DE102009034541B3 - Method and apparatus for stretch forging of twisted parts - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Streckschmieden von Werkstücken mit den Schritten: a) Durchführen einer Relativbewegung eines erwärmten und/oder in einem fließfähigen Zustand befindlichen metallischen Werkstückes (2) in einer Reckrichtung (V) relativ zu wenigstens zwei Reckwerkzeugen (4A, 4B) mittels wenigstens einer Greifeinrichtung (3), b) Drehen des Werkstücks (2) mittels der Greifeinrichtung(en) (3) bezüglich einer axial zur Reckrichtung (V) und/oder einer, vorzugsweise durch das Werkstück (2) verlaufenden, Achse (A) um einen vorgegebenen Drehwinkel (α1), wobei die Bewegungen der Schritte a) und b) in beliebiger Reihenfolge nacheinander oder auch gleichzeitig durchgeführt werden können, c) Abstützen des Werkstücks (2) in einem Teilbereich (22', 25'), indem wenigstens ein Stützelement (5A, 5B) einer Drehmomentabstützeinrichtung (5) mit diesem Teilbereich (21', 24') des Werkstücks (2) flächig oder formschlüssig in Anlage gebracht wird, d) Umformen eines weiteren Teilbereiches (23, 26) des Werkstücks (2), der zum abgestützten Teilbereich (21', 24') axial zur Achse (A) und/oder entgegen der Reckrichtung (V) versetzt ist, in einem Umformschritt durch Zustellen wenigstens eines der Reckwerkzeuge (4A, 4B) zum Werkstück (2), wobei das wenigstens eine Stützelement (5A, 5B) ein bei diesem Umformen des weiteren Teilbereichs (23, 26) auf den abgestützten Teilbereich (21', 24') ausgeübtes Drehmoment wenigstens teilweise abstützt oder aufnimmt und dadurch eine Drehmomentbelastung auf die ...Method for stretch forging workpieces with the following steps: a) Carrying out a relative movement of a heated and / or flowable metallic workpiece (2) in a stretching direction (V) relative to at least two stretching tools (4A, 4B) by means of at least one gripping device ( 3), b) Rotating the workpiece (2) by means of the gripping device (s) (3) with respect to an axis (A) axially to the stretching direction (V) and / or an axis (A) preferably running through the workpiece (2) by a predetermined angle of rotation (α1), wherein the movements of steps a) and b) can be carried out in any order one after the other or also simultaneously, c) supporting the workpiece (2) in a partial area (22 ', 25') by at least one support element (5A , 5B) a torque support device (5) is brought into abutment with this sub-area (21 ', 24') of the workpiece (2) in a flat or form-fitting manner, d) forming a further sub-area (23, 26) of the workpiece ( 2), which is offset axially to the axis (A) and / or against the stretching direction (V) in relation to the supported partial area (21 ', 24'), in a forming step by moving at least one of the stretching tools (4A, 4B) towards the workpiece (2 ), wherein the at least one support element (5A, 5B) at least partially supports or absorbs a torque exerted on the supported partial area (21 ', 24') during this forming of the further sub-area (23, 26) and thereby a torque load on the .. .
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Streckschmieden von Werkstücken.The invention relates to a method and a device for stretch-forging workpieces.
