TWI409113B - 由預穿孔的空心塊製造管形工作物的方法 - Google Patents

由預穿孔的空心塊製造管形工作物的方法 Download PDF

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Description

由預穿孔的空心塊製造管形工作物的方法
本發明關於一種由預穿孔的空心塊製造管形長工作物的方法，其中該空心塊被一塊件操縱器夾持，並送入一鍛壓機的工作範圍，其中在該空心塊在鍛壓機中鍛壓之前，有一根設在一芯棒桿上的芯棒沿軸向通過塊件操縱器的一中心孔過去，且進一步推入空心塊的一內孔中。此外本發明關於一種由一穿孔之空心塊製造管形長工作物的裝置。
在先前技術中有習知之此類方法及相關的裝置。一管形工作物可由一空心塊鍛壓(Schmieden，英：forge)製造，其方法係將空心塊利用一塊件操作器帶入一鍛壓機中，其中該空心塊在鍛壓機中在一根芯棒(Dorn，英：mandrel)上鍛壓出來，該芯棒設置或固定在一芯棒桿的軸向末上。
在鍛壓機有數個沿徑向作用到空心塊上的工具或鍛壓顎，在負荷側上(亦即在鍛壓機前方)例如藉著轉入而供應的或充裝的空心塊被塊件操縱器夾住及保持住[例如利用鉗夾(Zange)夾住]，如德專利DE 40 16 534 A1所發表者。在此空心塊(它被塊件操縱器保持住以作鍛壓操作)中，該芯棒桿隨著該在端側的芯棒可被一「調整驅動」沿軸向施力穿過塊件操縱器的空心軸(中心孔)過去而進入。
將芯棒放入空心塊中有很大的問題：由於芯棒桿的長度大，故容易造成彎曲。
在DE 200 07 682 U1，係將芯棒桿在一個容納裝置中導引，該容納裝置用於將工作物沿軸向支持及帶動旋轉，且以可轉動及可軸向移動的方式支承在一夾頭殼體中。為此，該容納裝置有一導引匣，有一套筒以不能相對動的方式設在導引匣中以容納該芯棒桿的一導引部段。此解決方案的缺點為：該芯棒桿導引件的設計很繁複，故成本對應地高。
因此本發明的目的在提供一種方法與裝置，它們可使該芯棒能夠用簡單方式放入該空心塊中，且其中芯棒桿不會有彎曲的情事。
依本發明，這種目的達成之道，在方法方面係為該芯棒桿至少有一個對準中心件，其中對準中心件的外直徑略小於塊件操縱器的中心孔的內直徑，且其中該芯棒的外直徑小於對準中心件的外直徑，且該芯棒桿穿過塊件操縱器的中心孔去過的方式，使得在對準中心件的外周圍與塊件操縱器的中心孔之間有接觸而在芯棒桿與塊件操縱器的對準中心孔之間無接觸。
在此，該對準中心件在整個鍛壓過程中在該鍛壓機內沿軸向保持在空心塊之外及在空心軸之內。
最好，該空心塊的內孔及/或芯棒在該芯棒放入該空心塊的內孔之前設有一種潤滑劑或分離劑。
該空心塊的內孔與該芯棒就其直徑方面宜設計成使得在該芯棒沿軸向移動到空心塊內孔中時以及在鍛壓過程之前，在芯棒與空心塊的內孔間不會造成接觸。
依本發明的一種由預穿孔的空心塊製造管形長工作物的裝置，該裝置包含：一塊件操縱器，具有中心孔，該塊件操縱器設計成用於將該空心塊件拿住及作軸向移動，一鍛壓機，及一芯棒桿，具有一設在其上的芯棒，以沿軸向穿過塊件操縱器)中的對準中心孔以及沿軸向放入空心塊的一內孔中。此裝置的特點為該芯棒桿至少有一對準中心件，其中該對準中心件的外直徑略小於或等於塊件操縱器的中心孔的內直徑，且其中該芯棒桿的外直徑小於對準中心的外直徑。
