DE102004016735B3 - Tool heating device for deforming machine has heating element able to be fitted to deforming machine for preheating - Google Patents

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Abstract

The tool heating device (8) for a deforming machine (1) has a heating element with adjustable to heat load to preheat the tool (5, 6) in the assembled state before a deforming begins. It includes a temperature sensor to measure the tool temperature, and a regulator for setting the heat load, depending on the measured tool temperature.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugheizung für eine Umformmaschine, insbesondere für eine Gesenkschmiedepresse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Betriebsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The The invention relates to a tool heater for a forming machine, in particular for one Drop forging press, according to the generic term of claim 1 and a corresponding operating method according to the preamble of claim 7.

Es ist in der Gesenkschmiedetechnik bekannt, das Gesenk vor dem eigentlichen Gesenkschmieden vorzuheizen, um ein Materialversagen des Gesenks während des Gesenkschmiedens zu vermeiden. Diese Vorheizung des Gesenks beim Gesenkschmieden ist sinnvoll, da beim Gesenkschmieden hohe Kräfte und mechanische Belastungen entstehen und in dem Gesenkhohlraum große Drücke auftreten. Darüber hinaus wird durch die Vorheizung des Gesenks vor dem eigentlichen Gesenkschmieden auch die Maßhaltigkeit des geschmiedeten Werkstücks erhöht, die Oberflächenreibung verringert und die Standzeit des Gesenks verbessert.It is known in die forging, the die before the actual Pre-heat drop forging, a material failure of the die while to avoid drop forging. This preheating of the die When drop forging is useful, since the die forging high personnel and mechanical stresses arise and in the die cavity size Pressures occur. About that In addition, through the preheating of the die before the actual Drop forging also the dimensional stability of the forged workpiece elevated, the surface friction reduced and the life of the die improved.

Ein bekanntes Verfahren zum Vorheizen des Gesenks wird insbesondere in der Massenfertigung eingesetzt und sieht einen speziellen Ofen vor, in den das Gesenk im demontierten Zustand vor dem eigentlichen Gesenkschmieden eingesetzt wird, um das Gesenk vorzuheizen. Nach dem Vorheizen wird das Gesenk dann aus dem Ofen entnommen und in der Gesenkschmiedepresse montiert, woraufhin das Gesenkschmieden beginnen kann. Nachteilig an diesem bekannten Verfahren zum Vorheizen des Gesenks ist zum einen die Tatsache, dass zum Vorheizen des Gesenks ein spezieller Ofen erforderlich ist. Zum anderen er fordert dieses bekannte Verfahren hierbei eine aufwendige Handhabung des Gesenks, da das Gesenk zunächst in den Ofen eingebracht und anschließend aus dem Ofen entnommen und an der Gesenkschmiedepresse montiert werden muss.One known method for preheating the die is in particular used in mass production and sees a special oven before, in which the die in the disassembled state before the actual Drop forging is used to preheat the die. To the preheating the die is then removed from the oven and in the Drop forging press mounted, whereupon die forging begins can. A disadvantage of this known method for preheating the Gesenk is, on the one hand, the fact that to preheat the die a special oven is required. On the other hand he demands this Known method in this case a complex handling of the die, since the die first placed in the oven and then removed from the oven and must be mounted on the drop forging press.

Die einfachste Möglichkeit zum Vorheizen des Gesenks besteht darin, das zu schmiedende heiße Werkstück mit einer Temperatur von ungefähr 1.100 °C auf das Gesenk zu legen, wodurch Wärme von dem Werkstück auf das Gesenk übergeht und dieses dadurch vorheizt. Nachteilig an dieser bekannten Vorheizung des Gesenks ist die Tatsache, dass das Gesenk durch einen direkten und andauernden Berührungskontakt zwischen dem heißen Werkstück und dem Gesenk an Härte verliert, wodurch die Standzeit des Gesenks abnimmt.The easiest way To preheat the die is to forge the hot workpiece with a Temperature of about 1,100 ° C on the To put down, which removes heat from the workpiece goes over to the Gesenk and this preheats it. A disadvantage of this known preheating of the Gesenk is the fact that the Gesenk by a direct and continuous contact between the hot workpiece and the Drop in hardness loses, whereby the life of the Gesenk decreases.