Schmieden ist ein Warmumformen von metallischen schmiedbaren Werkstoffen, insbesondere metallischen Legierungen wie Stählen. Das Streckschmieden, auch als Reckschmieden oder kurz als Recken bezeichnet, ist ein zum Freiformschmieden zählendes Verfahren, bei dem in aufeinanderfolgenden Schmiedeschritten jeweils nur ein kleiner Teil des Werkstückvolumens zwischen zwei Reckwerkzeugen (oder: Recksätteln) umgeformt wird. Während des Streckschmiedens wird das Werkstück an einem Ende oder auch an beiden Enden üblicherweise von Greifzangen von Manipulatoren oder Robotern gehalten und in einer Reckrichtung zwischen den Reckwerkzeugen in einzelnen Schritten hindurchbewegt und dann in entgegen der Reckrichtung aufeinanderfolgenden Teilbereichen von den Reckwerkzeugen senkrecht zur Reckrichtung gestaucht. Der Werkstoff des Werkstücks fließt dabei parallel zur Reckrichtung, das Werkstück wird also im Querschnitt senkrecht zur Reckrichtung dünner und parallel zur Reckrichtung länger. Die Reckwerkzeuge haben in der Regel eher ballige oder konvex gekrümmte Oberflächen und werden auch als Streck- oder Recksättel bezeichnet, wobei der obere Sattel als Obersattel und der untere Sattel als Untersattel bezeichnet werden. Durch die aufeinanderfolgenden einzelnen Umformvorgänge oder ”Bisse” bleibt eine die Form der Sättel abbildende wellige Struktur mit Rillen auf dem Werkstück zurück. Die Oberfläche des Werkstücks wird deshalb häufig in einem nachfolgenden Arbeitsgang geglättet mit Glättwerkzeugen, die in der Regel eine größere Abmessung aufweisen als die Reckwerkzeuge. Meist ist der Obersattel an einem beweglichen oberen Werkzeugträger oder Bär angeordnet und der Untersattel an einem in der Regel unbeweglichen unteren Werkzeugträger, der Schabotte. Es ist aber auch möglich, dass sich beide Reckwerkzeuge bewegen. Als Umformmaschinen beim Recken werden meist Schmiedepressen oder auch Schmiedehämmer verwendet, an denen dann die Reckwerkzeuge vorgesehen sind. Zum Zurückschmieden einer beim Recken des Werkstücks meist unerwünschten Breitung kann das Schmiedestück nach jedem Schlag um 90° gewendet werden. Das Streckschmieden oder Recken wird häufig als Vorformen oder zur Materialvorverteilung eingesetzt vor einem Gesenkschmieden, bei dem das Werkstück in die endgültige Form gebracht wird (zu diesem allgemeinen Stand der Technik siehe z. B. A. Herbert Fritz und Günter Schulze, „vdi-Fertigungstechnik”, Springer-Verlag, 5. Auflage, 2001, Seiten 402 bis 405).Forging is a hot forming of metallic malleable materials, especially metallic alloys such as steels. Stretch forging, also referred to as stretch forging or in short as stretching, is a method for open-die forging in which in each case only a small part of the workpiece volume is formed between two stretching tools (or drawers) in successive forging steps. During the stretch forging, the workpiece is usually held at one end or at both ends by gripper tongs of manipulators or robots and moved in a stretching direction between the stretching tools in individual steps and then compressed in opposite to the stretching direction successive portions of the stretching tools perpendicular to the stretching direction. The material of the workpiece flows parallel to the stretching direction, so the workpiece is in the cross section perpendicular to the stretching direction thinner and parallel to the stretching direction longer. The stretching tools tend to have crowned or convex curved surfaces and are also referred to as stretch or saddle saddles, the upper saddle being called the upper saddle and the lower saddle the lower saddle. As a result of the successive individual forming processes or "bites", a wavy structure which images the shape of the saddles remains with grooves on the workpiece. The surface of the workpiece is therefore often smoothed in a subsequent operation with smoothing tools, which usually have a larger dimension than the stretching tools. Most of the upper saddle is arranged on a movable upper tool carrier or bear and the lower saddle on a generally immovable lower tool carrier, the Schabotte. But it is also possible that both stretching tools move. As forming machines when stretching usually forging presses or forging hammers are used, where then the stretching tools are provided. To forge back a widening usually unwanted when stretching the workpiece, the forging can be turned by 90 ° after each blow. Stretch forging or stretching is often used as preforming or for material pre-distribution prior to die forging, in which the workpiece is brought to its final shape (for this general state of the art see, for example, Herbert Fritz and Günter Schulze, "vdi-Fertigungstechnik", Springer -Verlag, 5th edition, 2001, pages 402-405).
