AT363758B

AT363758B - Verfahren und einrichtung zur vorformung von stangen- oder drahtmaterial durch reckwalzen fuer ein anschliessendes schmieden in einem gesenk

Info

Publication number: AT363758B
Application number: AT0662479A
Authority: AT
Inventors: Othmar Heimel
Original assignee: Wefoba
Priority date: 1979-10-11
Filing date: 1979-10-11
Publication date: 1981-08-25
Also published as: ATA662479A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorformung von Stangen- oder Drahtmaterial durch
Reckwalzen für ein anschliessendes Schmieden in einem Gesenk. Einen weiteren Gegenstand der Erfin- dung bildet eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Reckwalzen wird zur Herstellung von Schmiederohlingen mit länglicher Form und unterschiedlichen Querschnitten eingesetzt, welche dann unter Pressen oder Hämmern im Gesenk fertiggeschmiedet werden. Insbesondere ist dieses
Verfahren bei der Herstellung von Pleuelstangen für Verbrennungsmotoren üblich.

Dem Trend zu fortschreitender Automatisierung in den Schmieden Rechnung tragend, wurden Reckwalzanlagen mit programmgesteuerten Manipulatoren entwickelt, welche die erwärmten Stangenabschnitte automatisch übernehmen und durch die einzelnen l2 bis 4) Stationen der Reckwalze führen, wobei zwischen den Walzstichen meist 900-Drehungen um die Längsachse erfolgen. Die so vorgeformten Rohlinge werden durch den Schmied übernommen und mit Handbedienung fertig geschmiedet. Versuche, die von der Reckwalzanlage produzierten Rohlinge mit Industrierobotern automatisch zu übernehmen und fertigzuschmieden, sind noch zu keinem für eine wirtschaftliche Fertigung brauchbaren Ergebnis gelangt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Möglichkeit, den für die Vorformung technolo- gisch sehr günstigen Prozess des Reckwalzens in eine vollautomatische und mit hohem Ausstoss arbei- tende Anlage zu integrieren.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss das zu verformende, erwärmte Material stillsteht und die Reckwalzen auf ihm eine Abwälzbewegung ausführen, so dass nach Abschluss des Reckwalzvorganges der vorgeformte Materialabschnitt genau zwischen den Gesenken des zum Schmieden verwendeten Gegenschlaghammers steht und die Reckwalzvorrichtung aus dem Arbeitsbereich der Gesenke bzw. Hammerbären zurückgezogen ist.

Die erfindungsgemässe Massnahme vermeidet die mit der Manipulation der Werkstücke verbundenen Nachteile dadurch, dass die Reckwalzoperation, d. h. das Vorformen des jeweils in den Arbeitsbereich der Schmiedemaschine vorgeschobenen erwärmten Materialabschnittes, direkt an der Stelle erfolgt, an der in der nächsten Operation die Gesenke das Werkstück fertigschmieden, was in ein oder zwei Gravuren mit verschiedenen Schlagfolgen geschehen kann.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Einrichtung vorgeschlagen, bei welcher erfindungsgemäss auf einem horizontalen, oben offenen Gegenschlag-Gesenkschmiedehammer an sich bekannter Bauart eine bewegliche, einander gegenüberliegenden Reckwalzen aufweisende Reckwalzeneinrichtung angebracht ist, welche zwischen die in Ruhestellung zurückgezogenen Hammerbären bzw. Gesenke ragt und für das eigentliche Schmieden aus dem Arbeitsraum des Hammerbären bzw. Gesenkes zurückziehbar ist.

Bei der vorgeschlagenen Reckwalzeinrichtung wird bewusst darauf verzichtet, das Reckwalzen in mehreren Durchgängen ("Stichen") mit dazwischen ausgeführten 900 Drehungen durchzuführen, weil dies zu lange Taktzeiten und eine niedrige Ausbringung der Maschine zur Folge haben würde.

Versuche haben gezeigt, dass auch mit einem Stich bereits eine Querschnitts-Reduktion von 2, 5 : 1 erreicht werden kann, wenn man einen geringfügigen, seitlich zwischen den Walzen herausgequetschten Grat in Kauf nimmt.

