as the transport to the next one Forming station only after pressing in the die takes place, after which the workpieces have a defined outer contour have. The hot pressing process according to the invention thus combines the advantages of the two known, described above Descaling processes without their disadvantages exhibit.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Warmumformmaschine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens umfasst mindestens eine Matrize, einen dazugehörigen aus- und einfahrbaren Auswerfer und einen vor- und rückwärtsbewegbaren Pressstempel. Erfindungsgemäss sind Mittel vorhanden, mit denen das Zurückstossen des ausgefahrenen Auswerfers durch den sich vorwärtsbewegenden Pressstempel über ein zwischen Auswerfer und Pressstempel angeordnetes Werkstück derart verzögerbar ist, dass damit das Werkstück ausserhalb der Matrize vorstauchbar ist.A preferred embodiment of a hot forming machine for carrying out the method according to the invention at least one die, a corresponding off and retractable ejector and a forward and backward movable Press temple. According to the invention, means are available with which the retraction of the extended ejector through the forward moving ram about Workpiece arranged between ejector and ram is so delayed that the workpiece is outside the die is pre-compressible.

Beim Betrieb einer derartigen Warmumformmaschine wird durch den sich vorwärtsbewegenden Pressstempel im selben Bewegungszyklus das Werkstück ausserhalb der Matrize vorgestaucht, in die Matrize geschoben, dort formgepresst und schliesslich durch den Auswerfer wieder aus der Matrize geschoben. Bei einer mehrstufigen Warmumformmaschine wird das Werkstück dann auf bekannte Weise in die nächste Umformstation überführt.When operating such a hot forming machine is by the moving die in the same movement cycle the workpiece is pre-compressed outside the die, pushed into the die, pressed there and finally pushed out of the die by the ejector. With a multi-stage hot forming machine, that will be The workpiece is then transferred to the next forming station in a known manner transferred.

Die Mittel zur Verzögerung des Zurückstossens des Auswerfers und des Einführens des Werkstücks in die Matrize können beispielsweise hydraulische, pneumatische, mechanische oder elektromechanische Mittel sein.The means of delaying the ejector rebound and the insertion of the workpiece into the die for example hydraulic, pneumatic, mechanical or electromechanical means.

Hydraulische oder pneumatische Verzögerungsmittel umfassen bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen in einer Druckkammer angeordneten, direkt oder indirekt mit dem Auswerfer verbundenen Steuerkolben sowie Mittel zum Zuführen und Abführen von Flüssigkeit oder Gas in die bzw. aus der Druckkammer. Die Flüssigkeits- oder Gasabführmittel sind derart ausgebildet, dass die Flüssigkeits- oder Gasabführung aus der Druckkammer teilweise verzögert erfolgt und das Zurückstossen des Steuerkolbens und des Auswerfers verzögert. Sie umfassen vorteilhafterweise eine Flüssigkeitsoder Gasabführleitung, in der eine Drossel oder ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist, das sich erst bei einem gewissen Flüssigkeits- oder Gasdruck öffnet, oder die mit einem Steuerstift geöffnet und geschlossen wird.Hydraulic or pneumatic delay means include in a preferred embodiment, one in one Pressure chamber arranged, directly or indirectly with the ejector connected control piston and means for feeding and discharging liquid or gas into or out of the Pressure chamber. The liquid or gas laxatives are formed such that the liquid or gas discharge partially delayed from the pressure chamber and the repulsion of the control piston and the ejector is delayed. They advantageously comprise a liquid or Gas discharge line, in which a throttle or a pressure relief valve is arranged, which is only at one certain liquid or gas pressure opens, or with a control pin is opened and closed.

Eine vorteilhafte erfindungsgemässe Warmumformmaschine mit mechanischen Verzögerungsmitteln umfasst eine rotierbare Kurve zur Steuerung des Aus- und Einfahrens des Auswerfers, die so geformt und deren Rotation so mit der Vor- und Rückwärtsbewegung des Pressstempels koordiniert ist, dass das Zurückstossen des ausgefahrenen Auswerfers verzögert erfolgt.An advantageous hot forming machine according to the invention with mechanical delay means includes a rotatable Curve for controlling the extension and retraction of the ejector, which are shaped and their rotation with the forward and backward movement of the press stamp is coordinated that the The retracted ejector is pushed back with a delay.