Typischerweise werden stabförmige oder quaderförmige Rohlinge beim Streckschmieden axial gelängt und ggf. schon in einem Längsschnitt in Reckrichtung gesehen mit Konturen versehen. Eine gedrallte oder in sich gedrehte Gestalt des Werkstücks kann mit einem solchen Streckschmiedeprozess gemäß dem Stand der Technik nicht erzeugt werden.Typically, rod-shaped or cuboidal blanks are elongated axially during stretch forging and possibly already provided with contours when seen in a longitudinal section in the stretching direction. A twisted or twisted shape of the workpiece can not be produced with such a stretch-forging process according to the prior art.
Jedoch wäre es wünschenswert, zum Herstellen von gedrallten Werkstücken wie beispielsweise Turbinenschaufeln schon ein Vorformen eines Rohlings in einen bereits der endgültigen Form besser angenäherten Vorformling für das anschließende Gesenkschmieden zur Verfügung zu haben, wobei vorzugsweise weiterhin ein Streckschmieden oder ein modifiziertes Streckschmieden eingesetzt werden soll.However, it would be desirable to have preforming of a blank into a preform which is more closely approximated to the final shape for subsequent die-forging in order to produce machined workpieces such as turbine blades, preferably further employing a stretch forge or modified stretch forging.
Aus
Die
Aus
Der Erfindung liegt deshalb, ausgehend von der vorgenannten Zielsetzung, die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Streckschmieden von Werkstücken und eine Vorrichtung zum Streckschmieden von Werkstücken so weiterzubilden, dass auch gedrallte Werkstücke hergestellt werden können.The invention is therefore, on the basis of the aforementioned object, the object of developing a method for stretch-forging of workpieces and a device for stretch-forging of workpieces so that even twisted workpieces can be produced.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den vom Patentanspruch 1 bzw. 11 jeweils abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved according to the invention by a method having the features of patent claim 1 and by a device having the features of claim 11. Advantageous embodiments and further developments will become apparent from the dependent claims 1 and 11 respectively dependent claims.
Das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 ist zum Streckschmieden von Werkstücken vorgesehen und umfasst die folgenden Verfahrensschritte, die wenigstens einmal, vorzugsweise in einer Vielzahl nacheinander, durchgeführt werden:
- a) Durchführen einer Relativbewegung eines erwärmten und/oder in einem fließfähigen Zustand befindlichen metallischen Werkstückes in einer Reckrichtung relativ zu wenigstens zwei Reckwerkzeugen mittels wenigstens einer Greifeinrichtung,
- b) Drehen des Werkstücks mittels der Greifeinrichtung(en) bezüglich einer axial zur Reckrichtung und/oder einer, vorzugsweise durch das Werkstück verlaufenden, Achse um einen vorgegebenen Drehwinkel, wobei die Bewegungen der Schritte a) und b) in beliebiger Reihenfolge nacheinander oder auch gleichzeitig durchgeführt werden können,
- c) Abstützen des Werkstücks in einem Teilbereich, indem wenigstens ein Stützelement einer Drehmomentabstützeinrichtung mit diesem Teilbereich des Werkstücks flächig oder formschlüssig in Anlage gebracht wird,
- d) Umformen eines weiteren Teilbereiches des Werkstücks, der zum abgestützten Teilbereich axial zur Achse und/oder entgegen der Reckrichtung versetzt ist, in einem Umformschritt durch Zustellen wenigstens eines der Reckwerkzeuge zum Werkstück, wobei das wenigstens eine Stützelement ein bei diesem Umformen des weiteren Teilbereichs auf den abgestützten Teilbereich ausgeübtes Drehmoment wenigstens teilweise abstützt oder aufnimmt und dadurch eine Drehmomentbelastung auf die Greifeinrichtung und/oder auf einen zwischen dem wenigstens einen Stützelement und der Greifeinrichtung liegenden Bereich des Werkstücks reduziert oder verhindert,
- e) Rückholen des oder der zugestellten Reckwerkzeuge(s) sowie vorzugsweise auch des oder jedes Stützelementes vom Werkstück.
