DE10010380A1

DE10010380A1 - Press to turn and size work piece, e.g. crankshaft; has press table in press frame and devices to turn and calibrate work piece, which are moved by independent drive devices

Info

Publication number: DE10010380A1
Application number: DE2000110380
Authority: DE
Inventors: Norbert Gober
Original assignee: SMS Eumuco GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2020-03-04
Also published as: DE10010380B4

Abstract

The press has a press frame (1) enclosing a press table (3), devices (5,6) to turn and calibrate the work piece, each with upper (22) and lower (23) tool parts. Independent drive devices (7,8) are provided to lift the turning tool (28) and clamp the work piece and the sizing tool. The drive devices for moving the turning and sizing tools are of different types, where one of the drive devices is mechanical.

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse zum Verdrehen und Kalibrieren eines Werk stücks, insbesondere einer Kurbelwelle, umfassend einen Pressenrahmen ein schließlich eines Preßtischs, Mittel zum Verdrehen des Werkstücks und hierzu benachbart Mittel zum Kalibieren des Werkstücks, jeweils mit oberen und unteren Werkzeugteilen, sowie Antriebsmittel für die Hubbewegung mindestens eines Teils des jeweiligen Werkzeugs.The invention relates to a press for rotating and calibrating a work piece, in particular a crankshaft, comprising a press frame finally a press table, means for rotating the workpiece and for this adjacent means for calibrating the workpiece, each with upper and lower Tool parts and drive means for the lifting movement of at least one part of the respective tool.

Bei der Herstellung von Werkstücken, wie Kurbelwellen, ist es bei mehrfach ge kröpften Kurbelwellen mit winklig zueinander liegenden Kröpfungen bekannt, zu erst die Welle mit sämtlichen Kurbelkröpfungen in einer Ebene roh zu schmieden und in einem weiteren Schritt die verschiedenen Kröpfungen zunächst so winklig zueinander zu verdrehen, wie sie bei der fertigen Kurbelwelle gewünscht sind. Nach dem Verdrehen wird die Kurbelwelle einem Richt- bzw. Kalibrierprozeß un terworfen.In the production of workpieces, such as crankshafts, it is multiple times cranked crankshafts with angularly offset crankings first to roughly forge the shaft with all crank crankings in one plane and in a further step the different cranks so angular to each other, as they are desired in the finished crankshaft. After turning the crankshaft is a straightening or calibration process thrown.

Aus der EP 0 530 436 B1 ist bekannt, die beiden Prozesse Verdrehen und Kali brieren, hier Prägen genannt, in einer Presse durchzuführen. Diese Drehform presse zum Verdrehen einer Kurbelwelle setzt sich aus einem Pressenrahmen mit zwei Hauptzylindern zusammen, einem auf- und abwärts bewegbaren Schlitten, der mit den Stempel- bzw. Kolbenköpfen dieser Zylinder verbunden ist, einem Pressenbett, einem Paar Drehformgesenke, die zwischen dem Schlitten und dem Bett angeordnet sind, wobei sich das Zentrum dieser Gesenke auf der axialen Zentrumslinie des einen Zylinders befindet, und einem Paar Prägegesenke, wel che zwischen dem Schlitten und dem Bett angeordnet sind, wobei sich das Zentrum dieser Gesenke auf der axialen Zentrumslinie des zweiten Zylinders befindet. Das Werkstück wird zwischen dem oberen und unteren Drehformgesenk einge setzt und durch Rotation der Gesenke verdreht. Grundsätzlich finden der Dreh form- und der Prägeprozeß an zwei Werkstücken gleichzeitig statt. Nach dem Drehformen wird ein Werkstück mit Hilfe eines klammerartigen Übertragungszu bringers zum Prägeabschnitt übertragen. Insgesamt wird die Hubbewegung zum Schließen und Öffnen der Gesenke sowie Prägen mittels eines gemeinsamen Gleitstücks erreicht, das mittels einer Zylinder-Kolbeneinheit angetrieben wird, welche zur Verhinderung von Kippbewegungen in zwei Zylinder aufgeteilt ist.It is known from EP 0 530 436 B1 that the two processes twisting and potash brieren, here called embossing, in a press. This form of rotation press for turning a crankshaft consists of a press frame two master cylinders together, a slide that can be moved up and down, which is connected to the piston or piston heads of these cylinders, one Press bed, a pair of rotary dies that are between the slide and the Bed are arranged, with the center of these dies on the axial Center line of one cylinder, and a pair of dies, wel che are arranged between the sled and the bed, with the center this die is located on the axial center line of the second cylinder. The workpiece is inserted between the upper and lower turning die sets and twisted by rotation of the dies. Basically find the twist form and the embossing process take place simultaneously on two workpieces. After this Turning is a workpiece with the help of a clamp-like transfer transferred to the embossing section. Overall, the lifting movement becomes Closing and opening the dies as well as stamping by means of a common one Reached slider, which is driven by a cylinder-piston unit, which is divided into two cylinders to prevent tilting movements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Presse zum kombinierten Verdrehen von Werkstücken, insbesondere Kurbelwellen, sowie Ka librieren weiterzubilden.The invention has for its object to a generic press combined twisting of workpieces, especially crankshafts, and Ka librieren further training.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Presse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offen bart.To solve this problem, a press with the features of claim 1 suggested. Advantageous further developments are open in the subclaims beard.