Es ist weiterhin bekannt, zum Vorheizen des Gesenks ein gasbetriebenes Heizgerät einzusetzen, wobei die Flamme des Heizgeräts auf das Gesenk gerichtet wird. Die Beflammung des Gesenks kann jedoch dazu führen, dass filigrane Einzelheiten des Gesenks ausglühen, worunter die Standzeit des Gesenks ebenfalls leidet.It is also known to preheat the die a gas-powered heater insert, with the flame of the heater directed to the die becomes. However, the flame of the die can cause filigree details of the die annealing, among which the life of the Gesenk also suffers.

Schließlich werden zum Vorheizen des Gesenks auch elektrisch betriebene Heizplatten eingesetzt, die jedoch ebenfalls unbefriedigend arbeiten.Finally for preheating the die also electrically operated heating plates used, but also work unsatisfactory.

Aus der DD 128 836 A ist ein beheizbares Werkzeug zum Gesenkschmieden bekannt, bei dem ein Heizelement zwischen einem Gesenkeinsatz und einer Gesenkhalteplatte in einer Ausnehmung einer Auflageplatte angeordnet ist.From the DD 128 836 A a heated die-forging tool is known in which a heating element is arranged between a die insert and a die holding plate in a recess of a platen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Möglichkeit zum Vorheizen des Gesenks zu schaffen.Of the The invention is therefore based on the object, an improved way to preheat the die.

Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugheizung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und durch ein entsprechendes Betriebsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7 gelöst.These The object is achieved by a tool heater according to the preamble of the claim 1 and by a corresponding operating method according to the preamble of claim 7 solved.

Die Erfindung geht von der technischen Erkenntnis aus, dass das Gesenk vor dem Beginn des Gesenkschmiedens nach Möglichkeit auf eine Temperatur aufgeheizt werden sollte, die der sogenannten Gleichgewichtstemperatur entspricht. Hierbei handelt es sich um den stationären Wert der Gesenktemperatur, der sich während des normalen Umformbetriebs in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen einstellt.The Invention is based on the technical knowledge that the die if possible, to a temperature before starting the drop forging should be heated, the so-called equilibrium temperature equivalent. This is the steady state value the die temperature that rises during normal forming operation depending on the operating conditions established.

Die Erfindung umfasst deshalb die allgemeine technische Lehre, das Gesenk nicht nur einfach mittels eines Heizelements vorzuheizen, sondern während des Vorheizen mittels eines Temperatursensors die Gesenktemperatur zu messen, wobei die Heizleistung des Heizelements in Abhängigkeit von der gemessenen Gesenktemperatur von einem Regler eingestellt wird, um die Gesenktemperatur auf einen vorgegebenen Temperatur-Sollwert zu regeln, der vorzugsweise der vorstehend erwähnten Gleichgewichtstemperatur entspricht.The The invention therefore comprises the general technical teaching, the die not just preheat by means of a heating element, but during the Preheat the die temperature by means of a temperature sensor measure, with the heating power of the heating element in dependence set by the measured die temperature of a regulator is to control the die temperature to a predetermined temperature setpoint, the preferably the one mentioned above Equilibrium temperature corresponds.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Vorheizung des Gesenks bei einer Gesenkschmiedepresse beschränkt, sondern kann vielmehr auch eingesetzt werden, um allgemein ein Werkzeug einer Umformmaschine vor dem eigentlichen Umformbetrieb vorzuheizen. Bei der Umformmaschine kann es sich beispielsweise auch um eine Wälzmaschine, eine Freiformschmiede, eine Durchziehmaschine, oder eine sonstige Umformmaschine handeln.The However, the invention is not on the preheating of the die at a Drop forging press restricted, but rather can also be used to generally a tool Preheat a forming machine before the actual forming operation. The forming machine can for example also be a Wälzmaschine, a free-form forge, a pull-through machine, or another Transforming machine act.

Weiterhin ist der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff des Temperatursensors allgemein zu verstehen und nicht auf Messfühler im engeren Sinne beschränkt, welche die Temperatur des vorzuheizenden Werkzeugs direkt messen. Es ist beispielsweise im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Werkzeugtemperatur mittelbar aus anderen Größen abzuleiten, die für eine Auswertung zur Verfügung stehen, so dass der Begriff eines Temperatursensors im Rahmen der Erfindung auch eine mittelbare Bestimmung der Werkzeugtemperatur umfasst.Furthermore, the term used in the invention of the temperature sensor is to be understood generally and not limited to sensors in the strict sense, which directly measure the temperature of preheating tool. It is For example, in the context of the invention also possible to derive the tool temperature indirectly from other variables that are available for evaluation, so that the term of a temperature sensor in the context of the invention also includes an indirect determination of the tool temperature.

