DD217154A1

DD217154A1 - Verfahren und vorrichtung zum warmexplosivumformen von blechhohlteilen

Info

Publication number: DD217154A1
Application number: DD25454783A
Authority: DD
Inventors: Adolf Neubauer; Harald Schmicker; Axel Jahoda; Klaus Vinzens; Tilo Scholze; Horst Steinicke; Wolfgang Richter
Original assignee: Komb Pumpen U Verdichter Wtz V
Priority date: 1983-09-06
Filing date: 1983-09-06
Publication date: 1985-01-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blechhohlteilen durch Warmexplosivumformen und eine Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens. Die Aufgabe besteht darin, eine prozessstufenarme Fertigung von komplizierten, dickwandigen Blechhohlteilen bei hoher Arbeitsproduktivitaet zu erzielen. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass eine in einer Durchlauferwaermungseinrichtung auf Umformtemperatur erwaermte Werkstueckausgangsform aus einer vertikalen Positioniereinrichtung durch einen Roboter entnommen der Explosivumformeinrichtung zugefuehrt, gleichzeitig durch einen weiteren Roboter eine Sprengladung in die erwaermte Werkstueckausgangsform eingebracht wird, wobei der Sprengzuender unmittelbar vor Ausloesung der Detonation in den Sprengstoff eingebracht und in der horizontalen Umformposition der verriegelten und verdaemmten Explosivumformeinrichtung umgeformt sowie durch einen Roboter in vertikaler Ausgangsstellung der geoeffneten Explosivumformeinrichtung entnommen wird. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung:

Verfahren und Vorrichtung zum Warmexpiosivumformen von Blech-

hohlteilen. \_y

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blechhohlteilen durch Warmexpiosivumformen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Es ist ein Verfahren zur Herstellung spiralförmiger Hohlkörper und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Diese technische Lösung verfolgt die Aufgabe, jede Stelle des spiralförmigen Hohlkörpers einem Innendruck auszusetzen, Rißbildüngen am Werkstück zu vermeiden und gleichzeitig Mittel für eine übertragung der Antriebsenergie auf den spiralförmigen Hohlkörper zu schaffen sowie bei Warmumformung einen sicheren Schutz des Sprengstoffes zu erzielen.

Realisiert wird die Aufgabe dadurch, daß ein umzuformendes Rohr mit einer vorgefertigten, den Sprengstoff zentrierenden Ladurigs- : hülle" vor Einführung in ein Uniformwerkzeug zu einem handhabungssicheren Sprengrohling zusammengefaßt und anschließend im Umformwerkzeug positioniert, verdämmt und zur Detonation gebracht wird, wobei das Rohr durch den Detonationsdruck entsprechend der Gesenkformkontur bei Kaltumformung zu einer Werkstückzwischenform oder bei Warmumformung zu einem fertigen Werkstück umgeformt wird, wobei zwischen dem Sprengstoff und der Werkstückwandung ständig gleiche Ladungsabstände vorhanden sind, und daß gleichzeitig mit der Herausbildung des spiralförmigen Profils ein zylindrischer Anschlußteil, der mit einem Kraftein!eitungselement für den Gelenkanschluß des Schraubenapindelantriebes durch Lochen und damit entstehenden, nach außen oder innen

, "" ' ..' " ~ ² - ' ' ' - .·.

gerichteten Aushalsungen versehen ist, hergestellt wird (WPB 21 D/236 369).

