CN1747808A - 用于断裂盘形或板形的工件的方法和装置 - Google Patents

用于断裂盘形或板形的工件的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于断裂盘形或板形的工件的方法和装置。为了提供一种全新的特别适用于分裂盘形或板形的工件(4)的加工方法和一种对此适用的装置，按照本发明，将相应的工件(4)在断裂面(12)的两侧分别夹紧在各对夹板(2、3)之间。然后使各对夹板(2、3)在力作用下彼此相对运动，从而使得工件(4)沿断裂面(12)交替地在上面和下面遭受一拉应力。

Description

用于断裂盘形或板形的工件的方法和装置
本发明涉及一种用于分裂盘形或板形的工件的方法以及一种用以实施该方法的装置。
长久以来已知以单件制成的工件通过所谓“分裂”在一预定的平面内分开并且按这种方式避免复杂的切削加工。
但至今通过分裂的加工基本上只在这样的工件中实现，其中在工件中设一由结构而定的孔，经由其内表面可引入一基本上径向向外的分裂力。例如对于这种加工方式描述了连杆和轴承座的断裂(参见例如US-PS 4,569,109)或者套筒或环的断裂(参见例如US-PS1,440,559)。
如果在分裂过程中可以忍受一工件的变形，则也可经由一分裂工具将分裂力引入工-件中(参见DE 27 23 928或US-PS 3,845,895)。
对于由很脆的材料构成的工件的情况，在个别情况下为了分裂也采用挤压(压碎)法(参见例如DE-OS 31 36 247)。
本发明的目的是，提供一种全新的特别适用于分裂盘形或板形的工件的加工方法和一种对此适用的装置，使其即使对于复杂的工件形状也能够以低的技术费用实现无碎片的断裂。
按照本发明，该目的关于方法这样达到，即，将相应的工件在断裂面的两侧分别夹紧在各对夹板之间，并且使各对夹板在力作用下彼此相对运动，从而使得工件沿断裂面交替地在上面和下面遭受一拉应力。
所述目的还利用一种用以实施该方法的装置来达到，其具有权利要求22的特征或权利要求23的特征。
本发明基于这样的构想，即，材料在断裂区域内的破坏不象在大多数已知方法中那样按冲击方式实施，而允许为此需要的力以交变应力的形式作用于工件的关键区域(决定性的区域)内。简言之：不是冲击式地破坏材料的组织构造，而是通过在关键区域内的交变载荷使之逐渐地“疲劳”。
工件在关键区域内的交变载荷及与其关联的在工件的上面或下面上的拉应力可以按非常不同的方式产生。一特别简单的方法方式在于，使各对夹板进行一周期性交变的摆动运动。
为了加大交变载荷对工件的关键区域的影响，合乎目的的是，可以在彼此相对的各对夹板的周期性交变的摆动运动上叠加一拉力，该拉力将各对夹板基本上垂直于断裂面相互拉开。
一特别有效的材料的加工在上述的意义上这样来达到，即，连续增大地引入由各对夹板的周期性交变的摆动运动在工件的断裂面的区域内产生的交变弯曲应力。
其中特别合乎目的的是，脉动式地引入产生的交变弯曲应力。
在叠加一拉力的情况下，有利的是，连续地增大该拉力。需要时也可以有利的方式脉动式地引入拉力。
实验已得出，合乎目的的是，将各对夹板的周期性交变的摆动运动的频率定在0．1与10Hz之间。
原则上有可能以任何随意的方式产生用于各对夹板的摆动运动的力和拉力。而按液压的方式产生用于运动的作用力和/或拉力得到一有利的实施形式。
可以以非常不同的方式实现各对夹板彼此相对的运动。这样，可以例如使两对夹板相对于一固定的底板运动。但也有可能将一对夹板不动地安装在底板上而使另一对夹板运动。
在通过分裂进行加工时，已知和通用的是，通过设置一断裂切口来帮助分裂过程并且也影响其位置和方向。与本发明的方法方式相关，因此合乎目的的是，将工件在上面和/或下面在断裂面的区域内配备有一个这样的断裂切口。
根据应用领域和工件构型，合乎目的的是，可以给断裂切口一规定的形状。这样，对于盘形的工件，可以有利的是，该断裂切口相对于半径成一角度。这样一种设置特别适用于制动盘的分裂，本发明的方法以特别的方式适用于制动盘。