依一較佳實施例，該對準中心件設計成至少二部分式，其中該至少二部分設成互相成同心。
特別是該內側的部分在徑向部段有一設計成凸形的外周圍，該外周圍依在一在外側的部分上，該外側的部分在徑向部段有一設計成凹形的內周圍。
該對準中心件的外周圍設有至少一斜邊(Fase)。
且該對準中心件兩側沿軸向利用夾緊元件固定在該-芯棒桿上。
該空心塊的內孔的直徑，在它作鍛壓加工前，宜大於該芯棒的外直徑。
該芯棒桿及其芯棒利用此建議的解決方案以有利方式在塊件操縱器的空心軸中對準中心且因此正好在完成(Geschehen)的位置對準中心，並圶其中在操縱器及/或芯棒桿調整驅動器沿軸向作調整運動時，中心受支持地沿空心軸整個長度範圍作導進。
為此該芯棒桿設有一對準中心件或對準中心環，其外直徑大約相當於塊件操縱器的空心軸的內直徑。
特別是在作管鍛壓時，此建議的方法方式及裝置可有利地使用。如此，該芯棒與芯棒桿的組合可在塊件操縱器內作功能性對準中心。
該較長的芯棒桿的彎曲情事可藉使用對準中心件而有效防止或在各種情形有效減到最少。此芯棒可在中心放入空心塊中。
圖式中顯示本發明一實施例。
圖1～圖6顯示一種顯示用於製造管形工作物的裝置，其中依時間順序顯示不同的方法階段。
此裝置包含一塊件操縱器(Blockmanipulator)(2)，它有二個或四個鉗夾(13)(14)以箝住及夾住一空心塊(1)(見圖5及圖6)。塊件操縱器(2)的底側朝向一鍛壓機(3)，空心塊(1)在鍛壓機(3)中可利用鍛壓工具(18)[它沿徑向由外作用到空心塊(1)上]鍛壓。當有一芯棒(5)(Dorn)放入在空心塊(1)的一內孔(7)中(見圖7)時，才會用鍛壓工具(18)上鍛壓，該芯棒(5)設在一芯棒桿(4)的軸向末端。該芯棒桿(4)連同芯棒(5)以習知方式通過塊件操縱器(2)內的一中心孔(6)(空心軸)導進，且當空心塊(1)被鉗夾(13)(14)保持住時就被推入其中心孔(7)中。
要操作該芯棒桿(4)，係在側面在塊件操縱器(2)附近將芯棒桿(4)放在支持件(15’)上或放在一個設在塊件操縱器(2)附近的附加支持件(15’)上，如圖1的起始狀態所示。此外，在芯棒桿(4)附近側面設有一芯操縱器(16)，其上設有一滑架(17)(Schlitten)以供該芯棒桿(4)的一旋轉驅動器之用。依圖1，芯棒(5)連同芯棒桿(4)放在支持件(15)上。
然後，依圖2，將芯棒桿(4)固定在芯棒操縱器(16)上，此時，該芯棒(5)可連同芯棒桿(4)不但能沿軸向移動，而且可繞縱軸轉動。
然後，依圖3，塊件操縱器(12)駛回，換言之，回到─芯棒操縱器(16)，且將芯棒(5)連同芯棒桿(4)穿入塊件操縱器(2)的中心孔(6)中[中心孔(6)係做在一空心軸中，空心軸係塊件操縱器(2)的構件]。如不用此方式，芯棒操縱器(16)本身也可有一驅動器並作此穿入的作業。
然後，依圖4，芯棒操縱器(16)將芯棒(5)連同芯棒桿(4)移動通過塊件操縱器(2)的中心孔(6)(空心軸)。
接著，依圖5，空心塊(1)轉入。空心塊(1)被鉗夾(13)(14)箝住及夾住，換言之，塊件操縱器(2)鉗緊空心塊，準備作鍛壓。
鍛壓作業本身依圖6造成，換言之，塊件操縱器(2)與芯棒操縱器(16)移行到鍛壓位置。在此，芯棒(5)沿軸向設在空心塊(1)中的方式使得鍛壓過程可用鍛壓工(18)在空心塊(1)上方達成。