Die Nachteile beim Kaltumformen bestehen darin, daß ^Ndie herstellbare Fonnenvielfalt und der Kompliziertheitsgrad durch das eingeschränkte Umförmvermögen dee Werkstoffes bei Raumtemperatur begrenzt ist₀ Große Formänderungen sind nur durch zeit™ und > kostenaufwendiges mehrstufiges Umformen und Zwischenglühen erzielbar_β Durchgeführte Versuche mit dem WarmexpiosiVumformen haben gezeigt, daß die Hitzeeinwirkung des Rohres auf die Ladungshülle und von dort auf den Sprengstoffkern zu groß war, so daß die sicherheitstechnischen Belange nicht ausreichend gewährt %aren. ' '. . ' ' '

Ziel der Erfindung? '

Das Siel der Erfindung besteht darin» die Anzahl der ümformstufen_s die Fertigungszeit, die Werkzeügkosten, den Materialeinsatz und die Anzahl der Arbeitskräfte zu senken sowie das Umformvermögen bei der Herstellung von Blechhohlteilen zu erhöhen. , . , .' ·,

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Warmexpiosivumformen von Blechhohlteilen zu schaffen, die die prozeßstufenarme Fertigung von komplizierten, dickwandigen Blechhohlteilen bei hoher Arbeitsproduktivität gestatten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine in einer- Durchlauferwärmungseinrichtung auf Umformtemperatur erwärmte VierkstUckausgan^sform, z»B· ein Abschnitt eines Rohres oder eines kastenförmigen Hohlprofils, aus einer vertikalen Positioniereinrichtung durch einen Werkstückbeschickungsund Entnahmeroboter entnommen, der Explosivumformeinrichtung, die eich in vertikaler Ausgangsstellung befindet, zugeführt, gleichzeitig durch einen Sprengladungsbeschickungs- und Werkzeugreinigungsroboter eine Sprengladung in die erwärmte Werkstückausgangsform eingebracht wird, wobei der Sprengzünder unmittelbar vor Auslösung der Detonation,,die von einem Kontroll- und Fernzündungsstand erfolgt, in den Sprangstoff eingebracht und in der horizontalen Umformposition des? verriegelten und verdämmten Explosivumformeinrichtung umgeformt

. -'. . .V-^::-.'---.. . . - 3.-:;- ', .. , ; . ' . sowie durch den Werkstückbeschickungs- und Entnahmeroboter in vertikaler Ausgangsstellung der geöffneten Explosivumformeirir richtung entnommen wird. Zur Durchführung des Verfahrens ist die Erfindung durch die Vorrichtung gekennzeichnet, daß eine..- in vertikaler Ausgangsstellung befindliche, mit einer erwärmten Werkstückausgangsfοrm und. Sprengladung beschickten Explosivumformeinrichtung in die horizontale Umformposition kippbar und in die vertikale Ausgangsstellung rückkippbar ist· Ein anderes Merkmal besteht darin, daß die Explosivumformeinrichtung in^! technologischer Kopplung mit einem Werkstückbeschicfcungs- and Entnahmeroboter, einer Positioniereinrichtung für die erwärmte Werkstückausgangsform, einem Sprengladungsbeschickungs- und Werkzeugreinigungsroböter und einem positionierbaren Sprengiadungsspeicher für die Sprengladung ist· Ein weiteres Merkmal der Erfindung isti daß die Zündung der Sprengladung durch einen durch eine Bohrung in der Axialverdämmeinrichtung geleiteten Laserblitz erfolgt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Zündung der Sprengladung durch eine Perfcussions- oder Stechzündung vorgenommen wird. ,' Die Erfindung ist auch dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff sprengölfrei ist, sich durch hohe. Wärmestabilität, Wärmedämmvermögen sowie durch Formstabilität sowohl der sprengkräftigen Bestandteile als auch der Inertstoffe auszeichnet. Letztlich schließt die Erfindung ein, daß den Gesenkhälften eine trichterförmige Werkstückeinlauf- und -umforakontur in axialer Richtung der erwärmten Werkstückausgangsform vorgeordnet ist.