Zur Regelung der Werkzeugtemperatur können im Rahmen der Erfindung verschiedene Reglertypen eingesetzt werden, wobei lediglich beispielhaft P-Regler, PI-Regler und PID-Regler zu erwähnen sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird jedoch zur Regelung der Werkzeugtemperatur ein PID-Regler vom Typ E5CS-R1 der Firma OMRON Industrial Automation Company eingesetzt, da sich dieser Regler als besonders vorteilhaft erwiesen hat.to Control of the tool temperature can be within the scope of the invention different types of regulators are used, with only exemplary P-controller, PI controllers and PID controllers are mentioned. In a preferred embodiment However, the invention is used to control the tool temperature PID controller type E5CS-R1 from OMRON Industrial Automation Company, since this controller proved to be particularly advantageous Has.

Vorzugsweise wird die Werkzeugtemperatur auf einen bestimmten Temperatur-Sollwert geregelt, nämlich auf den bereits vorstehend erwähnten stationären Wert der Werkzeugtemperatur, der sich im normalen Umformbetrieb einstellt. Der stationäre Wert der Werkzeugtemperatur kann beispielsweise bestimmt werden, indem während des normalen Umformbetriebs mehrfach die Werkzeugtemperatur gemessen wird, woraus dann der stationäre Wert beispielsweise durch Mittelwertbildung abgeleitet wird.Preferably the tool temperature is set to a specific temperature setpoint regulated, namely to the already mentioned above stationary Value of the tool temperature, which is in the normal forming operation established. The stationary one Value of the tool temperature can be determined, for example, while during the normal forming operation repeatedly measured the tool temperature becomes, from which then the stationary Value is derived for example by averaging.

Erfindungsgemäß wird die Werkzeugheizung nur zum Vorheizen des Werkzeugs in die Umformmaschine eingesetzt und anschließend aus der Umformmaschine entnommen, bevor der eigentliche Umformbetrieb beginnt. Bei einer Gesenkschmiedepresse mit einem Obergesenk und einem Untergesenk ist die erfindungsgemäße Werkzeugheizung also vorzugsweise so geformt und dimensioniert, dass die Werkzeugheizung zwischen Obergesenk und Untergesenk eingeführt werden kann: Dies ist vorteilhaft, weil die Werkzeugheizung dann sowohl das Obergesenk als auch das Untergesenk vorheizt.According to the invention Tool heater only for preheating the tool in the forming machine used and then removed from the forming machine before the actual forming operation starts. In a drop forging press with a top die and a lower die is therefore the tool heating according to the invention preferably so shaped and dimensioned that the tool heater between Upper die and lower die can be introduced: this is beneficial because the tool heater then both the upper die and the Undercarriage preheats.

Das Heizelement zum Vorheizen des Werkzeugs der Umformmaschine ist vorzugsweise elektrisch betrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Betriebsweise des Heizelementes beschränkt.The Heating element for preheating the tool of the forming machine is preferably electrically operated, however, the invention is not limited to this mode of operation of the heating element limited.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Werkzeugheizung als einzelnes Bauteil umfasst, sondern auch auf eine vollständige Umformmaschine mit einer derartigen Werkzeugheizung gerichtet ist.Farther is to mention that the invention not only the above-described tool heater according to the invention as a single component, but also on a complete forming machine directed with such a tool heating.

Ferner umfasst die Erfindung auch ein entsprechendes Betriebsverfahren für die vorstehend beschriebene Werkzeugheizung.Further The invention also encompasses a corresponding operating method for the above-described tool heater.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or will be discussed below together with the description of the preferred Embodiment of Invention with reference to the figures explained. Show it:

1 eine vereinfachte Frontansicht einer Gesenkschmiedepresse mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugheizung zum Vorheizen des Gesenks vor dem Schmiedebetrieb, 1 a simplified front view of a drop forging press with a tool heating according to the invention for preheating the die before the forging operation,

2A die erfindungsgemäße Gesenkheizung in einer Aufsichtsdarstellung, 2A the inventive die heater in a supervisory view,

2B die Gesenkheizung aus 2a in einer Seitenansicht, 2 B the Gesenkheizung off 2a in a side view,

3 ein elektrisches Schaltbild der Gesenkheizung aus den vorangehenden Figuren sowie 3 an electrical circuit diagram of the Gesenkheizung from the preceding figures and

4 ein erfindungsgemäßes Betriebsverfahren der erfindungsgemäßen Gesenkheizung in Form eines Flussdiagramms. 4 an inventive method of operation of the Gesenkheizung invention in the form of a flow chart.