- a) performing a relative movement of a heated and / or in a flowable state metallic workpiece in a stretching direction relative to at least two stretching tools by means of at least one gripping device,
- b) rotating the workpiece by means of the gripping device (s) with respect to an axis extending axially to the stretching direction and / or an axis, preferably through the workpiece by a predetermined angle of rotation, wherein the movements of steps a) and b) in any order sequentially or simultaneously can be performed
- c) supporting the workpiece in a partial area by at least one support element of a torque support device being brought into contact with this partial area of the workpiece in a planar or form-fitting manner,
- d) forming a further portion of the workpiece, which is offset to the supported portion axially to the axis and / or opposite to the stretching direction, in a forming step by feeding at least one of the stretching tools to the workpiece, wherein the at least one support element in this forming the further portion on at least partially supports or absorbs the torque exerted on the supported partial region and thereby reduces or prevents a torque load on the gripping device and / or on a region of the workpiece lying between the at least one supporting element and the gripping device,
- e) retrieving the or the delivered stretching tools (s) and preferably also of the or each support element from the workpiece.
Die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 11 ist zum Streckschmieden von erwärmten und/oder in einem fließfähigen Zustand befindlichen metallischen Werkstücken geeignet und bestimmt und insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach der Erfindung vorgesehen und umfasst
- a) eine Reckeinrichtung mit wenigstens zwei Reckwerkzeugen,
- b) wenigstens eine Greifeinrichtung zum Greifen eines Werkstücks, Durchführen einer Relativbewegung des Werkstückes in einer Reckrichtung relativ zu den wenigstens zwei Reckwerkzeugen und Drehen des Werkstücks bezüglich einer axial zur Reckrichtung und/oder einer, vorzugsweise durch das Werkstück verlaufenden, Achse um einen vorgegebenen Drehwinkel,
- c) eine Drehmomentabstützeinrichtung zum Abstützen des Werkstücks in einem Teilbereich mit wenigstens einem Stützelement, das mit diesem Teilbereich des Werkstücks flächig oder formschlüssig in Anlage bringbar oder gebracht ist und bei Umformen eines weiteren Teilbereiches des Werkstücks, der zum abgestützten Teilbereich axial zur Achse und/oder entgegen der Reckrichtung versetzt ist, in einem Umformschritt durch Zustellen wenigstens eines der Reckwerkzeuge zum Werkstück ein bei diesem Umformen des weiteren Teilbereichs auf den abgestützten Teilbereich ausgeübtes Drehmoment wenigstens teilweise abstützt oder aufnimmt und dadurch eine Drehmomentbelastung auf die Greifeinrichtung und/oder auf einen zwischen dem wenigstens einen Stützelement und der Greifeinrichtung liegenden Bereich des Werkstücks reduziert oder verhindert.
- a) a stretching device with at least two stretching tools,
- b) at least one gripping device for gripping a workpiece, performing a relative movement of the workpiece in a stretching direction relative to the at least two stretching tools and rotating the workpiece with respect to an axis extending axially to the stretching direction and / or an axis extending preferably through the workpiece by a predetermined angle of rotation,
- c) a torque support device for supporting the workpiece in a partial area with at least one support element which can be brought or brought into abutment with this portion of the workpiece surface and form fit and in forming a further portion of the workpiece to the supported portion axially to the axis and / or offset in a forming step by delivering at least one of the stretching tools to the workpiece at least partially supports or absorbs a torque exerted on the supported portion in this forming of the further portion and thereby a torque load on the gripping device and / or one between the at least a support element and the gripping device lying region of the workpiece is reduced or prevented.