因此圖1～圖6顯示用於從空心塊(1)製造一管形工作物的序列順序的時間順序。從把芯棒桿(4)放在特別在塊件支持件及一附加支持件上開始[機床(19)設有該支持件]一直到用一對準中心件(8)(下文將說明)將芯棒桿(4)穿入塊件操縱器(2)的中心孔(空心軸)為止，以及最後將芯棒桿經由其對準中心件在操縱器及/或「芯棒桿調整驅動器」作軸向運動時對準中心作導引，該調整驅動器設計成芯棒操縱器滑架的形式。
在此重要的一點為，該芯棒桿(4)至少有一對準中心件(8)[在此實施例中它正好就是剛剛好一個對準中心件(8)]，其細節示於圖7，其中可看到此裝置的最重要部分。
對準中心件(8)的外直徑DZ 比塊件操縱器(2)的中心孔(6)的內直徑(DI )更小；在所有情形它們係一樣大芯棒桿(4)的外直徑DA 比對準中心件(8)的外直徑DZ 小。
因此可使芯棒桿(4)穿過塊件操縱器(2)的中心孔(6)過去，使得接觸作用只存在對準中心件(8)的外周圍與塊件操縱器(2)的中心孔(6)中，而在芯棒桿(4)與塊件操縱器(2)的中心孔(6)之間則不發生接觸。
圖7所示的一種支持作用的對準中心件(8)的構造很有利。此對準中心件(8)主要由二個部分構成，即：由一個徑向的內側部分(8’)及一同心設置之徑向外側部分(8”)[要說明一點，基於安裝技術的理由，外側部分(8”)還須設計成二部分，俾能裝在內側部分(8’)上方]。
內側部分(8’)有一凸形外周圍(9)，如圖7之徑向剖面圖所示，外側部分(8”)設計成對應之凹形。這種球帽形設計有一優點，即：在塊件操縱器(2)的中心孔(空心軸)中負荷經常位在中心。內側部分(8’)沿二軸方向利用夾緊元件(11)及(12)固定在芯棒桿(4)上。芯棒桿(4)及對準中心件(8)移動及特別是穿入到中心孔(6)中的作業利用一斜邊(Fase)(10)而變得較容易，該斜邊(10)做入到外側部分(8”)中。
當芯棒(5)放入空心塊(1)的內孔(7)中時，由於芯棒(5)和芯棒桿(4)係準確地在中心導進，故可避免芯棒(5)與內孔(7)的內壁接觸，內孔(7)的避免一般附有或設有一潤滑劑或脫離劑。依此，當芯棒(5)放入內孔(7)時，在芯棒(5)與內孔(7)有一空氣縫隙，如圖7所示。
因此利用芯棒桿(4)上的對準中心件，可大大減少空心塊(1)中芯棒桿(4)的彎曲情事。
(1)．．．空心塊
(2)．．．塊件操縱器
(3)．．．鍛壓機
(4)．．．芯棒桿
(5)．．．芯棒
(6)．．．中心孔(空心軸)
(7)．．．內孔
(8)．．．對準中心件
(8’)．．．內側部分
(8”)．．．外側部分
(9)．．．凸形外周圍
(10)．．．斜邊
(11)．．．夾緊元件
(12)．．．夾緊元件
(13)．．．塊件操縱器(12)的鉗夾
(14)．．．塊件操縱器(12)的鉗夾
(15)．．．支持件
(15’)．．．支持件
(16)．．．芯棒操縱器
(17)．．．滑架
(18)．．．鍛壓工具
(19)．．．機床
DZ ．．．對準中心件的外直徑
DI ．．．對準中心孔的內直徑
DA ．．．芯棒桿的外直徑
圖1係一種用於由穿孔的空心塊製造管形工作物的裝的示意圖，係在該方法的第一情況之時；
圖2係圖1的裝置在稍後的第二方法情況之時的示意圖；
圖3係圖1的裝置在更後的第三方法情況之時的示意圖；
圖4係圖1的裝置在更後的第四方法情況之時的示意圖；
圖5係圖1的裝置在更後的第五方法情況之時的示意圖；
圖6係圖1的裝置在更後的第七方法情況之時的示意圖；