Die Vorderansicht in 1 zeigt eine herkömmlich aufgebaute Gesenkschmiedepresse 1, die auf einem Maschinenfundament 2 steht, wobei die Gesenkschmiedepresse 1 an dem Maschinenfundament 2 festgeschraubt ist.The front view in 1 shows a conventionally constructed drop forging press 1 on a machine foundation 2 stands, with the drop forging press 1 at the machine foundation 2 is screwed.

Die Gesenkschmiedepresse 1 weist ein herkömmliches brückenförmiges Gehäuse 3 auf, wobei an der rechten Seite des Gehäuses 3 ein Bedienfeld 4 angeordnet ist, an dem ein Maschinenführer die Gesenkschmiedepresse 1 bedienen kann.The drop forging press 1 has a conventional bridge-shaped housing 3 on, being on the right side of the case 3 a control panel 4 is arranged, on which a machine operator, the drop forging press 1 can serve.

In dem Gehäuse 3 befindet sich an der Unterseite ein auswechselbares, feststehendes Untergesenk 5, das eine Werkstückhohlform bildet.In the case 3 is located at the bottom of an interchangeable, fixed lower die 5 forming a workpiece cavity mold.

Über dem Untergesenk 5 befindet sich ein Obergesenk 6, das auswechselbar an einem beweglichen Stößel 7 der Gesenkschmiedepresse befestigt ist, wobei sich der Stößel 7 während des Gesenkschmiedens in Pfeilrichtung bewegt. Der Antrieb des Stößels 7 und die Befestigung des Obergesenks 6 an dem Stößel 7 kann hierbei in herkömmlicher Weise erfolgen und wird deshalb nicht weiter detailliert beschrieben.Above the lower part 5 there is an upper die 6 Interchangeable with a movable ram 7 the swaging press is attached, with the plunger 7 moved during the drop forging in the direction of the arrow. The drive of the ram 7 and the attachment of the upper die 6 on the plunger 7 This can be done in a conventional manner and is therefore not described in detail.

Zwischen das Obergesenk 6 und das Untergesenk 5 ist hierbei eine erfindungsgemäße Gesenkheizung 8 eingesetzt, die auf dem Untergesenk 5 ruht und in den folgenden Figuren detailliert dargestellt ist. Die Gesenkheizung 8 dient zum Vorheizen des Untergesenks 5 und des Obergesenks 6 und wird nach dem Vorheizen aus der Gesenkschmiedepresse 1 entnommen, damit das Obergesenk 6 auf das Untergesenk 5 gepresst werden kann.Between the upper die 6 and the lower part 5 Here is a Gesenkheizung invention 8th used on the lower cast 5 rests and is shown in detail in the following figures. The Gesenkheizung 8th serves to preheat the lower part 5 and the superior 6 and will after preheating from the drop forging press 1 taken, so that the upper die 6 on the lower part 5 can be pressed.

Zum Vorheizen wird das Obergesenk 6 von dem Stößel 7 nach unten in die in der Zeichnung gezeigte Stellung gefahren, so dass zwischen der Unterseite des Obergesenks 6 und der Oberseite der Gesenkheizung 8 nur ein Abstand von 5–10 mm verbleibt. Auf diese Weise wird ein guter Wärmeübergang von der Gesenkheizung 8 auf das Obergesenk 6 erreicht, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung der Gesenkheizung 8 durch das Obergesenk 6 besteht.To preheat the upper die 6 from the pestle 7 moved down to the position shown in the drawing, so that between the bottom of the upper die 6 and the top of the die heater 8th only a distance of 5-10 mm remains. In this way, a good heat transfer from the Gesenkheizung 8th on the upper Gesenk 6 achieved without the risk of damaging the Gesenkheizung 8th through the upper die 6 consists.

Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die 2A und 2B der Aufbau der Gesenkheizung 8 beschrieben.The following will now be with reference to the 2A and 2 B the structure of the Gesenkheizung 8th described.