Im folgenden werden das erfindungsgemässe Verfahren zum Warmpressen von Werkstücken und die erfindungsgemässe Warmumformmaschine zur Durchführung des Verfahrens unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und anhand von Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 -

eine Schnittansicht eines Teils eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Warmumformmaschine mit hydraulischen Verzögerungsmitteln mit einer Drossel während des Vorstauchens;

Fig. 2 -

eine Schnittansicht eines Teils eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Warmumformmaschine mit hydraulischen Verzögerungsmitteln mit einem Druckbegrenzungsventil anstelle der Drossel am Ende des Formpressens;

Fig. 3 -

eine Schnittansicht eines Teils eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Warmumformmaschine mit hydraulischen Verzögerungsmitteln mit einem Steuerstift während des Vorstauchens und

Fig. 4 -

eine Schnittansicht eines Teils eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Warmumformmaschine mit mechanischen Verzögerungsmitteln.

The method according to the invention for hot pressing workpieces and the hot forming machine according to the invention for carrying out the method are described in more detail below with reference to the accompanying drawings and using exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 -

a sectional view of part of a first embodiment of a hot-forming machine according to the invention with hydraulic delay means with a throttle during pre-upsetting;

Fig. 2 -

a sectional view of part of a second embodiment of a hot-forming machine according to the invention with hydraulic delay means with a pressure relief valve instead of the throttle at the end of the compression molding;

Fig. 3 -

a sectional view of part of a third embodiment of a hot-forming machine according to the invention with hydraulic delay means with a control pin during pre-upsetting and

Fig. 4 -

a sectional view of part of a fourth embodiment of a hot-forming machine according to the invention with mechanical delay means.

Figur 1Figure 1

Das dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Warmumformmaschine umfasst eine mittels eines Matrizenhalters 6 zwischen einem Amboss 15 und einem Ambossdeckel 18 angeordnete Matrize 5, die zur Aufnahme und Formpressung eines Werkstücks 4 dient. Der Boden der Matrize 5 weist eine Bohrung für einen aus- und einfahrbaren Auswerfer 7 auf, der während des Vorstauchens als Presswiderstand für das anliegende Werkstück 4, während des Formpressens als Formgebungsteil für das Werkstück 4 und nach dem Formpressen zum Herausschieben des umgeformten Werkstücks aus der Matrize 5 dient. Der Auswerfer 7 ist mit einem in einer Druckkammer 28 verschiebbar angeordneten Steuerkolben 8 verbunden, der mit einem Druckring 12 zur Einstellung der Auswerferposition versehen ist. Die Druckkammer 28 ist in einem Spannring 13 ausgebildet, an den der Matrizenhalter 6 über einen Positionskeil 19 angeschraubt ist.The illustrated first embodiment of an inventive Hot-forming machine comprises one by means of a Die holder 6 between an anvil 15 and an anvil cover 18 arranged die 5, which for receiving and Compression molding of a workpiece 4 is used. The bottom of the die 5 has a hole for an extendable and retractable Ejector 7 on, during the pre-upsetting as a pressing resistor for the adjacent workpiece 4, during compression molding as a shaping part for the workpiece 4 and after the compression molding for pushing out the formed workpiece from the die 5 is used. The ejector 7 is with one slidably arranged in a pressure chamber 28 Control piston 8 connected to a pressure ring 12 for Adjustment of the ejector position is provided. The pressure chamber 28 is formed in a clamping ring 13 to which the Die holder 6 screwed on a position wedge 19 is.