圖7係經圖1的裝置的一徑向剖面圖的較詳細圖示。
(1)．．．空心塊
(2)．．．塊件操縱器
(3)．．．鍛壓機
(4)．．．芯棒桿
(5)．．．芯棒
(7)．．．內孔
(8)．．．對準中心件
(8’)．．．內側部分
(8”)．．．外側部分
(9)．．．凸形外周圍
(10)．．．斜邊
(11)．．．夾緊元件
(12)．．．夾緊元件
(18)．．．鍛壓工具
(19)．．．床

Claims (6)

  1. 一種由預穿孔的空心塊製造管形長工作物的方法，其中該空心塊(1)被一塊件操縱器(2)夾持並送入一鍛壓機(3)的工作範圍，其中在該空心塊(1)在鍛壓機(3)中鍛壓之前，有一根設在一芯棒桿(4)上的芯棒(5)沿軸向通過塊件操縱器(2)的一中心孔(6)過去，且進一步推入空心塊(1)的一內孔(7)中，其中：該芯棒桿(4)至少有一個對準中心件(8)，其中對準中心件(8)的外直徑(DZ )略小於塊件操縱器(2)的中心孔(6)的內直徑(DA )，且其中該芯棒桿(4)的外直徑(DA )小於對準中心件(8)的外直徑(DZ )，且該芯棒桿(4)穿過塊件操縱器(2)的中心孔(6)過去的方式，使得在對準中心件(8)的外周圍與塊件操縱器(2)的中心孔(6)之間有接觸，而在芯棒桿(4)與塊件操縱器(2)的對準中心孔(6)之間沒有接觸，且有一塊件操縱器(2)，具有中心孔(6)，該塊件操縱器計成用於將該空心塊件(1)拿住及作軸向移動；一鍛壓機(3)，及一芯棒桿(4)，具有一設在其上的芯棒(5)，以沿軸向穿過塊件操縱器(2)中的對準中心孔(6)以及沿軸向放入空心塊(1)的一內孔(7)中，特別是用於實施申請專利範圍第1項的方法，其特徵在：該芯棒桿(4)至少有一對準中心件(8)，其中該對準中心件(8)的外直徑(DZ )略小於或等於塊件操縱器(2)的中心孔(6)的內直徑(DI )，且其中該-芯棒桿(4)的外直徑(DA )小於對準中心件(8)的外直徑(DZ )；且 該內側的部分(8’)在徑向部段有一設計成凸形的外周圍(9)，該外周圍依在一在外側的部分(8”)上，該外側的部分(8”)在徑向部段有一設計在凹形的內周圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中：該對準中心件(8)在整個鍛壓過程中在該鍛壓機(3)內沿軸向保持在空心塊(1)之外及在空心軸(4)之內。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中：該空心塊(1)的內孔(7)及/或該芯棒(5)在該芯棒(5)放入該空心塊(1)的內孔(7)之前設有一種潤滑劑或分離劑。
  4. 如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中：該對準中心件(8)設計成至少二部分式，其中該至少二部分設成互相成同心。
  5. 如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中：該對準中心件(8)的外周圍設有至少一斜邊(10)。
  6. 如申請專利範圍第1或第2項之方法，其中：該對準中心件(8)兩側沿軸向利用夾緊元件(11)(12)固定在該芯棒桿(4)上。
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