Die Gesenkheizung 8 weist ein aus Edelstahl bestehendes Gehäuse 9 auf, in dem zahlreiche elektrisch betriebene Heizspiralen 10 angeordnet sind, wobei die Heizspiralen 10 über ein Kabel 11 mit einer Länge von 18 m mit einer Steuereinheit 12 verbunden sind.The Gesenkheizung 8th has a housing made of stainless steel 9 on, in which numerous electrically operated Heizspiralen 10 are arranged, wherein the heating coils 10 over a cable 11 with a length of 18 m with a control unit 12 are connected.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass die Heizspiralen 10 in dem Gehäuse 9 der Gesenkheizung 8 in zwei übereinanderliegenden Ebenen an der Unterseite und an der Oberseite der Gesenkheizung 8 angeordnet sind, wobei die Heizspiralen 10 der oberen Ebene das Obergesenk 6 heizen, während die Heizspiralen 10 der unteren Ebene das Untergesenk 5 heizen sollen.Furthermore, it should be mentioned that the heating coils 10 in the case 9 the die heating 8th in two superimposed levels at the bottom and at the top of the die heater 8th are arranged, wherein the heating coils 10 the upper level the upper level 6 heat while the heating coils 10 the lower level the lower level 5 to heat.

An dem Gehäuse 9 sind seitlich zwei Griffe 13, 14 befestigt, mittels derer die Gesenkheizung 8 von zwei Bedienungspersonen zwischen dem Obergesenk 6 und dem Untergesenk 5 in die Gesenkschmiedepresse 1 eingesetzt werden kann.On the case 9 There are two handles on the side 13 . 14 fixed, by means of which the Gesenkheizung 8th of two operators between the upper die 6 and the lower part 5 into the drop forging press 1 can be used.

Weiterhin weist das Gehäuse 9 eine Abdeckung 15 auf, die mittels eines verschiebbaren Griffs 16 und einer Betätigungsstange 17 geöffnet oder geschlossen werden kann.Furthermore, the housing has 9 a cover 15 on, by means of a sliding handle 16 and an operating rod 17 can be opened or closed.

Darüber hinaus weist die Gesenkheizung 8 einen Temperatursensor 18 auf, der in dem Gehäuse 9 nahe der Oberseite berührungsfrei angeordnet ist, um die Gesenktemperatur zu messen.In addition, the Gesenkheizung points 8th a temperature sensor 18 on that in the case 9 is arranged near the top without contact to measure the die temperature.

Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf das in 3 dargestellte Schaltbild der elektrische Aufbau der Gesenkheizung 8 beschrieben.The following will now be with reference to the in 3 illustrated circuit diagram of the electrical structure of the Gesenkheizung 8th described.

Die Gesenkheizung 8 ist über das Kabel 11 mit einem herkömmlichen Dreiphasennetz A-B-C-N verbunden, wobei A, B, C die drei Phasen bezeichnen, während N einen Nullleiter bezeichnet.The Gesenkheizung 8th is over the cable 11 connected to a conventional three-phase network ABCN, where A, B, C denote the three phases, while N denotes a neutral.

Zum Ein- bzw. Ausschalten weist die Gesenkheizung 8 einen manuell bedienbaren Schalter 19 auf, der in Abhängigkeit von seiner Schaltstellung alle drei Phasen A, B, C trennt bzw. durchschaltet.For switching on or off has the Gesenkheizung 8th a manually operated switch 19 on, depending on its switching position, all three phases A, B, C separates or switches.

Weiterhin weist die Gesenkheizung 8 zum Schutz der Bedienungspersonen ein Sicherheitsrelais 20 auf, wobei das Sicherheitsrelais 20 anspricht, wenn der Strom zwischen der Phase C und dem Nullleiter N einen Wert von 30 mA erreicht.Furthermore, the Gesenkheizung 8th To protect the operators a safety relay 20 on, with the safety relay 20 responds when the current between the phase C and the neutral N reaches a value of 30 mA.

Zum Vorheizen des Untergesenks 5 und des Obergesenks 6 weist die Gesenkheizung 8 ein Heizelement 21 mit drei sternförmig zusammengeschalteten Widerstandsheizelementen 22, 23, 24 auf, wobei die Widerstandsheizelemente 22, 23, 24 durch die Heizspiralen 10 gebildet werden.For preheating the lower part 5 and the superior 6 has the Gesenkheizung 8th a heating element 21 with three star-shaped interconnected resistance heating elements 22 . 23 . 24 on, with the resistance heating elements 22 . 23 . 24 through the heating coils 10 be formed.

Zwischen das Sicherheitsrelais 20 und das Heizelement 21 ist hierbei ein steuerbarer dreiphasiger Schalter 25 geschaltet, wobei der Schalter 25 das Heizelement 21 an- oder abschaltet, so dass die Heizleistung des Heizelements 21 durch die Schaltzeiten des Schaltelements 25 bestimmt wird.Between the safety relay 20 and the heating element 21 Here is a controllable three-phase switch 25 switched, with the switch 25 the heating element 21 turns on or off, so that the heating power of the heating element 21 by the switching times of the switching element 25 is determined.