Die Relativbewegung zweier Komponenten, wie z. B. der Reckwerkzeuge und dem Werkstück in der Reckrichtung, zueinander bedeutet hier und nach allgemeinem Verständnis, dass entweder eine beliebige der beiden Komponente ortsfest zu einem äußeren Koordinatensystem (oder: Bezugssystem), z. B. einem Maschinengestell, ist und die andere relativ zu oder in dem äußeren Koordinatensystem bewegt wird oder auch dass beide Komponenten relativ zum äußeren Koordinatensystem in einer resultierenden gegenläufigen Bewegung bewegt werden.The relative movement of two components, such. As the stretching tools and the workpiece in the stretching direction to each other means here and according to general understanding that either any of the two components fixed to an external coordinate system (or reference system), z. As a machine frame, and the other is moved relative to or in the outer coordinate system or that both components are moved relative to the outer coordinate system in a resultant counter-movement.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Relativbewegung zwischen Werkstück und Reckwerkzeugen eine Translationsbewegung axial zur Achse ist und/oder erfolgt in Reckrichtung um einen vorgegebenen axialen Weg axial zur Achse. Der vorgegebene axiale Weg bei mehreren oder allen Relativbewegungen zwischen Werkstück und Reckwerkzeugen ist vorzugsweise konstant, kann aber auch variieren.In a preferred embodiment, the relative movement between the workpiece and the stretching tools is a translation movement axially relative to the axis and / or takes place in the stretching direction about a predetermined axial path axially to the axis. The predetermined axial path for several or all relative movements between the workpiece and stretching tools is preferably constant, but may also vary.
Der axiale Weg ist vorzugsweise kleiner als eine axiale Abmessung der Reckwerkzeuge, insbesondere zwischen einem Drittel und zwei Drittel der axialen Abmessung der Reckwerkzeuge gewählt. Dadurch kann insbesondere in einer weiteren Ausführungsform erreicht werden, dass wenigstens zwei der umzuformenden oder umgeformten Teilbereiche des Werkstücks sich teilweise axial zur Reckrichtung und/oder Achse überlappen.The axial travel is preferably smaller than an axial dimension of the stretching tools, in particular chosen between one third and two thirds of the axial dimension of the stretching tools. As a result, it can be achieved, in particular in a further embodiment, that at least two of the partial regions of the workpiece to be reshaped or formed overlap partially axially with respect to the stretching direction and / or axis.
Der Drehwinkel bei jedem Drehen des Werkstücks oder Differenzdrehwinkel zwischen zwei Drehwinkeln aufeinander folgender Drehschritte ist entsprechend dem gewünschten Drall des Werkstücks gewählt und damit konstant oder variabel gewählt, insbesondere aus einem Bereich zwischen 0,5° und 15°, insbesondere zwischen 1° und 5°.The rotation angle at each rotation of the workpiece or differential rotation angle between two rotation angles of successive rotation steps is selected according to the desired twist of the workpiece and thus selected constant or variable, in particular from a range between 0.5 ° and 15 °, in particular between 1 ° and 5 ° ,
Der abgestützte Teilbereich des Werkstücks ist bevorzugt ein in einem früheren Umformschritt bereits umgeformter Teilbereich des Werkstücks.The supported partial region of the workpiece is preferably a partial region of the workpiece which has already been formed in an earlier forming step.
In einer weiteren Ausführungsform liegt zwischen dem abgestützten Teilbereich und dem mittels der Reckwerkzeuge umgeformten oder umzuformenden weiteren Teilbereich wenigstens ein weiterer bereits umgeformter Teilbereich.In a further embodiment, at least one further already formed partial area lies between the supported partial area and the further partial area formed or to be formed by means of the stretching tools.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Werkstück von einer oder zwei Greifeinrichtungen in jeweils einem zugeordneten, vorzugsweise an einem Ende des Werkstücks befindlichen, Greifbereich gegriffen und, auch während der Relativbewegung und/oder der Drehbewegung, in einer entlang der Achse ausgerichteten Lage gehalten, die vorzugsweise eine im Wesentlichen horizontale Lage ist.In a further embodiment, the workpiece of one or two gripping devices in each one assigned, preferably at one Gripping area located at the end of the workpiece and, during the relative movement and / or the rotational movement, held in a position aligned along the axis, which is preferably a substantially horizontal position.