An dem dem Auswerfer 7 gegenüberliegenden Ende ist der Steuerkolben 8 mit einem Auswerferbolzen 9 und dieser mit einer Auswerferstange 17 verbunden, die in bekannter Weise indirekt mittels einer nicht gezeigten Kurve in Richtung Matrize 5 verschiebbar ist. Der Auswerferbolzen 9 ist in einer Hinterlage 14 geführt, die ausserdem zur Aufnahme von Presskräften dient und an einer Druckplatte 16 anliegt. In der Hinterlage 14 ist ein Kühlkanal 141 und im Auswerferbolzen 9 ein Kühlkanal 91 angeordnet, über die einer sich axial im Steuerkolben 8 und Auswerfer 7 erstreckenden Matrizenbohrung 10 Kühlmittel zugeführt werden kann. Zur Kühlung und Spülreinigung der Matrize 5 sind im Auswerfer 7 Austrittsöffnungen 11 vorgesehen. Zur Verhinderung einer Pumpwirkung des Steuerkolbens 8 auf der Seite des Auswerfers 7 während des Herausschiebens des umgeformten Werkstücks 4 aus der Matrize 5 ist der Spannring 13 mit einer Kühlmittel-Entlastungsöffnung 159 versehen, welche durch den Amboss 15 führt.At the opposite end of the ejector 7 Control piston 8 with an ejector pin 9 and this with an ejector rod 17 connected in a known manner indirectly by means of a curve, not shown, in the direction Die 5 is slidable. The ejector pin 9 is in a deposit 14 performed, which also for receiving Serves pressing forces and abuts a pressure plate 16. In the backing 14 is a cooling channel 141 and in the ejector pin 9, a cooling channel 91 is arranged, over which one axially extending in the control piston 8 and ejector 7 die hole 10 coolant can be supplied. For cooling and rinsing cleaning of the die 5 are in the ejector 7 Outlet openings 11 are provided. To prevent a Pumping action of the control piston 8 on the side of the ejector 7 while pushing out the formed workpiece 4 from the die 5 is the clamping ring 13 with a Coolant relief opening 159 provided by leads the anvil 15.

Der Spannring 13 und der Ambossdeckel 18 sind mit einer gestrichelt dargestellten Flüssigkeitseintrittsbohrung 21 und einer ebenfalls gestrichelt dargestellten Flüssigkeitsaustrittsbohrung 24 versehen. An die Flüssigkeitseintrittsbohrung 21 ist eine Flüssigkeitszuführleitung 20 angeschlossen, in der ein Rückschlagventil 22 angeordnet ist. An die Flüssigkeitsaustrittsbohrung 24 ist eine Flüssigkeitsabführleitung 23 angeschlossen, in der eine bis zu einem Druck von 350 bar einsetzbare Drossel 25 zur Verzögerung des Flüssigkeitsabflusses aus der Druckkammer 28 angeordnet ist.The clamping ring 13 and the anvil cover 18 are dashed with a shown liquid inlet bore 21 and a liquid outlet bore, also shown in dashed lines 24 provided. At the liquid inlet hole 21 a liquid supply line 20 is connected, in which a check valve 22 is arranged. To the Liquid outlet bore 24 is a liquid discharge line 23 connected in the one to one Pressure of 350 bar insertable throttle 25 for deceleration the liquid outflow from the pressure chamber 28 is arranged is.

Das Pressen des Werkstücks 4 erfolgt mittels eines Pressstempels 1, der hier in zwei verschiedenen Positionen je zur Hälfte dargestellt ist. In der oberen Position ist das noch unverformte Werkstück 4 zwischen einem mittels einer Spannfeder 3 zur Matrize 5 hin vorgespannten Haltestift 2 und dem Auswerfer 7 gehalten. Die Vorspannung des Haltestifts 2 kann alternativ auch mittels Luftdruck erfolgen. The workpiece 4 is pressed by means of a press ram 1, each in two different positions is shown in half. In the upper position it is still undeformed workpiece 4 between one by means of a Tension spring 3 biased towards the die 5 holding pin 2 and the ejector 7 held. The preload on the retaining pin 2 can alternatively also be done by means of air pressure.

In der unteren Position hat der Pressstempel 1 das Werkstück 4 bereits vorgestaucht und entzundert und beginnt nun, dieses in die Matrize 5 zu schieben.The punch 1 has the workpiece in the lower position 4 pre-compressed and descaled and begins now to push this into the die 5.