Schließlich ist es ein Kennzeichen der Erfindung, daß die Sprengladung aus dem Sprengstoff,einer den Sprengstoff umgebenden, wärmebeständigen, wärmedämmenden und formbeständigen Sprengstoffhülse, einer die Sprengstoffhülse umschließenden Wärmeschutzhülle und der erwärmten Werkstoffausgangsform besteht. ..'; . .-. · '. . .. ' ,. .'· :

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung wird nachstehend'an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1: Schema des Verfahrensablaufes Pig. 2: Schnitt durch die schwenkbare Explosivumfο^einrichtung Fig. 3ί Schnitt durch die thermisch isolierte Sprengladung

Eine Werkstückausgangsform 1, z.'B· ein Abschnitt eines Rohres oder eines kastenförmigen Hohl profile wird in bekannter Weise mittels einer Zuführeinrichtung 2» ζ·Β· einer Rollenbahn, auf einer Ablagerinne 3 positioniert. Von hier aus übernimmt eine bekannte Einstoßvorrichtung den Transport der Werkstückausgangsform 1 in die Durchlauferwärmungseinrichtung 4· Die auf Umformtemperatur erwärmte Werkstückausgangsform 5 gelangt in bekannter Weise» z«B. über eine Rutsche/ in die Positioniereinrichtung 6, die die vertikale Positionierung der erwärmten Werkstückausgangsform 5 übernimmt.

Der Werkstückbeschickungs- und 3ntnahmeröböter 7 übergibt die erwärmte Werkstückausgangsform 5 an die Explosivumfoxmeinrich- tung 8_S die sich in vertikaler Ausgangsstellung befindet und aus den Gesenkhälften 9 mit einer Werkstückeinlauf- und -umformkontur 10 besteht, wobei die Gesenkhälften 9 wahlweise mit einer !rwärmungseinrichtung versehen sein -können. Die erwärmte Werkstückausgangsform 5 wird durch eine Werkstückhalte- und -auswurfvorrichtung 11 in den durch die Schließ- und Öffnungszylinder 12 verriegelten Gesenkhälften 9 der Explosivumformeinrichtung. 8 fixiert.

Die Sprengladung 14 besteht aus dem Sprengstoff 15_$ einer den Sprengstoff 15 umgebenden wärmebeständigen, wärmedämmenden und formbeständigen Sprengstoffhülse 23» einer die Spr.engstoffhülse 23 umschließenden Wärmeschützhülle 17» die gleichzeitig das Energieübertragungsmedium darstellt, und dem Sprengzünder 16. Der Sprengladungsbeschickungs- und Werfczeugreinigungsroboter 13 übernimmt die Entnahme der Sprengladung 14 aus dem positionierbaren Sprengladungsspeicher 18 und die Einbringung der kompletten Sprengladung 14 in die erwärmte Werkstückausgangsform 5*

Anschließend wird die Explosivumformeinrichtung 8 von der vertikalen Ausgangsstellung in die horizontale Umformposition gedreht und die Axialverdärameinrichtung 19 an die Explosivumformeinrichtung 8 herangefahren. ... Das Auslösen der Warmexplosivumformung erfolgt nach einer automatischen Ladungspositionierkontrolle über Fernzündung vom Kontroll- und Fernzündungsstand 20 oder durch spezielle Zündeinrichtungen, . Nach erfolgter larmexplosivumformung wird die Axialverdämraeinrichtung 19 zurückgefahren und die Sxplosivumformeinrich-

¹ "* *' «<·-«*»Πμιι,_λ "i IWiOIi-CJ α ar* Vl Ui ent+. .

' ^; .·.. ' "" . ! " ' .' — 5 — ' · . ' . ·.. Die Schließ-¹ und Öffnungszylinder 12 übernehmen das Öffnen der Gesenkhalf ten 9 und die Werkstückhalte- und Auswerfeinrichtung 11 die vertikale Lagepositionierung des Werkstuckes 21. Der Werkstückbeschickungs- und Entnahmeroboter 7 transportiert das Werkstück 21 aus dieser Position auf die Abführeinrichtung

22. /; ' '_: ' . . , · . - '; ': · ' .