Erfindungsgemäß werden bei einer Presse die Antriebe zur Durchführung der Ein spann- sowie Verdrehoperation im Drehformwerkzeug sowie der Richtoperation völlig separat und von unterschiedlicher Art ausgeführt. Im Gegensatz zum Stand der Technik arbeiten die vorgeschlagenen Antriebe völlig unabhängig voneinan der. Die beiden Antriebseinheiten werden in einem Pressenrahmen angeordnet.According to the invention, the drives for carrying out the A in a press Clamping and turning operation in the turning mold and the straightening operation Completely separate and of different types. In contrast to the stand In terms of technology, the proposed drives work completely independently of one another the. The two drive units are arranged in a press frame.

Es ergeben sich die Vorteile, daß die beiden Antriebsverfahren innerhalb eines Presse völlig unabhängig voneinander arbeiten können, beispielsweise in ihrer Taktzeit bzw. -frequenz. Zudem ist es möglich, auch Werkstücke mit dieser Presse zu bearbeiten, die nur einem Vorgang, d. h. Verdrehen oder Kalibieren, unterwor fen werden. Der Einsatz des einen Werkzeugs ist damit vom Einsatz des anderen unabhängig. Die Presse kann somit wahlweise auch nur zum Kalibriervorgang eingesetzt werden, beispielsweise bei Achsen, die keine Verdrehung erfahren. Zudem erweist sich für das Kalibrieren von Kurbelwellen die kurze Kontaktzeit zwischen den Werkzeugen des mechanisch angetriebenen Pressenteils als vor teilhaft.The advantages are that the two drive methods within one Press can work completely independently of each other, for example in their Cycle time or frequency. It is also possible to workpieces with this press to process only one operation, d. H. Twist or calibrate be opened. The use of one tool is therefore different from the use of the other independently. The press can therefore only be used for the calibration process are used, for example, for axes that do not experience twisting. In addition, the short contact time proves itself for the calibration of crankshafts between the tools of the mechanically driven press part than before partial.

Vorzugsweise ist entweder das Antriebsmittel für die Bewegung des Kalibrier werkzeugs oder das Antriebsmittel für das Drehformwerkzeug mechanischer Art. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Kalibrieroperation mittels mecha nischer Antriebsmittel, vorzugsweise eines Kurbelantriebs, die Schließbewegung des Drehformwerkzeugs mittels hydraulischer Antriebsmittel bewirkt.Preferably, either the drive means for moving the calibration tool or the drive means for the rotary molding tool of a mechanical type. In an advantageous embodiment, the calibration operation is carried out using mecha African drive means, preferably a crank drive, the closing movement of the rotary molding tool by means of hydraulic drive means.

Dieser Kurbelantrieb kann beispielsweise ausgebildet sein durch ein motorisch angetriebenes Schwungrad mit mindestens einer, mit der Antriebswelle in Eingriff kommenden Antriebsscheibe mit einem Pleuel, das an einem Preßstempel ange lenkt ist und diesen in eine Auf- und Abwärtsbewegung versetzt, wobei mit dem Stempel das obere Teil des Kalibrierwerkzeugs fest verbunden ist und das untere Werkzeugteil mit dem Preßtisch fest verbunden ist.This crank drive can be formed, for example, by a motor driven flywheel with at least one engaged with the drive shaft coming drive pulley with a connecting rod attached to a press ram steers and sets it in an up and down movement, with the Stamp the upper part of the calibration tool and the lower part Tool part is firmly connected to the press table.

Eine bevorzugte Ausführungsform wird in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zei gen:A preferred embodiment is shown in the drawing. Here zei gene:

Fig. 1 einen Ansichtschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Presse; Figure 1 is a sectional view of a preferred embodiment of the press.