有利的是，该角度在5°与30°之间。在制动盘形式的盘形工件的情况下合乎目的的是，在盘的上面的断裂切口相对于在盘的下面的断裂切口位错地设置。
如果将各对夹板分别设置成使它们以其自由端从相互对置的侧面一直延伸到断裂面，则始终得到很好的无碎片的断裂结果。
对于确定的工件构型，可以合乎目的的是，由刀刃产生断裂切口，其设置在两对夹板之一的夹板自由端的区域内，亦即结合于其中。
对于要断裂盘形工件的情况，其断裂面相对于工件的半径应成一角度，有利的是，为切口而设置的刀刃相对于盘形工件的半径也成一角度。在这样的情况下，角度选择在5°与30°之间也是有利的。
如上所述，可以以非常不同的方式实现各对夹板彼此相对的运动。这样，一相应的装置可以用以实施该方法，其设有一底板，按照权利要求22设有两对可移动地安装在底板上的夹板或者是按照权利要求23设有一对固定地和一对可移动地设置在底板上的夹板。按照本发明在两种方案中都设有一驱动装置，其分别作用到各对可移动的夹板上并使其周期性来回运动。此外按照本发明，在两种方案中分别设置一控制装置，借其可调节相应的可移动的夹板对的来回运动的频率和力。
原则上用于各对可移动设置的夹板的驱动装置可以以任何随意的方式配备。但特别有利的是，驱动装置包括一液压装置，具有至少一台泵、至少一个阀装置和至少一个工作缸，其作用到一对或两对夹板上。
有利地，该阀装置可以具有一液压比例阀、伺服阀或分配阀。此外合乎目的的是，阀装置具有一可控制的减压阀。
为了进一步说明和更好地理解，以下详细地描述和说明本发明的用于实施本发明的方法的装置的一个实施例。
图1本发明的装置的示意侧视图，其包括一驱动装置和一用于与驱动装置相连接的液压装置的线路图；
图2按图1的装置的俯视图，但无线路图。
图1和2示出一装置方案，其中在一底板1上安装一对固定的夹板2和一对可移动的夹板3。
一对固定安装在底板1的夹板2包括一下夹板2a和一上夹板2b。
以相同的方式构成一对安装在底板上的可移动的夹板3，其同样具有一下夹板3a和一上夹板3b。
上夹板2b和上夹板3b可以分别从下夹板2a或3a上取下，借此可以将工件4装入各夹板之间。
在当前的情况下工件为一制动盘，其要通过分裂分成两件。
在装入工件4以后，上夹板2b或3b可以分别与其下夹板2a和3a以传统的方式固定连接并按这种方法将工件4牢固夹紧在各夹板之间。
一对可移动的夹板3的下夹板3a经由一杠杆臂5连接于一驱动装置6。
如由图1中示意示出的，驱动装置6包括两个固定连接于底板的液压缸7和8，其中液压缸7以其活塞杆作用到杠杆臂5的上面上而液压缸8以其活塞杆作用在杠杆臂的下面上。
如由图1还可看出，液压缸7和8构成为一单作用的缸。当然，代替两个单作用的缸，也可以采用一单独的双作用的液压缸。重复的只是，选择一种装置，其中可使杠杆臂5周期性地上下运动。
在图1所示的实施例中，单作用的液压缸7和8的缸腔经由导管连接于一阀9。该阀可以构成为比例阀、伺服阀或分配阀。重要的只是，液压缸7和8交替地由液压流体推动，亦即杠杆臂5进行一脉动的向上和向下运动。
阀9连接于一可控制的减压阀10，其本身又由一液压泵11供能。
减压阀10本身由一所谓斜坡发生器(Rampengenerator)控制，借其可以按照相关的断裂条件调节减压阀10的斜坡响应时间
(Anstiegszeit)。
上述用于杠杆臂5的驱动装置6也可以以其他的方式构成。重要的只是，杠杆臂5可以一相应的力和一预定的频率上下运动。如上所述，在需要时也可以渐增和脉动地引入力。
在杠杆臂5上也可以连接另一具有水平作用方向的缸(未示出)并且在由液压缸7和8产生的摆动运动上叠加一拉力，其基本上垂直于断裂面将各对夹板相互拉开。
如由图2看到的，在当前的实施例中，一制动盘形式的工件4不该被径向断裂，相反，预定的断裂面应该以一角度α倾斜于半径。
为了可以实现这样的断裂，如图2中所示，各对夹板2和3的夹板在其相互面对的前面的区域内同样以彼此相对倾斜一角度α构成。
在当前的实施例中，工件4不仅在其上面而且在其下面在断裂面的区域内设有一断裂切口12，其作为线条示意示于图2中，并且设置在各夹板的相互面对的前边缘之间。