Die Reduktion von 2, 5 : 1 genügt in den meisten Fällen bereits, um eine günstige Materialverteilung der Vorformlinge zu erreichen.

Wird in extremen Fällen (z. B. Pleuelstangen) ein noch höheres Querschnittsverhältnis verlangt, so besteht darüber hinaus noch die Möglichkeit des Anstauchens eines Kopfes durch einen Stauchstempel, der an der Reckwalzeinrichtung angebracht werden kann.

Mit dieser zusätzlichen Staucheinrichtung lässt sich ein Gesamt-Querschnittsverhältnis von 5 : 1 bis 6 : 1 erreichen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel einer Gegenschlaghämmermaschine mit der erfindungsgemässen Ein-
EMI1.1

und- bezeichnet eine Gegenschlaghämmermaschine, welche mit zwei zusammenarbeitenden Ham- merbären --18-- versehen ist, auf denen Gesenke --19-- angebracht sind.

In einem quer über der Gegenschlaghämmermaschine --1-- liegenden Rahmen --2-- läuft auf
Gleitführungen ein Schlitten --3--, Gehäuse od. dgl., in welchem auf vertikalen Achsen --4-- Rollen- ! hebel-5-- gelagert sind.

An ihren äusseren Enden tragen die Rollenhebel --5-- eine Lagerung für Achsen --6--, auf denen
Reckwalzen --7-- mit der Werkstück bezogenen Form-Abwicklung befestigt sind. An ihrem oberen
Ende tragen die Achsen --6-- kräftige Zahnräder --8--, welche über Zwischenräder --9--, deren
Achsen mit den Achsen --4-- der Rollenhebel --5-- übereinstimmen, mit zwei Zahnstangen --10-- in Verbindung stehen, welche am Rahmen --2-- befestigt sind.

Die Bewegung des Schlittens --3-- in der Richtung des Doppelpfeiles A besorgt ein Zylinder - -11--, welcher pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagt wird und bei welchem ein beidseitig beaufschlagter Kolben --l1A-- über eine Kolbenstange --l1B-- mit dem Schlitten --3-- durch ein Gelenk --l1C-- verbunden ist.

Zum Öffnen und Schliessen der Reckwalzen --7-- sind die in den Schlitten --3-- ragenden
Enden der Rollenhebel --5-- über Laschen --13-- mit einem hydraulischen Zylinder --14-- verbun- den, wobei durch eine kniehebelartige Ausbildung eine hohe Schliesskraft der Rollen bei verhältnis- mässig kleinen Zylinderdimensionen erreicht wird. Dies ist notwendig, damit bei Beginn der Reck- walzoperationen die Rollen in das dazwischen befindliche erwärmte Rohmaterial eindringen können.

Das Öffnen und Schliessen der Rollen kann auch über eine am Schlitten --3-- angebrachte
Schablone --15-- und ein am Rahmen --2-- angeordnetes hydraulisches Steuerventil --22-- oder einen Endschalter in Abhängigkeit von der Längsbewegung des Schlittens gesteuert werden.

Soll am Ende des vorzuformenden Werkstückes ein Kopf angestaucht werden, so wird an der
Unterseite des Schlittens ein Stauchzylinder --16-- mit einem Stauchstempel --17-- angebracht. Dieser
Stempel wird hydraulisch so gesteuert, dass er zunächst mit geringer Kraft nur als Gegenhalter und Führung für das zwischen den Reckwalzen --7-- befindliche Stangenende dient und erst in einer durch Endschalter bestimmten Stellung des Schlittens --3-- das eigentliche Stauchen mit hoher
Kraft bewirkt.

Als Klemmbacken dienen beim Stauchen die Reckwalzen --7-- selbst, welche während des Stau- chens stillstehen. Ein Zurückstauchen des Materials durch die Reckwalzen --7-- hindurch erfolgt nicht. Der Schlitten 3 und der Rahmen --2-- sind in einem über der Maschine liegenden Schwenkarm - gelagert, so dass eine Justierung sowohl in vertikaler als auch in Längsrichtung erfolgen kann und die gesamte Reckwalzeinrichtung für Arbeiten an den Schmiedegesenken hochklappbar ist.