Fig. 2 einen Seitenschnitt der Presse nach Fig. 1; FIG. 2 shows a side section of the press according to FIG. 1;

Fig. 3 eine teilgeschnittene Ansicht der Presse nach Fig. 1. Fig. 3 is a partial sectional view of the press of FIG. 1.

Die dargestellte Presse umfaßt einen Pressenrahmen 1 mit einem Oberjoch 2 und einem Preßtisch 3, der am Rahmen befestigt ist. Der Preßtisch 3 ist über Rah mensäulen fest auf einem Unterjoch 4 angeordnet. The press shown comprises a press frame 1 with an upper yoke 2 and a press table 3 which is attached to the frame. The press table 3 is fixed over frame columns on a lower yoke 4 .

In der Ansicht nach Fig. 1 ist erkennbar, daß die Einheiten zum Kalibrieren sowie zum Drehformen 5, 6 zwar nebeneinander in einem Pressenrahmen 1 angeordnet sind, beide Einheiten 5, 6 aber völlig unabhängig arbeitende, separate Antriebs mittel 7, 8 aufweisen. Die Antriebsmittel 8 für die Drehformeinheit 6 sind hydrauli scher Art, die Antriebsmittel 7 für die Kalibriereinheit 5 mechanischer Art. Hierzu ist am Oberjoch 2 des Pressenrahmens 1 ein Elektromotor 9 angeordnet, der ein Schwungrad 10 (vgl. Fig. 2 und 3) in Rotation versetzt. Über die Antriebswelle 13 werden zwei Antriebsscheiben 14, 15 auf einer Abtriebswelle 16 angetrieben, mittels derer zwei Pleuel 17, 18 in eine Auf- und Abwärtsbewegung gebracht wer den.In the view according to FIG. 1 it can be seen that the units for calibrating and for turning 5 , 6 are arranged side by side in a press frame 1 , but both units 5 , 6 have completely independent, separate drive means 7 , 8 . The drive means 8 for the rotary molding unit 6 are of a hydraulic type, the drive means 7 for the calibration unit 5 are of a mechanical type. For this purpose, an electric motor 9 is arranged on the upper yoke 2 of the press frame 1 and rotates a flywheel 10 (see FIGS. 2 and 3) transferred. About the drive shaft 13 , two drive pulleys 14 , 15 are driven on an output shaft 16 , by means of which two connecting rods 17 , 18 in an up and down movement who the.

Die beiden Pleuel 17, 18 sind mit einem gemeinsamen Preßstempel bzw. Stößel 19 verbunden, der in einer Führung 20 gleitet und mittels dessen über Verbin dungselemente und ein oberes Trägerelement 21 das obere Kalibrierwerkzeug 22 teilbewegt wird. Das untere Kalibrierwerkzeug 23 ist mittels eines unteren Träger elementes 24 über ein weiteres Verbindungselement 25 am Preßtisch 3 arretiert. Fig. 1 zeigt hierbei die beiden Pleuel 17, 18 in ihrem unteren Totpunkt, Fig. 3 im oberen Totpunkt. Zur gleichmäßigen Kraftaufbringung sind zwei Pleuel vorgese hen; es ist aber ebenso denkbar, daß das mechanische Antriebseinheit 7 nur mit einem Pleuel die Hubbewegung auf den Stößel bewirkt.The two connecting rods 17 , 18 are connected to a common press ram or plunger 19 which slides in a guide 20 and by means of which connecting elements and an upper carrier element 21 partially move the upper calibration tool 22 . The lower calibration tool 23 is locked by means of a lower carrier element 24 via a further connecting element 25 on the press table 3 . Fig. 1 shows in this case the two connecting rods 17, 18 in its lower dead center, Fig. 3 in the upper dead center. Two connecting rods are provided for uniform application of force; but it is also conceivable that the mechanical drive unit 7 causes the lifting movement on the plunger only with a connecting rod.

Zum Einpannen des Werkstücks für das Drehformen ist ein hydraulischer Antrieb 8 vorgesehen. Hierzu ist ein in einem Zylinder geführter Kolben 26 mit einem Gleitstück 27 verbunden, welches auf- und abwärts bewegt wird. Notwendige Druckflüssigkeitsleitungen sowie Rückstoßkolben sind nicht dargestellt. Das Gleit stück 27 selbst ist mit dem oberen Teil des Drehformwerkzeugs 28 verbunden. Das untere Drehformwerkzeug 29 ist mittels eines Verbindungselementes 30 an dem Preßtisch 3 fest arretiert. A hydraulic drive 8 is provided for clamping the workpiece for the rotary molding. For this purpose, a piston 26 guided in a cylinder is connected to a slide 27 which is moved up and down. Necessary hydraulic lines and recoil pistons are not shown. The sliding piece 27 itself is connected to the upper part of the rotary mold 28 . The lower rotary molding tool 29 is firmly locked on the press table 3 by means of a connecting element 30 .