Das Werkstück 4 wird durch den sich vorwärtsbewegenden Pressstempel 1 dadurch vorgestaucht, dass der Auswerfer 7 aufgrund des Widerstands der Drossel 25 gegen einen Flüssigkeitsabfluss aus der Druckkammer 28 durch den Steuerkolben 8 in seiner ausgefahrenen Position gehalten wird. Ein leichtes Nachgeben, d.h. Einfahren, des Auswerfers 7 während des Vorstauchens hat keinen negativen Einfluss auf die Entzunderung und Entfernung des Zunders ausserhalb der Matrize 5. Nach dem Vorstauchen wird das Werkstück 4 durch den sich weiter vorwärtsbewegenden Pressstempel 1 in die Matrize 5 geschoben, wobei der Widerstand der Drossel 25 gegen einen Flüssigkeitsabfluss durch den sich erhöhenden Druck überwunden wird, und dort formgepresst. Nach der Formpressung stösst der Auswerfer 7 - getrieben durch die oben erwähnte, nicht dargestellte Kurve über die Auswerferstange 17, den Auswerferbolzen 9 und den Steuerkolben 8 - das Werkstück 4 wieder aus der Matrize 5 heraus, so dass es beispielsweise von einer Transportzange übernommen werden kann.The workpiece 4 is moved forward by the Press stamp 1 pre-compressed in that the ejector 7 due to the resistance of the throttle 25 to fluid drainage from the pressure chamber 28 through the control piston 8 is held in its extended position. On easy yielding, i.e. Retracting the ejector 7 during pre-upsetting has no negative impact the descaling and removal of the scale outside of the Die 5. After pre-upsetting the workpiece 4 the further moving die 1 in the Die 5 pushed, the resistance of the throttle 25th against a liquid drain through the increasing Pressure is overcome, and compression molded there. After The ejector 7 pushes the mold - driven by the Above-mentioned curve, not shown, over the ejector rod 17, the ejector pin 9 and the control piston 8 - the workpiece 4 out of the die 5 so that it for example, can be taken over by transport tongs can.

Figur 2Figure 2

Das dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten dadurch, dass in der Flüssigkeitsabführleitung 23 anstelle einer Drossel 25 ein Druckbegrenzungsventil 26 mit einer Steuerleitung 27 angeordnet ist. Es kann beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil für bis ca. 350 bar der Firma Bieri, Bern, verwendet werden. Am Ende des Vorstauchens wird durch den sich vorwärtsbewegenden Pressstempel 1 der Druck auf den Steuerkolben 8 und damit in der Druckkammer 28 und Flüssigkeitsabführleitung 23 so stark erhöht, dass das zuvor geschlossene Druckbegrenzungsventil 26 über die Steuerleitung 27 geöffnet wird und so Flüssigkeit abfliessen kann. In der Folge wird der Auswerfer 7 eingefahren und das Werkstück 4 in die Matrize 5 eingeführt und dort formgepresst. Das Werkstück 4 und der Pressstempel 1 sind hier am Ende der Formpressung gezeigt.The illustrated second embodiment differs differs from the first in that in the liquid discharge line 23 instead of a throttle 25, a pressure relief valve 26 is arranged with a control line 27. It can for example a pressure relief valve for up to approx. 350 bar from Bieri, Bern. At the end of Pre-upsetting is caused by the forward-moving press ram 1 the pressure on the control piston 8 and thus in the Pressure chamber 28 and liquid discharge line 23 so strong increases that the previously closed pressure relief valve 26 is opened via the control line 27 and so liquid can drain off. As a result, the ejector 7 retracted and the workpiece 4 inserted into the die 5 and molded there. The workpiece 4 and the stamp 1 are shown here at the end of the compression molding.

Im weiteren wird auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.The following is a description of the first exemplary embodiment directed.

Figur 3Figure 3

Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel ist im Unterschied zu den ersten beiden die Flüssigkeitsabführleitung 29 durch den Spannring 13, die Hinterlage 14 und den Amboss 15 geführt. Der vordere Teil eines mit der Auswerferstange 17 fest verbundenen Steuerstifts 30 ist in einer Bohrung 31 in der Hinterlage 14 vor- und rückwärtsbewegbar, wobei er je nach Stellung die Flüssigkeitsabführleitung 29 verschliesst bzw. ganz oder teilweise offen lässt.In this third embodiment, there is a difference to the first two through the liquid discharge line 29 the clamping ring 13, the backing 14 and the anvil 15 out. The front part of one with the ejector rod 17 firmly connected control pin 30 is in a bore 31 in the deposit 14 movable back and forth, each depending closes the liquid discharge line 29 after position or leaves it completely or partially open.

