DE10010380B4

DE10010380B4 - Press for turning and calibrating a workpiece

Info

Publication number: DE10010380B4
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: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2020-03-04
Also published as: DE10010380A1

Abstract

Presse zum Verdrehen und Kalibrieren eines Werkstücks, umfassend einen Pressenrahmen (1) einschließlich eines Preßtischs (3), Mittel zum Verdrehen (5) des Werkstücks und hierzu benachbart Mittel zum Kalibrieren (6) des Werkstücks, jeweils mit oberen und unteren Werkzeugteilen, sowie ein Antriebsmittel für die Hubbewegung mindestens eines Teils des jeweiligen Werkzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hubbewegung des Drehformwerkzeugs (28, 29) und somit zur Einspannung des Werkstücks als auch zur Hubbewegung des Kalibrierwerkzeugs (22, 23) unabhängig arbeitende Antriebsmittel (7, 8) vorgesehen und die Antriebsmittel für die Bewegung des Kalibrierwerkzeugs und des Drehformwerkzeugs unterschiedlicher Art sind.Press for twisting and calibrating a workpiece, comprising a press frame (1) including a press table (3), means for twisting (5) the workpiece and adjacent thereto means for calibrating (6) the workpiece, each with upper and lower tool parts, and a drive means for the Lifting movement of at least a part of the respective tool, thereby characterized in that Lifting movement of the rotary mold (28, 29) and thus for clamping of the workpiece as well as the lifting movement of the calibration tool (22, 23) independently operating Drive means (7, 8) provided and the drive means for the movement of the calibration tool and the rotary mold tool different Kind are.

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse zum Verdrehen und Kalibrieren eines Werkstücks, insbesondere einer Kurbelwelle, umfassend einen Pressenrahmen einschließlich 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 The invention relates to a press for rotating and calibrating a Workpiece in particular a crankshaft, comprising a press frame including a Preßtischs, Means for rotating the workpiece and adjacent thereto means for calibrating the workpiece, respectively with upper and lower tool parts, and drive means for the lifting movement at least a part of the respective tool.

Bei der Herstellung von Werkstücken, wie Kurbelwellen, ist es bei mehrfach gekröpften Kurbelwellen mit winklig zueinander liegenden Kröpfungen bekannt, zuerst 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 unterworfen.at the production of workpieces, like crankshafts, it is at angularly cranked crankshafts known to each other, first the wave with all cranks to forge raw in one level and in a further step the different craning initially so twisting each other at an angle, as with the finished crankshaft required are. After twisting the crankshaft is a straightening or Subjecting calibration process.

Aus der EP 0 530 436 B1 ist bekannt, die beiden Prozesse Verdrehen und Kalibrieren, hier Prägen genannt, in einer Presse durchzuführen. Diese Drehformpresse 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, welche zwischen dem Schlitten und dem Bett angeordnet sind, wobei sich das Zen trum dieser Gesenke auf der axialen Zentrumslinie des zweiten Zylinders befindet. Das Werkstück wird zwischen dem oberen und unteren Drehformgesenk eingesetzt und durch Rotation der Gesenke verdreht. Grundsätzlich finden der Drehform- und der Prägeprozeß an zwei Werkstücken gleichzeitig statt. Nach dem Drehformen wird ein Werkstück mit Hilfe eines klammerartigen Übertragungszubringers 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.From the EP 0 530 436 B1 It is known to perform the two processes of twisting and calibrating, here called embossing, in a press. This rotating mold press for rotating a crankshaft is composed of a press frame with two main cylinders, an up and down movable carriage, which is connected to the punch or piston heads of these cylinders, a press bed, a pair Drehformgesenkeenke between the carriage and the Bed are arranged, wherein the center of these dies is located on the axial center line of the one cylinder, and a pair of embossing dies, which are arranged between the carriage and the bed, wherein the Zen center of these dies is located on the axial center line of the second cylinder. The workpiece is inserted between the upper and lower rotary dies and rotated by rotation of the dies. Basically, the Drehform- and the embossing process on two workpieces take place simultaneously. After the rotary forming, a workpiece is transferred by means of a clamp-like transfer feeder to the embossing section. Overall, the lifting movement for closing and opening the dies and embossing is achieved by means of a common slider, which is driven by means of a cylinder-piston unit, which is divided to prevent tilting movements in two cylinders.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Presse zum kombinierten Verdrehen von Werkstücken, insbesondere Kurbelwellen, sowie Kalibrieren weiterzubilden.Of the Invention is based on the object, a generic press for the combined turning of workpieces, in particular crankshafts, as well as calibration.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Presse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen offenbart.to solution This object is a press with the features of the claim 1 proposed. Advantageous developments are disclosed in the subclaims.