Die Zustellbewegung und Rückholbewegung des oder der Reckwerkzeuge(s) und/oder des oder der Stützelemente(s) erfolgt insbesondere vertikal und/oder senkrecht zur Reckrichtung und/oder zur Achse.The advancing movement and return movement of the stretching tool or tools and / or of the supporting element (s) takes place in particular vertically and / or perpendicular to the stretching direction and / or to the axis.
Die Reckwerkzeuge weisen im Allgemeinen einander zugewandte in axialer Richtung konvex gekrümmte oder ballige Umformflächen auf, die sich in das Werkstück beim Eindrücken oder Auftreffen als komplementäre konkave Kontur abbilden.The stretching tools generally have mutually facing in the axial direction convex curved or spherical forming surfaces, which are reflected in the workpiece when pressed or hitting as a complementary concave contour.
Das wenigstens eine Stützelement weist nun bevorzugt eine in axialer Richtung konvex gekrümmte Stützfläche auf, die an die konvex gekrümmten Umformflächen der Reckelemente und damit die konkave Kontur der umgeformten Oberfläche des Werkstücks in der Form angepasst ist, und/oder sich axial großflächig über im Wesentlichen ihre gesamte axiale Länge auf dem Werkstück abstützen kann.The at least one support element now preferably has a support surface which is convexly curved in the axial direction and which is adapted to the convexly curved forming surfaces of the stretching elements and thus the concave contour of the formed surface of the workpiece in the mold, and / or substantially over a large area over its axial surface entire axial length can be supported on the workpiece.
Die Stützfläche soll sich auch in einer oder jeder zur axialen Richtung oder zur Achse senkrechten Querschnittsebene großflächig auf dem Werkstück abstützen. In einer Ausführungsform ist dazu die Stützfläche in dieser Querschnittsebene im Wesentlichen um einen dem Drehwinkel oder den Differenzdrehwinkel der zuvor oder gerade erfolgten Drehbewegung des Werkstücks entsprechenden Neigungswinkel, insbesondere gegenüber der Achse oder Horizontalen, geneigt, so dass die Stützelemente nicht mitgedreht werden müssen. Es ist aber ebenso möglich, die Stützelemente an die Bewegung der Greifeinrichtung oder des Werkstücks angepasst mitzudrehen.The support surface should also be extensively supported on the workpiece in one or each cross-sectional plane perpendicular to the axial direction or to the axis. In one embodiment, the support surface in this cross-sectional plane is essentially inclined by a tilt angle corresponding to the angle of rotation or the difference in rotational angle of the previously or just made rotational movement of the workpiece, in particular with respect to the axis or horizontal, so that the support elements do not have to be rotated. But it is also possible to rotate the support elements adapted to the movement of the gripping device or the workpiece.
Die axiale Länge des oder der Stützelemente(s) oder seiner Stützfläche ist vorzugsweise kleiner gewählt ist als die axiale Länge der Reckelemente oder ihrer Umformflächen, um die Stützelemente axial möglichst nahe an den Reckelementen anordnen zu können.The axial length of the or the support elements (s) or its support surface is preferably chosen smaller than the axial length of the stretching elements or their forming surfaces in order to arrange the support elements axially as close to the stretching elements can.
Das Werkstück hat in einer bevorzugten Variante vor dem ersten Umformschritt und/oder im Greifbereich einen polygonalen, insbesondere rechteckigen, vorzugsweise quadratischen, oder runden, insbesondere kreisrunden, Querschnitt senkrecht zur Achse.In a preferred variant, prior to the first forming step and / or in the gripping region, the workpiece has a polygonal, in particular rectangular, preferably square, or round, in particular circular, cross section perpendicular to the axis.