Wie in Fig. 1 ist hier das Pressen des Werkstücks 4 zu zwei verschiedenen Zeitpunkten dargestellt. In der oberen Figurhälfte ist das noch unverformte Werkstück 4 zwischen dem vorgespannten Haltestift 2 und dem Auswerfer 7 gehalten. Der hintere Teil des Steuerstifts 30 liegt am Auswerferbolzen 9 an und sein vorderer Teil verschliesst die Flüssigkeitsabführleitung 29, so dass keine Flüssigkeit aus der Druckkammer 28 abfliessen kann. Die Auswerferstange 17 und der Steuerstift 30 beginnen dann sich rückwärts zu bewegen und das Werkstück 4 wird anschliessend durch den sich vorwärtsbewegenden Pressstempel 1 vorgestaucht, bis schliesslich die in der unteren Figurhälfte dargestellte Situation erreicht wird, d.h. das Werkstück 4 vorgestaucht und entzundert ist und der Steuerstift 30 unmittelbar davor steht, die Flüssigkeitsabführleitung 29 zu öffnen. Im folgenden werden die Auswerferstange 17 und der Steuerstift 30 noch weiter rückwärts bewegt, so dass über die Flüssigkeitsabführleitung 29 Flüssigkeit aus der Druckkammer 28 abfliessen kann, wodurch der Steuerkolben 8 und der Auswerfer 7 Richtung Auswerferstange 17 und das Werkstück 4 in die Matrize 5 geschoben werden. Die Länge des Steuerstifts 30 kann entsprechend dem jeweils gewünschten Vorstauchweg gewählt werden.As in Fig. 1, the pressing of the workpiece 4 is two shown at different times. In the upper half of the figure is the undeformed workpiece 4 between the biased retaining pin 2 and the ejector 7 held. The rear part of the control pin 30 lies on the ejector pin 9 on and its front part closes the liquid discharge line 29 so no liquid from the Pressure chamber 28 can flow away. The ejector rod 17 and the control pin 30 then begin to move backward and the workpiece 4 is then moved forward by the Press stamp 1 pre-compressed until finally the situation shown in the lower half of the figure is reached, i.e. the workpiece 4 pre-compressed and descaled and the control pin 30 is immediately in front of it, to open the liquid discharge line 29. Hereinafter the ejector rod 17 and the control pin 30 are still moved further backward so that through the liquid discharge line 29 Drain liquid from the pressure chamber 28 can, whereby the control piston 8 and the ejector 7th Direction ejector rod 17 and the workpiece 4 in the die 5 can be pushed. The length of the control pin 30 can be selected according to the desired pre-compression path become.

Damit die Auswerferstange 17 und der damit verbundene Steuerstift 30 vor dem Auswerferbolzen 9, dem Steuerkolben 8 und dem Auswerfer 7 rückwärts bewegt werden können, muss einerseits die die Auswerferstange 17 indirekt steuernde Kurve so ausgebildet sein, dass sie eine derartige Rückwärtsbewegung zulässt, und anderseits müssen Mittel vorgesehen sein, die für diese Rückwärtsbewegung sorgen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Rückwärtsbewegung durch eine Feder 32 erzeugt. Denkbar ist aber beispielsweise auch, die Auswerferstange 17 gelenkig an einen über die Kurve gesteuerten Auswerferhebel zu koppeln, so dass sie von diesem nicht nur vorwärts gestossen, sondern auch rückwärts gezogen wird.So that the ejector rod 17 and the associated control pin 30 in front of the ejector pin 9, the control piston 8 and the ejector 7 can be moved backwards on the one hand indirectly controlling the ejector rod 17 Curve be designed so that they have such a backward movement permits, and on the other hand funds must be provided that are responsible for this backward movement. In the illustrated Embodiment is the backward movement generated by a spring 32. But is conceivable, for example also, the ejector rod 17 articulated to one over the To couple curve controlled ejector levers so they not only pushed forward by it, but also backwards is pulled.

Im weiteren wird auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.The following is a description of the first exemplary embodiment directed.