Die Ansteuerung des Schaltelements 25 zur Einstellung der gewünschten Heizleistung des Heizelements 21 erfolgt durch einen Regler 26 vom Typ OMRON E5CS-R1, wobei der Regler 26 zum einen über eine Sicherung 27 mit der geschalteten Phase C und zum anderen mit dem geschalteten Nullleiter N verbunden ist.The activation of the switching element 25 for setting the desired heating power of the heating element 21 done by a regulator 26 of type OMRON E5CS-R1, where the controller 26 on the one hand via a fuse 27 is connected to the switched-phase C and the other to the switched neutral conductor N.

Weiterhin weist die Gesenkheizung 8 eine Kontrollleuchte 28 auf, die während des Vorheizens aufleuchtet.Furthermore, the Gesenkheizung 8th a warning light 28 on, which lights up during preheating.

Ferner ist der Regler 6 an seinem Pin 8 über einen Schalter 29 und die Sicherung 27 mit der geschalteten Phase C verbunden.Further, the regulator 6 at his pin 8th via a switch 29 and the fuse 27 connected to the switched phase C.

Schließlich ist der Regler 26 eingangsseitig über einen Auswahlschalter 30 mit zwei Temperaturfühlern 31, 32 verbunden, die in dem Temperatursensor 18 angeordnet sind.Finally, the regulator 26 on the input side via a selector switch 30 with two temperature sensors 31 . 32 connected in the temperature sensor 18 are arranged.

Im Folgenden wird nun unter Bezugnahme auf das in 4 dargestellte Flussdiagramm die Betriebsweise der Gesenkheizung 8 beschrieben.The following will now be with reference to the in 4 illustrated flow chart the operation of the Gesenkheizung 8th described.

In einem ersten Schritt 33 muss zunächst die sogenannte Gleichgewichtstemperatur des Gesenks ermittelt werden. Hierbei handelt es sich um den stationären Wert der Gesenktemperatur, der sich während des Gesenkschmiedens einstellt, wobei die Gleichgewichtstemperatur unter anderem von dem eingesetzten Gesenk, dem bearbeiteten Werkstück und der Arbeitsgeschwindigkeit abhängt. Zur Ermittlung der Gleichgewichtstemperatur wird während des normalen Gesenkschmiedens mehrfach die Gesenktemperatur gemessen, wobei die Gleichgewichtstemperatur als Mittelwert der einzelnen Messwerte berechnet wird. Der Schritt 33 wird also während des normalen Schmiedebe triebs und damit vor dem eigentlichen erfindungsgemäßen Vorheizen des Obergesenks 6 und des Untergesenks 5 durchgeführt.In a first step 33 First, the so-called equilibrium temperature of the die must be determined. This is the steady state value of the die temperature that occurs during die forging, with the equilibrium temperature depending, among other things, on the die used, the workpiece being machined, and the operating speed. To determine the equilibrium temperature, the die temperature is measured several times during normal drop forging, the equilibrium Stem temperature is calculated as the mean value of the individual measured values. The step 33 So it is during normal Schmiedebe gear and thus before the actual preheating of the upper die according to the invention 6 and the lower part 5 carried out.

Nach einer längeren Betriebspause ist dann ein Vorheizen des Untergesenks 5 und des Obergesenks 6 sinnvoll, um die Standzeit des Untergesenks 5 und des Obergesenks 6 zu erhöhen und die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern. Darüber hinaus wird durch das Vorheizens des Untergesenks 5 und des Obergesenks 6 auch ein Materialversagen des Untergesenks 5 oder des Obergesenks 6 beim Gesenkschmieden vermieden.After a longer break in operation is then a pre-heating of the lower part 5 and the superior 6 useful to the life of the lower die 5 and the superior 6 increase and improve the machining accuracy. In addition, by preheating the lower die 5 and the superior 6 also a material failure of the lower genus 5 or the senior 6 avoided during die forging.

Zum Vorheizen wird die Gesenkheizung 8 in einem Schritt 34 zwischen dem Untergesenk 5 und dem Obergesenk 6 in die Gesenkschmiedepresse 1 eingesetzt, wie in 1 dargestellt ist.For preheating the Gesenkheizung 8th in one step 34 between the lower part 5 and the upper Gesenk 6 into the drop forging press 1 used as in 1 is shown.