Wenn nun der Schlitten --3-- durch den Zylinder --11-- in Bewegung gesetzt wird, dann rollen die Zwischenräder --9-- an den Zahnstangen --10-- ab und übertragen ihre Drehung auf die Zahnräder --8-- und damit auf die Reckwalzen --7--, wobei die Durchmesser so abgestimmt sind, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Reckwalzen gleich gross, aber entgegengesetzt der Ge- schwindigkeit des Reckschlittens ist, so dass das zwischen den Reckwalzen umgeformte Werkstück --12-- in bezug auf die Schmiedemaschine stillsteht und nur die Reckwalzen auf ihm eine Abwälzbewegung ausführen.

Die Reckwalzeinrichtung ist in bezug auf die Hammerbären --18-- der Gegenschlaghämmermaschine --1-- so angeordnet, dass nach Abschluss des Reckwalzens bzw. Stauchens das vorgeformte
EMI2.1
während des Materialvorschubes erfolgt, sind die Rollenhebel --5-- durch ein Steuerventil öffenbar, so dass das Vorschieben des Materials von den Reckwalzen unbehindert bleibt.

Der Schlitten --3-- wird nach Abschluss des Reckwalzens (und Stauchens) mit geöffneten Reckwalzen in eine Endstellung ausserhalb des Arbeitsbereiches der Hammerbären zurückgezogen, so dass nun der vorgeformte Materialabschnitt zwischen den Gesenken in einer oder in zwei Gravuren mit programmierbarer Schlagfolge fertiggeschmiedet werden kann.

Anschliessend an das Schmieden wird das geschmiedete Werkstück durch. eine Schere --20--

von der Stange abgetrennt und aus der Maschine gefördert.

Nun wird die Stange durch eine Vorschubeinrichtung --21-- erneut einen Schritt vorgeschoben, gleichzeitig geht auch der Schlitten mit geöffneten Rollen wieder vor, die Maschine ist bereit für einen neuen Reckvorgang.

Von der Ausbildung der Reckwalzen her gibt das Verfahren zwei Möglichkeiten : a) Die gesamte Form des zu walzenden Rohlings ist am Umfang der beiden einander gegen- überliegenden Reckwalzen als Negativ abgewickelt, wobei die Werkstücklänge maximal zirka 80% des Walzenumfanges betragen kann. b) Ist die Werkstücklänge grösser als der Rollenumfang, so besteht die Möglichkeit, Rollen mit einer durchgehenden Rotationsform, d. h. mit durchlaufender Profilrille, zu verwenden und die Rollen während der Längsbewegung entsprechend der gewünschten Werkstückform zueinander bzw. auseinander zu bewegen, wobei diese Bewegungen durch eine Schablone hydraulisch gesteuert werden.

So ist es möglich, auch bei sehr schlanken und langen Werkstücken, z. B. Schraubenschlüssel in Doppel-Anordnung, eine entsprechende Querschnittsreduktion im Bereich der Schäfte zu erreichen, ohne dass der Rollendurchmesser zu gross wird (dies hätte wieder eine stärkere Breitung und geringeren Reckeffekt zur Folge).

Beim Schmieden von kleineren Werkstücken in nacheinander angeordneten Mehrfachgravuren gibt das Reckwalzen die Möglichkeit, in die Stange zwischen den einzelnen Werkstücken Kerben einzuwalzen und eine genaue Ausrichtung des vorgeformten Stangenabschnitts zwischen den Gesenken zu erreichen. Dadurch wird die Belastung der Gesenke und der Maschine verringert, die Materialausnutzung verbessert und auch die Rückstauchung der Stange verringert. PATENTANSPRÜCHE :
1.