Die beiden Prozesse des Drehformens und des Kalibrierens können gleichzeitig oder auch völlig unabhängig voneinander durchgeführt werden. Es ist beispiels weise möglich, während eines Drehformvorgangs den Kalibriervorgang mehrfach durchzuführen. Nach dem Drehformen wird das Werkstück von der Drehformposi tion mit Hilfe eines Transportarms in den Kalibrierbereich befördert (nicht gezeigt).The two processes of turning and calibrating can be carried out simultaneously or can be carried out completely independently of one another. It is exemplary as possible, the calibration process several times during a rotary molding process perform. After the rotary molding, the workpiece is removed from the rotary mold posi tion with the aid of a transport arm in the calibration area (not shown).

Nach Einlegen des Werkstücks in das fest arretierte, konturierte Werkzeugunterteil 29 wird dieses mittels des abwärts bewegten oberen Werkzeugteils 28 einge spannt und mittels des gleichen Werkzeugs der Verdrehvorgang durchgeführt. Hierzu ist das Drehformwerkzeug in Teilwerkzeuge (scheibenartig) (nicht darge stellt) aufgeteilt, die hintereinander längs des Werkstücks schlüssig zueinander angeordnet sind. In Abhängigkeit der jeweiligen Kröpfungen und deren ge wünschten Winkelstellungen werden jeweils nur bestimmte Teile des Werkzeugs um bestimmte Winkel verdreht. Eine Ausführungsform für diesen Verdrehmecha nismus ist in Form von mittels Hydraulikmitteln 31, 32 bewegten Armen 41, 42 mit Greifelementen 35 und 36 dargestellt, die endseitig an Längsbalken 39, 40 an greifen.After inserting the workpiece in the firmly locked, contoured lower tool part 29 , this is clamped in by means of the downwardly moved upper tool part 28 and the twisting process is carried out by means of the same tool. For this purpose, the rotary molding tool is divided into sub-tools (disk-like) (not shown) which are arranged one behind the other along the workpiece. Depending on the respective crank and their desired angular positions, only certain parts of the tool are rotated through certain angles. An embodiment for this Verdrehmecha mechanism is shown in the form of by means of hydraulic means 31 , 32 moving arms 41 , 42 with gripping elements 35 and 36 , the ends of which engage on longitudinal beams 39 , 40 .

Zum Ausheben des Werkstückes aus dem Drehformwerkzeug, zur Förderung und zum Einlegen des Werkstücks in das Kalibrierwerkzeug ist entweder ein externer Greiferarm vorgesehen, oder die Presse weist selbst Mittel zur Förderung des Werkstücks auf.For lifting the workpiece out of the rotary mold, for conveying and to insert the workpiece into the calibration tool is either an external one Gripper arm provided, or the press itself has funds to promote the Workpiece.

Claims

1. Press for rotating and calibrating a workpiece, comprising a press frame ( 1 ) including a press table ( 3 ), means for rotating ( 5 ) the workpiece and adjacent means for calibrating ( 6 ) the workpiece, each with upper and lower tool parts , as well as a drive means for the lifting movement of at least a part of the respective tool, characterized in that for the lifting movement of the rotary forming tool ( 28 , 29 ) and thus for clamping the workpiece and also for the lifting movement of the calibration tool ( 22 , 23 ) independently operating drive means ( 7 , 8 ) are provided and the drive means for the movement of the calibration tool and the rotary molding tool are of different types.

2. Press according to claim 1, characterized in that either the drive means ( 7 ) for the movement of the calibration tool or the drive means ( 8 ) for the rotary molding tool is of a mechanical type.

3. Press according to claim 2, characterized in that the mechanical drive means ( 7 ) for the movement of the calibration tool comprises a crank drive.

4. Press according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive means for the closing movement of the rotary molding tool are of a hydraulic type and comprise a piston-cylinder unit via which a slide ( 27 ) is moved into a stroke movement, the Slider is connected to the upper part ( 28 ) of the rotary molding tool and the lower part ( 29 ) of the rotary molding tool is arranged on the press bed ( 3 ).