Anschließend wird das Obergesenk 6 in einem weiteren Schritt 35 von dem Stößel 7 so weit nach unten gefahren, dass zwischen der Unterseite des Obergesenks 6 und der Oberseite der Gesenkheizung 8 ein Abstand von ungefähr 5–10 mm verbleibt. Dadurch wird ein Wärmeübergang von der Gesenkheizung 8 auf das Obergesenk 6 ermöglicht, ohne dass die Gesenkheizung 8 durch das Obergesenk 6 beschädigt wird.Subsequently, the upper die 6 in a further step 35 from the pestle 7 driven so far down that between the bottom of the upper die 6 and the top of the die heater 8th a distance of about 5-10 mm remains. This will create a heat transfer from the die heater 8th on the upper Gesenk 6 allows, without the die heating 8th through the upper die 6 is damaged.

In einem weiteren Schritt 36 wird das Gesenk dann auf die zuvor bestimmte Gleichgewichtstemperatur vorgeheizt, indem der Schalter 25 von dem Regler 26 in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur entsprechend angesteuert wird.In a further step 36 The die is then preheated to the previously determined equilibrium temperature by the switch 25 from the regulator 26 is controlled accordingly depending on the measured temperature.

Anschließend wird das Obergesenk 6 in einem weiteren Schritt 37 von dem Stößel 7 hochgefahren, woraufhin die Gesenkheizung 8 in einem weiteren Schritt 38 aus der Gesenkschmiedepresse 1 entnommen wird.Subsequently, the upper die 6 in a further step 37 from the pestle 7 raised, whereupon the Gesenkheizung 8th in a further step 38 from the drop forging press 1 is removed.

Anschließend erfolgt dann in einem weiteren Schritt 39 der Beginn des normalen Schmiedebetriebs, wobei das Untergesenk 5 und das Obergesenk 6 dann zu Beginn des Schmiedebetriebs bereits auf die Gleichgewichtstemperatur vorgeheizt sind.This is then done in a further step 39 the beginning of normal forging, the lower die 5 and the upper part 6 then preheated to the equilibrium temperature at the beginning of the forging operation.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.The The invention is not limited to the preferred embodiment described above limited. Rather, a variety of variants and modifications is possible, the also make use of the idea of the invention and therefore in fall within the scope of protection.

Claims (11)