Die Reckeinrichtung ist oder umfasst im Allgemeinen eine arbeitsgebundene oder weggebundene Umformmaschine, vorzugsweise einen Schmiedehammer oder eine Schmiedepresse, d. h. ihre Reckwerkzeuge arbeiten entweder pressend oder weggebunden oder schlagend oder arbeitsgebunden.The stretching device is or generally comprises a work-bound or bound forming machine, preferably a forging hammer or a forging press, d. H. their stretching tools work either as presses or tied away, or beating or work-bound.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnungen Bezug genommen, in derenThe invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. Reference is also made to the drawings, in whose
jeweils schematisch dargestellt sind. Einander entsprechende Teile und Größen sind in den
are each shown schematically. Corresponding parts and sizes are in the
Die
Das Werkstück ist, auch in den umgeformten Zuständen, immer mit
Die wenigstens eine Greifeinrichtung
Es sind ferner zwei oberhalb und unterhalb der horizontalen Achse A befindliche Reckwerkzeuge
Die Reckeinrichtung
Die Reckwerkzeuge
Ferner weisen die Reckwerkzeuge
Die dargestellte Greifeinrichtung
Das Werkstück
Im Griffbereich
In
Ferner sind in
Im nächsten Stadium gemäß
Die Reckwerkzeuge
Der axiale Weg Δx kann insbesondere auch kleiner sein als die Länge B der Reckwerkzeuge
Dies bewirkt, dass die Reckwerkzeuge
Nun werden die Reckwerkzeuge
Vor, nach oder während dieser axialen Verschiebebewegung um den Weg Δx entlang der Achse A wird nun jedoch das Werkstück
Das Ergebnis des beschriebenen Zwischenschritts sowie der anschließenden Verschiebe- und Drehbewegung um α1 ist in
Für die Abfolge der Drehwinkelwerte in den einzelnen Drehschritten gilt αi + 1 = αi + Δα mit i ≥ 0 und dem Differenzwinkel Δα, der abhängig vom gewünschten Drall des fertig gereckten Werkstücks
In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Änderung oder Zunahme des Drehwinkels α pro Drehung oder Drehschritt des Werkstücks
Es ist aber auch möglich, die Drehwinkeländerung Δα variabel, beispielsweise zunehmend oder abnehmend und/oder sogar nicht nur positiv, sondern auch negativ (d. h. Umkehr der Drehrichtung), zu gestalten, wenn man einen variablen Drall im Werkstück
Der axiale Abstand d der Reckwerkzeuge
Durch das Eindrücken oder Auftreffen der Reckwerkzeuge
Um dieses Drehmoment abzufangen oder abzustützen, ist die bereits erwähnte Drehmomentabstützeinrichtung
In den bereits umgeformten Teilbereich
Um die Stützflächen
Es ist aber auch möglich, die Stützelemente
Somit ist das Werkstück
Nach dem Umformschritt gemäß
Nun wiederholt sich die Abfolge der folgenden Schritte
- • axiales Verschieben des Werkstücks
2 um den axialen Weg Δx, - • Drehung des Werkstücks um den Drehwinkel Δα
- • Abstützen des Werkstücks
2 in einem bereits umgeformten Teilbereich durch Einfahren oder Zustellen der Stützelemente)5A und5B der Drehmomentabstützeinrichtung5 - • Umformen des Werkstücks
2 in einem von dem abgestützten Teilbereich beabstandeten, weitervon der Greifeinrichtung 3 weg liegenden weiteren Teilbereich durch Zustellen derReckwerkzeuge 4A und4B , - •
Rückholen von Reckwerkzeugen 4A und4B und Stützelementen 5A und5B
- • axial movement of the
workpiece 2 around the axial path Δx, - • Rotation of the workpiece by the angle of rotation Δα
- • supporting the
workpiece 2 in an already transformed partial area by retracting or delivering the support elements)5A and5B theDrehmomentabstützeinrichtung 5 - • Forming the
workpiece 2 spaced apart from the supported portion, farther from thegripping device 3 weg lying further portion by delivering thestretching tools 4A and4B . - • Return of stretching
tools 4A and4B andsupport elements 5A and5B
Die
In dieser Weise wird also das gesamte Werkstück Stück für Stück oder Schritt für Schritt in zueinander um den Drehwinkel verdrehten Teilbereichen umgeformt, bis das Ende des umzuformenden Bereichs erreicht ist. Das dadurch erzeugte Werkstück hat dann eine gedrallte Grundform und kann als vorgeformtes Teil in einem darauffolgenden Gesenkschmiedevorgang zu einem gedrallten fertigen Teil, beispielsweise einer Turbinenschaufel, fertig geschmiedet werden.In this way, therefore, the entire workpiece is formed piece by piece or step by step in mutually rotated by the rotation angle portions until the end of the area to be formed is reached. The workpiece produced thereby has a twisted basic shape and can be ready forged as a preformed part in a subsequent drop forging operation to a twisted finished part, such as a turbine blade.