Erfindungsgemäß werden bei einer Presse die Antriebe zur Durchführung der Einspann- 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 voneinander. Die beiden Antriebseinheiten werden in einem Pressenrahmen angeordnet.According to the invention in a press, the drives for performing the clamping and twisting operation in the turning tool and the straightening operation completely separate and different Art executed. In contrast to the prior art, the proposed work Drives completely independent of each other. 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, unterworfen 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 vorteilhaft.It the advantages arise that the two drive methods within a press completely independent of each other can work, for example, in their cycle time or frequency. It is also possible, too workpieces to process with this press, which is only one action, i. twist or calibration. The use of a tool is thus independent of the use of the other. The press can thus optionally also used only for calibration, for example on axes that do not twist. In addition, it proves itself for the calibration of crankshafts the short contact time between the tools of the mechanically driven press part as advantageous.

Vorzugsweise ist entweder das Antriebsmittel für die Bewegung des Kalibrierwerkzeugs oder das Antriebsmittel für das Drehformwerkzeug mechanischer Art. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Kalibrieroperation mittels mechanischer Antriebsmittel, vorzugsweise eines Kurbelantriebs, die Schließbewegung des Drehformwerkzeugs mittels hydraulischer Antriebsmittel bewirkt.Preferably is either the drive means for the movement of the calibration tool or the drive means for the rotary molding tool mechanical type. In an advantageous embodiment is the calibration operation by means of mechanical drive means, preferably a crank drive, the closing movement of the rotary forming tool effected 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 angelenkt 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, for example, be formed by a motor driven flywheel with at least one, with the drive shaft engaging drive pulley with a connecting rod, which at a ram hinged and this moves in an upward and downward movement, wherein firmly connected with the punch the upper part of the calibration is and the lower tool part is firmly connected to the press table.

Eine bevorzugte Ausführungsform wird in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigen:A preferred embodiment is shown in the drawing. Hereby show:

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

2 einen Seitenschnitt der Presse nach 1; 2 a side section of the press after 1 ;

3 eine teilgeschnittene Ansicht der Presse nach 1. three a partially sectioned view of the press behind 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 Rahmensäulen fest auf einem Unterjoch 4 angeordnet.The illustrated press comprises a press frame 1 with a Oberjoch 2 and a press table three which is attached to the frame. The press table three is firmly on a subjigh above frame columns 4 arranged.

In der Ansicht nach 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 Antriebsmittel 7, 8 aufweisen. Die Antriebsmittel 8 für die Drehformeinheit 6 sind hydraulischer 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. 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 werden.In the view after 1 It can be seen that the units for calibration and for turning 5 . 6 Although next to each other in a press frame 1 are arranged, both units 5 . 6 but completely independent, separate drive means 7 . 8th exhibit. The drive means 8th for the rotary mold unit 6 are hydraulic type, the drive means 7 for the calibration unit 5 mechanical kind. For this is on Oberjoch 2 of the press frame 1 an electric motor 9 arranged, which is a flywheel 10 (see. 2 and three ) rotated. About the drive shaft 13 become two drive pulleys 14 . 15 on an output shaft 16 driven, by means of which two connecting rods 17 . 18 be brought into an up and down movement.