Gleichzeitig erfolgt durch den SprengladungbeschickungS'- und Werkzeügreinigungsroboter 13 das Reinigen und Einsprühen der geöffneten Gesenkhälften 9 mit einem technologischen Hilfsstoff. !Nachdem die Gesenkhälften 9 mittels Schließ- und Öffnungszylinder 12 verriegelt sind, ist die Explosivumformeinrichtung 8 fur den nächsten Arbeitszyklus vorbereitet.

Claims

Erfindungsanspruch: .. , ·

Ι« Verfahren zur Herstellung von Blechhohlteilen durch Warmexplosivumformen, gekennzeichnet dadurch, daß eine in einer Durchlauferwämungs einrichtung (4) auf Umfornitemperatur

-/ - . ,· . ' · erwamte Werkstückausgangsform (5)». z«B». ein Abschnitt eines Rohres oder eines kastenförmigen Hohlprofils, aus ,einer vertikalen Positioniereinrichtung (6) durch einen Werkstückbeschickungs-» und Entηahmerοboter (7) entnommen, der. Explosifumformeinrichtung (8), die sich in vertikaler Ausgangsstellung befindet, zugeführt, gleichzeitig durch einen _; Sprengladungsbeschickungs- und Werkzeugreinigungsroboter (13X eine Sprengladung (14) in die erwärmte Werkstückausgangsform (5) eingebracht wird., wobei der Sprengzünder (16) unmittelbar vor Auslösung der Detonation«, die von einem Kontroll- und Fernzündungsstand(20) erfolgt, in den Sprengstoff (15) eingebracht und in der horizontalen Umformposition der verriegelten und verdämmten Explosivumfarmeinrichtung (8),umgeformt sowie durch den Werkstückbeschickungs- und Entnahme- ^: roboter (7) in vertikaler Ausgangsstellung der geöffneten ,Explosivumformeinrichtung (8) entnommen wird»

..χ

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine in vertikaler Ausgangsstellung befindliche,' mit einer erwärmten Werkstückaus» gangsform (5) und Sprengladung (14) beschickte Explosivumformeinrichtung (8)-in die horizontale Umformposition kippbar und in die vertikale Ausgangsstellung rückkippbar ist„

· Vorrichtung^^ nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Explosivumformeinrichtung (8) in technologischer Kopplung mit einem Werkstückbeschickungs-» und Entnahmeroboter (7), einer Positioniereinrichtung (6) für die erwärmte Werkstückausgangsform (5)» einem Sprengladungsbeschickungs- und Werkzeugreinigungsroboter (13) und einem positionierbaren Sprengladungsspeieher (18) für die Sprengladung (14) versehen ist. ., : ' '

4® Vorrichtung nach Punkt 1y gekennzeichnet dadurch, daß die Zündung der Sprengladung (14)- durch einen durch eine

> .Bohrung in der Axialverdämmeinrichtung (19) geleiteten Laserblitz erfolgt. .

5β Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zündung der Sprengladung (14) durch eine Perkussions- oder Stechzündung vorgenommen wird.

6« Vorrichtung nach P_unkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Sprengstoff (15) sprengö'lfrei ist, sich durch hohe Wärare» Stabilität, Wämedäramvermö'gen sowie durch Formst abilität sowohl der sprengkräftigen Bestandteile als auch, der Inert-

/ .

stoffe auszeichnet. -

7p Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß den Gesenkhälften (9) eine trichterförmige Werkstückeinlauf- und Umformkontur (10) in axialer Richtung der erwärmten Werkstückausgangsform (5) vorgeördnet ist.

8«, Vorrichtung naoh Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Sprengladung (14) aus dem Sprengstoff (15) einer den Sprengstoff umgebenden, wärmebeständigen, wärmedämmenden und formbeständigen Sprengstoffhülse (23), einer die Sprengstoffhülse (23) umschließenden Wärmeschutzhülle (17) und der erwärmten Werkstückausgangsform (5) besteht.

limu.JL Seiten