Figur 4Figure 4

Das dargestellte vierte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Warmumformmaschine umfasst einen Maschinenkörper 130 und einen Werkzeugblock 100, in dem eine Matrize 105 und ein dazugehöriger aus- und einfahrbarer Auswerfer 107, der im wesentlichen dem Auswerfer 7 des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, angeordnet sind. Der Auswerfer 107 ist über einen Auswerferbolzen 109 mit einer axial verschiebbaren Auswerferstange 117 verbunden. Ein um eine Achse 152 drehbarer Auswerferhebel 150 weist einen Druckbolzen 151 für die Auswerferstange 117 und eine frei drehbare Rolle 153 auf, die an einer Kurve 160 anliegt. Der Auswerferhebel 150 ist mittels einer Spannfeder 170 so vorgespannt, dass die Rolle 153 ständig an der Kurve 160 anliegt.The fourth exemplary embodiment shown of an inventive one The hot forming machine comprises a machine body 130 and a tool block 100 in which a die 105 and an associated extendable and retractable ejector 107, which is essentially the ejector 7 of the first embodiment corresponds, are arranged. The ejector 107 is via an ejector pin 109 with an axially displaceable Ejector rod 117 connected. One around an axis 152 rotatable ejector lever 150 has a pressure pin 151 for the ejector rod 117 and a freely rotatable roller 153, which abuts a curve 160. The ejector lever 150 is biased by means of a tension spring 170, that the roller 153 is constantly on the curve 160.

Durch Drehen der Kurve 160 mittels einer im Betrieb in Pfeilrichtung rotierenden Welle 161 wird der Auswerferhebel 150 hin- und hergeschwenkt, wobei bei der Hinbewegung, die bei der gezeichneten Hebelposition bevorsteht, der Druckbolzen 151 die Auswerferstange 117 in Richtung Matrize 105 stösst, so dass der Auswerfer 107 ausgefahren wird. Die Kurve 160 ist so geformt und ihre Rotation so mit der Vorund Rückwärtsbewegung des hier nicht gezeichneten Pressstempels koordiniert, dass das Zurückstossen des ausgefahrenen Auswerfers 107 verzögert erfolgt. Liegt die Rolle 153 im Bereich A an der Kurve 160 an, befindet sich der Auswerfer 107 in der ausgefahrenen Position in Wartestellung. Der Pressstempel bewegt sich vorwärts auf die Matrize 105 zu, drückt aber noch nicht gegen ein zwischen Auswerfer 107 und Pressstempel angeordnetes Werkstück. Während die Rolle 153 durch Weiterdrehen der Kurve 160 auf dieser im Bereich B abrollt, bewegt sich der Pressstempel weiter vorwärts und staucht das Werkstück vor, wobei bei diesem der Zunder abplatzt. Nach Verlassen des Bereichs B wird der Auswerferhebel 150 wieder zurückgeschwenkt und der Pressstempel stösst den Auswerfer 107 und das vorgestauchte Werkstück in die Matrize 105, wo letzteres formgepresst wird. Danach wird das Werkstück wieder aus der Matrize 105 gestossen und beispielsweise mit einer Transportzange in eine weitere Umformstation überführt. Mit einem nächsten Werkstück beginnt dann das Ganze wieder von vorne. Für unterschiedlich hohe Werkstücke ist die Kurve 160 bezüglich der Welle 161 auf derselben verdrehbar, so dass eine zeitliche Verschiebung des Vorstauchens erreicht werden kann.By turning curve 160 by means of an in operation in Rotating shaft 161 in the direction of the arrow becomes the ejector lever 150 swung back and forth, the movement at the lever position shown, the pressure pin is imminent 151 the ejector rod 117 in the direction of the die 105 pushes so that the ejector 107 is extended. The Curve 160 is shaped and its rotation so with the fore and aft Backward movement of the press ram not shown here coordinates that pushing back the extended Ejector 107 is delayed. Roll 153 is lying the ejector is located in area A on curve 160 107 in the extended position on hold. The Press stamp moves forward towards die 105, but does not yet press against between ejector 107 and Stamp arranged workpiece. While the role 153 by continuing to turn curve 160 in area B rolls, the ram moves forward and compresses the workpiece, causing the scale to flake off. After leaving area B, the ejector lever 150 swiveled back and the punch rams the ejector 107 and the pre-compressed workpiece in the Die 105, where the latter is compression molded. After that the workpiece is pushed out of the die 105 again and, for example with a pair of tongs into another forming station transferred. Start with a next workpiece then the whole thing all over again. For different heights Workpieces have the curve 160 with respect to the shaft 161 the same can be rotated, so that a time shift of pre-upsetting can be achieved.