Die beiden Pleuel 17, 18 sind mit einem gemeinsamen Preßstempel bzw. Stößel 19 verbunden, der in einer Führung 20 gleitet und mittels dessen über Verbindungselemente und ein oberes Trägerelement 21 das obere Kalibrierwerkzeug 22 teilbewegt wird. Das untere Kalibrierwerkzeug 23 ist mittels eines unteren Trägerelementes 24 über ein weiteres Verbindungselement 25 am Preßtisch 3 arretiert. 1 zeigt hierbei die beiden Pleuel 17, 18 in ihrem unteren Totpunkt, 3 im oberen Totpunkt. Zur gleichmäßigen Kraftaufbringung sind zwei Pleuel vorgesehen; 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 with a common punch or pestle 19 connected, in a leadership 20 slides and by means of fasteners and an upper support element 21 the upper calibration tool 22 is partially moved. The lower calibration tool 23 is by means of a lower support element 24 via another connecting element 25 at the press table three locked. 1 shows here the two connecting rods 17 . 18 in their bottom dead center, three at top dead center. For uniform force application two connecting rods are provided; but it is also conceivable that the mechanical drive unit 7 only with a connecting rod causes the lifting movement on the plunger.

Zum Einspannen 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 Gleitstück 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.For clamping the workpiece for the rotary forming is a hydraulic drive 8th intended. For this purpose, a guided in a cylinder piston 26 with a slider 27 connected, which is moved up and down. Necessary hydraulic fluid lines and recoil pistons are not shown. The slider 27 itself is with the upper part of the rotary mold tool 28 connected. The lower turning tool 29 is by means of a connecting element 30 on the press table three firmly locked.

Die beiden Prozesse des Drehformens und des Kalibrierens können gleichzeitig oder auch völlig unabhängig voneinander durchgeführt werden. Es ist beispielsweise möglich, während eines Drehformvorgangs den Kalibriervorgang mehrfach durchzuführen. Nach dem Drehformen wird das Werkstück von der Drehformposition mit Hilfe eines Transportarms in den Kalibrierbereich befördert (nicht gezeigt).The Both processes of turning and calibrating can be done simultaneously or completely independent of each other carried out become. For example, it is possible while a Drehformvorgangs perform the calibration several times. To the turning is the workpiece from the rotary mold position by means of a transport arm in the calibration promoted (Not shown).

Nach Einlegen des Werkstücks in das fest arretierte, konturierte Werkzeugunterteil 29 wird dieses mittels des abwärts bewegten oberen Werkzeugteils 28 eingespannt und mittels des gleichen Werkzeugs der Verdrehvorgang durchgeführt. Hierzu ist das Drehformwerkzeug in Teilwerkzeuge (scheibenartig) (nicht dargestellt) aufgeteilt, die hintereinander längs des Werkstücks schlüssig zueinander angeordnet sind. In Abhängigkeit der jeweiligen Kröpfungen und deren gewünschten Winkelstellungen werden jeweils nur bestimmte Teile des Werkzeugs um bestimmte Winkel verdreht. Eine Ausführungsform für diesen Verdrehmechanismus ist in Form von mittels Hydraulikmitteln 31, 32 bewegten Armen 41, 42 mit Greifelementen 35 und 36 dargestellt, die endseitig an Längsbalken 39, 40 angreifen.After inserting the workpiece in the firmly locked, contoured lower tool part 29 this is done by means of the downwardly moving upper tool part 28 clamped and performed by means of the same tool twisting. For this purpose, the rotary mold is divided into sub-tools (disc-like) (not shown), which are arranged one behind the other along the workpiece in a conclusive manner. Depending on the respective cranks and their desired angular positions only certain parts of the tool are rotated by certain angles. One embodiment of this twisting mechanism is in the form of by means of hydraulic means 31 . 32 moving arms 41 . 42 with gripping elements 35 and 36 shown, the end to longitudinal beams 39 . 40 attack.

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.To the Lifting the workpiece from the rotary forming tool, for promotion and for inserting the workpiece either an external gripper arm is provided in the calibration tool, or the press itself has means for conveying the workpiece.

Claims

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

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

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

Press according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive means for the closing movement of the rotary mold tool are hydraulic and include a piston-cylinder unit via which a slider ( 27 ) is set in a lifting movement, wherein the slider with the upper part ( 28 ) of the rotary forming tool is connected and wherein the lower part ( 29 ) of the rotary forming tool on the press bed ( three ) is arranged.