Claims (26)

1.用于沿一预定的断裂面断裂盘形或板形的工件的方法，其中，将相应的工件在断裂面的两侧分别夹紧在各对夹板之间，并且使各对夹板在力作用下彼此相对运动，从而使得工件沿断裂面交替地在上面和下面遭受一拉应力。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉应力通过彼此相对的各对夹板的周期性交变的摆动运动产生。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在各对夹板的周期性交变的摆动运动上叠加一拉力，该拉力将各对夹板基本上垂直于断裂面相互拉开。
4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，连续增大地引入由各对夹板的周期性交变的摆动运动在工件的断裂面的区域内产生的交变弯曲应力。
5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，脉动式地引入由各对夹板的周期性交变的摆动运动在工件的断裂面的区域内产生的交变弯曲应力。
6.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，连续地增大所述拉力。
7.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，脉动式地引入所述拉力。
8.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，运动的频率在0.1与10Hz之间。
9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，拉力的频率在0.1与10Hz之间。
10.按照权利要求1至9之一项或多项所述的方法，其特征在于，以液压作用产生用于运动的作用力。
11.按照权利要求3、6、7或9所述的方法，其特征在于，以液压作用产生拉力。
12.按照权利要求1至5以及8和10之一项或多项所述的方法，其特征在于，为了产生相对于一固定的底板的运动，使两对夹板彼此相对运动。
13.按照权利要求1至5以及8和10之一项或多项所述的方法，其特征在于，为了产生相对于一固定的底板的运动，使一对夹板固定而使另一对夹板运动。
14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，工件在上面和/或下面在断裂面的区域内设有一断裂切口。
15.按照权利要求14所述的方法，用于断裂一盘形的工件，其特征在于，所述断裂切口相对于半径成一角度。
16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于，该角度在5°与30°之间。
17.按照权利要求14或15所述的方法，其特征在于，在工件的上面上的断裂切口相对于在其下面上的断裂切口位错。
18.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，各对夹板以其自由端从相互对置的侧面一直延伸到断裂面。
19.按照权利要求18所述的方法，其特征在于，由刀刃产生断裂切口，刀刃设置在两对夹板之一的夹板的自由端的区域内。
20.按照权利要求19所述的方法，用于断裂一盘形的工件，其特征在于，刀刃相对于盘形工件的半径成一角度。
21.按照权利要求20所述的方法，其特征在于，所述角度在5°与30°之间。
22.用以实施按照上述权利要求1至21之一项或多项所述方法的装置，其包括：
-一底板(1)；
-可移动地安装在底板上的第一对夹板；
-可移动地安装在底板上的第二对夹板；
-一驱动装置(6)，借助于该驱动装置，所述可移动地设置的各对夹板可周期性来回运动；以及
-一控制装置，借助于该控制装置可调节两对夹板的来回运动的频率和力。
23.用以实施按照上述权利要求1至21之一项或多项所述的方法的装置，其包括：
-一底板(1)；
-固定安装在底板(1)上的第一对夹板(2)；
-可移动地安装在底板(1)上的第二对夹板(3)；
-一驱动装置(6)，借助于该驱动装置，所述可移动地设置的第二对夹板可周期性来回运动；以及
-一控制装置，借助于该控制装置可调节第二对夹板的来回运动的频率和力。
24.按照权利要求22或23所述的装置，其特征在于，驱动装置(6)包括一液压装置，具有至少一台泵(11)、至少一个阀装置(9)和至少一个工作缸(7、8)，其作用到一对或两对夹板上。
25.按照权利要求24所述的装置，其特征在于，阀装置(9)具有一液压比例阀、伺服阀或分配阀。
26.按照权利要求24或25所述的装置，其特征在于，所述阀装置具有一可控制的减压阀(10)。
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