Zu den vorbeschriebenen Verfahren und Warmumformmaschinen zum Warmpressen von Werkstücken sind weitere Variationen realisierbar. Hier ausdrücklich erwähnt sei noch, dass anstelle der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten hydraulischen Vorrichtungen auch ähnlich aufgebaute, mit den notwendigen Abdichtungen versehene pneumatische Vorrichtungen denkbar sind.To the processes and hot-forming machines described above for hot pressing workpieces are further variations realizable. It should be explicitly mentioned here that instead of the hydraulic shown in FIGS. 1 to 3 Devices also constructed similarly, with the necessary Pneumatic devices provided with seals are conceivable.

Claims (12)

1. Method for the hot-pressing of workpieces, in which a workpiece (4) heated to forging temperature is descaled outside a die (5; 105) by pre-upsetting by means of a press ram (1) and is thereafter pressed to the desired shape in one or more dies (5; 105), characterized in that the pre-upsetting and the compression moulding take place in the first or single die (5; 105) by the same press ram (1) in the same cycle of movement of the latter.
2. Method according to Claim 1, characterized in that, during pre-upsetting, the workpiece (4) is held by an extended ejector (7; 107) of the first or single die (5; 105) outside the latter and, after pre-upsetting, is conveyed by the pressure of the forwardly moving press ram (1) into the die (5; 105), where it is compression-moulded as a result of the further forward movement of the press ram (1).
3. Method according to Claim 2, characterized in that the workpiece (4) is already being moved towards the die (5; 105) during pre-upsetting, but the speed of movement is low, as compared with the speed of movement after pre-upsetting.
4. Hot-forming machine for carrying out the method according to Claim 1, 2 or 3, with at least one die (5; 105), an associated extendable and retractable ejector (7; 107) and a forwardly and backwardly movable press ram (1), characterized in that there are means by which the repulsion of the extended ejector (7; 107) by the forwardly moving press ram (1) via a workpiece (4) arranged between ejector (7; 107) and press ram (1) can be delayed in such a way that the workpiece (4) can thereby be pre-upset outside the die (5; 105).
5. Hot-forming machine according to Claim 4, characterized in that the said delay means comprise a control piston (8), arranged in a pressure chamber (28) and connected directly or indirectly to the ejector (7), and means for the supply and discharge of liquid or gas into and out of the pressure chamber (28), the liquid or gas discharge means being designed in such a way that the liquid or gas discharge from the pressure chamber (28) takes place partially with a delay and delays the repulsion of the control piston (8) and the ejector (7).
6. Hot-forming machine according to Claim 5, characterized in that the liquid or gas discharge means comprise a liquid or gas discharge line (23), in which is arranged a throttle (25).
7. Hot-forming machine according to Claim 5, characterized in that the liquid or gas discharge means comprise a liquid or gas discharge line (23), in which is arranged a pressure relief valve (26) opening only at a particular liquid or gas pressure.
8. Hot-forming machine according to Claim 5, characterized in that the liquid or gas discharge means comprise a liquid or gas discharge line (29) which is opened and closed by means of a control pin (30).
9. Hot-forming machine according to Claim 8, characterized in that the control pin (30) is connected to a forwardly and backwardly movable ejector rod (17) for extending the ejector (7), there being means (32) for moving the ejector rod (17) backwards before the retraction of the ejector (7).
10. Hot-forming machine according to Claim 4, characterized in that it comprises a rotatable cam (160) for controlling the extension and retraction of the ejector (107), the said cam being so shaped and its rotation so coordinated with the forward and backward movement of the press ram that the repulsion of the extended ejector (107) takes place with a delay.
11. Hot-forming machine according to Claim 10, characterized in that the position of the rotatable cam (160) relative to the position of the press ram is adjustable.
12. Hot-forming machine according to Claim 10 or 11, characterized in that an ejector lever (150) can be moved outwards and inwards by means of the cam (160), by means of which ejector lever the ejector (107) can be extended and retracted again via an ejector rod (117) and, if appropriate, an ejector bolt (109).

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