Verfahren zur Vorformung von Stangen- oder Drahtmaterial durch Reckwalzen für ein anschliessendes Schmieden in einem Gesenk, dadurch gekennzeichnet, dass das zu verformende, erwärmte Material stillsteht und die Reckwalzen auf ihm eine Abwälzbewegung ausführen, so dass nach Abschluss des Reckwalzvorganges der vorgeformte Materialabschnitt genau zwischen den Gesenken des zum Schmieden verwendeten Gegenschlaghammers steht und die Reckwalzvorrichtung aus dem Arbeitsbereich der Gesenke bzw. Hammerbären zurückgezogen ist.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden einander gegenüberstehenden Reckwalzen auf ihrem Umfang eine negative Abwicklung der zu erzeugenden Rohlingsform aufweisen und durch Abwälzen auf dem erwärmten Material diesem die gewünschte Form geben.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reckwalzen eine rundumlaufende Profilrille aufweisen, die dem Querschnitt der zu walzenden Verdünnung im Schmiedematerial entspricht und dass die Reckwalzen während des Abwälzens auf der erwärmten Stange hydraulisch voneinander und zueinander bewegt werden, so dass diese entsprechend der späteren Werkstückform stellenweise ausgeeckt wird, wobei die Auf-Zu-Bewegung der Reckwalzen durch eine Schablone gesteuert wird.

4. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine Vorformung durch Reckwalzen erfolgt und dass anschliessend das noch nicht verformte, zwischen den Reckwalzen herausragende Stangenende durch einen Stauchstempel aufgestaucht wird, wobei die Reckwalzen kurz angehalten werden und als Klemmbacken und Gegenhalter für das Stauchen dienen und erst nach Abschluss des Stauchens geöffnet und gänzlich zurückgezogen werden.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem horizontalen, oder offenen Gegenschlag-Gesenk- schmiedehammer lu) an sich bekannter Bauart eine bewegliche einander gegenüberliegenden Reckwalzen (7) aufweisende Reckwalzeneinrichtung angebracht ist, welche zwischen die in Ruhestellung zurückgezogenen Hammerbären (18) bzw. Gesenke l19) ragt und für das eigentliche Schmieden aus dem Arbeitsraum der Hammerbären US) bzw. Gesenke (19) zurückziehbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reckwalzen (7) in Rollen- <Desc/Clms Page number 4> hebeln (5) gelagert sind, welche durch einen hydraulischen Zylinder (14) auf-und zu bewegbar sind und dass die Rollenhebel (5) und der Zylinder (14) in einem in Richtung der Werkstückachse über der Maschine liegenden und längsverschiebbaren Schlitten (3), Gehäuse od. dgl., gelagert sind.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Reckwalzen (7) über am oberen Ende der Achsen tss) der Reckwalzen (7) sitzende Zahnräder (8), über Zwischenräder (9), die auf einer Achse (4) der Rollenhebel (5) gelagert sind. und über im Führungsrahmen (2) des Gesenkschmiedehammers H) feststehende Zahnstangen HO) erfolgt, so dass bei Längsbewegung des Schlittens (3), Gehäuses od. dgl.. durch einen Hydraulikzylinder Hl) die Reckwalzen (7) eine Abwälzbewegung auf dem zu verformenden Stangenmaterial ausführen, welches in Längsrichtung in Ruhe verbleibt.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Schlitten (3) eine Steuerschablone (15) befestigt ist, durch welche über ein Steuerventil l22) oder über Endschalter während der Längsbewegung des Schlittens l3) Auf- und Zubewegungen der Rollenhebel (5) steuerbar sind, so dass abschnittweise ein Reckwalzen erfolgt und abschnittweise das zugeführte Rundmaterial in der ursprünglichen Stärke verbleibt.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vorfahren der Reckwalzeinrichtung zwischen die geöffneten Gesenke (19), welches während des Materialvorschubes erfolgt, die Rollenhebel (5) durch ein Steuerventil öffenbar sind, so dass das Vorschieben des Materials von den Reckwalzen unbehindert bleibt.

10. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Schlitten (3) ein hydraulisch betätigbarer Stauchstempel (17) angebracht ist, durch welchen im Anschluss an den Reckwalzvorgang an dem zwischen den Reckwalzen (7) hervorragenden Stangenende ein Kopf angestaucht werden kann.

11. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (3) und der Rahmen (2) in einem über der Maschine liegenden Schwenkarm (23) gelagert sind, so dass eine Justierung sowohl in vertikaler als auch in Längsrichtung erfolgen kann und dass die gesamte Reckwalzeinrichtung für Arbeiten an den Schmiedegesenken hochklappar ist.