Die Abstützung des Werkstücks
Bevorzugt ist ein Zwischenschalten von einem umgeformten Teilbereich, wie in den FIG gezeigt, zwischen den gerade umgeformten Teilbereich und den dabei abgestützten Teilbereich, weil in diesem Fall die Abstützung nahe genug an der Umformstelle ist und die Bewegungsfreiheit der Werkzeuge dennoch gewährleistet ist. Dies wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel erreicht durch die zwei ersten Umformschritte gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Werkstückworkpiece
- 33
- Greifeinrichtunggripper
- 3A, 3B3A, 3B
- Greifelementgripping element
- 44
- Reckeinrichtungstretching device
- 4A, 4B4A, 4B
- ReckwerkzeugReck tool
- 55
- DrehmomentabstützeinrichtungDrehmomentabstützeinrichtung
- 5A, 5B5A, 5B
- Abstützelementsupporting
- 2020
- GreifbereichGriffin area
- 21, 22, 2321, 22, 23
- Teilbereichsubregion
- 21' bis 25'21 'to 25'
- (umgeformter) Teilbereich(reshaped) subarea
- 2626
- Teilbereichsubregion
- 41,4241.42
- Umformflächeforming surface
- 51, 5251, 52
- Stützflächesupport surface
- AA
- Achseaxis
- BB
- axiale Längeaxial length
- B1, B2, B3B1, B2, B3
- axiale Längeaxial length
- CC
- axiale Längeaxial length
- GG
- Greifachsecross axis
- RR
- ReckbewegungReck movement
- VV
- Reckrichtung DrehwinkelDirection of rotation
- α1, α4α1, α4
- Drehwinkelangle of rotation
- ββ
- Greifwinkelcross angle
- ΔxAx
- axialer Wegaxial way
- d, e, e'd, e, e '
- axialer Abstandaxial distance
Claims (22)
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE200910034541 DE102009034541B3 (en) | 2009-07-23 | 2009-07-23 | Method and apparatus for stretch forging of twisted parts |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910034541 DE102009034541B3 (en) | 2009-07-23 | 2009-07-23 | Method and apparatus for stretch forging of twisted parts |
Publications (1)
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB840635A (en) * | 1957-06-19 | 1960-07-06 | English Steel Corp Ltd | Improvements in or relating to forging apparatus |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB840635A (en) * | 1957-06-19 | 1960-07-06 | English Steel Corp Ltd | Improvements in or relating to forging apparatus |
DE20311306U1 (en) * | 2003-06-06 | 2003-10-02 | Langenstein & Schemann Gmbh | Forging system with automatic support for workpiece with robotic grips on opposite sides of the workpiece |
EP1600227B1 (en) * | 2004-05-26 | 2007-09-19 | GFM Beteiligungs- und Management GmbH & Co KG | Forging device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020100149A1 (en) * | 2020-01-07 | 2021-07-08 | Frauenthal Powertrain Gmbh | Manipulation device for handling a workpiece to be formed by a forming tool, as well as a method |
DE102020100149B4 (en) | 2020-01-07 | 2021-09-16 | Frauenthal Powertrain Gmbh | Manipulation device for handling a workpiece to be formed by a forming tool, as well as a method |
WO2024002582A1 (en) * | 2022-06-30 | 2024-01-04 | Sms Group Gmbh | Smx forging strategy |
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