Werkzeugheizung (8) für eine Umformmaschine (1), insbesondere für eine Gesenkschmiedepresse (1) oder eine Pressmaschine, mit – einem Heizelement (10, 22–24) mit einer einstellbaren Heizleistung zum Vorheizen eines Werkzeugs (5, 6) der Umformmaschine (1) im montierten Zustand vor dem Beginn des Umformbetriebs, – einem Temperatursensor (18, 31, 32) zur Messung der Werkzeugtemperatur und – einem Regler (26) zur Einstellung der Heizleistung des Heizelements (10, 22–24) in Abhängigkeit von der gemessenen Werkzeugtemperatur, wobei der Regler (26) die Werkzeugtemperatur auf einen vorgegebenen Temperatur-Sollwert regelt, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10, 22–24) zum Vorheizen in die Umformmaschine (1) einsetzbar und anschließend vor dem Beginn des eigentlichen Umformbetriebs aus der Umformmaschine (1) entnehmbar ist.Tool heating ( 8th ) for a forming machine ( 1 ), in particular for a drop forging press ( 1 ) or a pressing machine, with - a heating element ( 10 . 22 - 24 ) with an adjustable heating power for preheating a tool ( 5 . 6 ) of the forming machine ( 1 ) in the mounted state before the beginning of the forming operation, - a temperature sensor ( 18 . 31 . 32 ) for measuring the tool temperature and - a controller ( 26 ) for adjusting the heating power of the heating element ( 10 . 22 - 24 ) as a function of the measured tool temperature, the controller ( 26 ) regulates the tool temperature to a predetermined temperature setpoint, characterized in that the heating element ( 10 . 22 - 24 ) for preheating in the forming machine ( 1 ) and then before the start of the actual Umformbetriebs from the forming machine ( 1 ) is removable. Werkzeugheizung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Temperatur-Sollwert im Wesentlichen der stationäre Wert der Werkzeugtemperatur während des Umformbetriebs ist.Tool heating ( 8th ) according to claim 1, characterized in that the predetermined temperature setpoint is substantially the stationary value of the tool temperature during the forming operation. Werkzeugheizung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10, 22–24) elektrisch betrieben ist.Tool heating ( 8th ) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating element ( 10 . 22 - 24 ) is electrically operated. Werkzeugheizung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformmaschine (1) eine Gesenkschmiedepresse (1) oder eine Pressmaschine und das vorzuheizende Werkzeug (5, 6) ein Gesenk ist.Tool heating ( 8th ) according to one of the preceding claims, characterized in that the forming machine ( 1 ) a drop forging press ( 1 ) or a pressing machine and the preheating tool ( 5 . 6 ) is a die. Werkzeugheizung (8) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesenk (5, 6) zweiteilig ist und ein Obergesenk (6) und ein Untergesenk (5) aufweist, wobei das Heizelement (10, 22–24) zwischen das Obergesenk (6) und das Untergesenk (5) einsetzbar ist und im eingesetzten Zustand sowohl das Obergesenk (6) als auch das Untergesenk (5) vorheizt.Tool heating ( 8th ) according to claim 5, characterized in that the die ( 5 . 6 ) is in two parts and an upper die ( 6 ) and a lower die ( 5 ), wherein the heating element ( 10 . 22 - 24 ) between the upper die ( 6 ) and the lower die ( 5 ) and when inserted both the upper die ( 6 ) as well as the lower cast ( 5 ) preheated. Umformmaschine (1), insbesondere Gesenkschmiedepresse (1), mit einer Werkzeugheizung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Forming machine ( 1 ), in particular drop forging press ( 1 ), with a tool heating ( 8th ) according to any one of the preceding claims. Betriebsverfahren für eine Werkzeugheizung (8) einer Umformmaschine (1), mit den folgenden Schritten: – Vorheizen eines Werkzeugs (5, 6) der Umformmaschine (1) vor dem Beginn des Umformbetriebs im montierten Zustand, – Messung der Werkzeugtemperatur beim Vorheizen des Werkzeugs (5, 6), – Regelung der Werkzeugtemperatur auf einen vorgegebenen Temperatur-Sollwert in Abhängigkeit von der gemessenen Werkzeugtemperatur, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Einsetzen der Werkzeugheizung (8) in die Umformmaschine (1) zum Vorheizen des Werkzeugs (5, 6), – Entnahme der Werkzeugheizung (8) aus der Umformmaschine (1) nach dem Vorheizen und vor dem Umformbetrieb.Operating method for a tool heating ( 8th ) of a forming machine ( 1 ), with the following steps: preheating a tool ( 5 . 6 ) of the forming machine ( 1 ) before starting the forming operation in the mounted state, - measuring the tool temperature when preheating the tool ( 5 . 6 ), - control of the tool temperature to a predetermined temperature setpoint as a function of the measured tool temperature, characterized by the following steps: - inserting the tool heater ( 8th ) in the forming machine ( 1 ) for preheating the tool ( 5 . 6 ), - removal of the tool heating ( 8th ) from the forming machine ( 1 ) after preheating and before forming operation. Betriebsverfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Ermittlung des stationären Werts der Werkzeugtemperatur im Umformbetrieb, – Regelung der Werkzeugtemperatur beim Vorheizen auf den stationären Wert der Werkzeugtemperatur.Operating method according to claim 7, characterized through the following steps: - Detection of the stationary Value of the tool temperature in the forming operation, - Regulation the tool temperature during preheating to the stationary value the tool temperature. Betriebsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des stationären Werts der Werkzeugtemperatur während des Umformbetriebs die Werkzeugtemperatur gemessen wird.Operating method according to claim 8, characterized in that that for determining the steady state value the tool temperature during of the forming operation, the tool temperature is measured. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformmaschine (1) eine Gesenkschmiedepresse (1) und das vorzuheizende Werkzeug (5, 6) ein Gesenk ist.Operating method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the forming machine ( 1 ) a drop forging press ( 1 ) and the preheating tool ( 5 . 6 ) is a die. Betriebsverfahren (8) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesenk (5, 6) zweiteilig ist und ein Obergesenk (6) und ein Untergesenk (5) aufweist, wobei das Heizelement (10, 22–24) zwischen das Obergesenk (6) und das Untergesenk (5) eingesetzt wird und im eingesetzten Zustand sowohl das Obergesenk (6) als auch das Untergesenk (5) vorheizt.Operating procedure ( 8th ) according to claim 10, characterized in that the die ( 5 . 6 ) is in two parts and an upper die ( 6 ) and a lower die ( 5 ), wherein the heating element ( 10 . 22 - 24 ) between the upper die ( 6 ) and the lower die ( 5 ) and when inserted both the upper die ( 6 ) as well as the lower cast ( 5 ) preheated.
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