DE102011001672B4 - Device for forming workpieces - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken umfassend: a) wenigstens einen Stößel (10), an dem wenigstens ein erstes Umformwerkzeug (4), vorzugsweise mittels eines Werkzeugträgers (2), angeordnet ist und der von wenigstens einem Stößelantrieb (11) antreibbar ist, b) wenigstens einen Werkzeugträger (3) zum Tragen wenigstens eines zweiten Umformwerkzeuges (5), c) wobei der Stößel und der Werkzeugträger relativ zueinander bewegbar sind, derart, dass das Werkstück zur Umformung zwischen den Umformwerkzeugen zu liegen kommt, d) wobei in einem Taumelbetrieb der Vorrichtung d1) als Umformwerkzeuge wenigstens zwei Taumelwerkzeuge (4, 5) vorgesehen sind, d2) ein Taumelträger (9) vorgesehen ist, der in einem Taumellager (8) gelagert ist und in wenigstens einer Schwenkkoordinate, vorzugsweise in wenigstens zwei Schwenkkoordinaten, schwenkbar ist, d3) wobei wenigstens ein erstes der Taumelwerkzeuge (4) am Stößel (10) angeordnet ist und wenigstens ein zweites der Taumelwerkzeuge (5) am Taumelträger (9) angeordnet ist, d5) und wenigstens ein Taumelantrieb (30) für den Taumelträger (9) vorgesehen ist mit wenigstens zwei Antriebseinheiten (31 bis 34), die jeweils ein gegenüber einem feststehenden Antriebselement (51 bis 54), vorzugsweise linear, bewegliches Antriebselement (41 bis 44) umfassen, d6) wobei jeweils eines der Antriebselemente (41 bis 44) der Antriebseinheiten mit dem Taumelträger (9) in jeweils einem Koppellager, vorzugsweise lösbar, mechanisch gekoppelt sind, e) und wobei in einem Pressbetrieb der Vorrichtung e1) als Umformwerkzeuge wenigstens zwei Presswerkzeuge vorgesehen sind, e2) wenigstens ein erstes der Presswerkzeuge am Stößel (10) angeordnet ist und der Werkzeugträger (3) ein zweites der Presswerkzeuge trägt, e3) und die beweglichen Antriebselemente (41 bis 44) von wenigstens zwei, vorzugsweise allen, Antriebseinheiten des Taumelantriebs jeweils wenigstens eine Anlagefläche (F1), die an dem Antriebselement selbst oder an einem mit dem Antriebselement gekoppelten Abstützlager (44A) vorgesehen ist, zur Anlage an wenigstens eine korrespondierende Anlagefläche (F2), die am Stößel selbst oder an einem entsprechenden Stößelanlageteil (23, 24) oder Abstützteil (23A, 24A, 24B) am Stößel (10) vorgesehen ist, aufweisen.The invention relates to a device for forming workpieces comprising: a) at least one plunger (10) on which at least a first forming tool (4), preferably by means of a tool carrier (2), is arranged and driven by at least one plunger drive (11) b) at least one tool carrier (3) for carrying at least one second forming tool (5), c) wherein the plunger and the tool carrier are movable relative to each other, such that the workpiece comes to rest between the forming tools, d) wherein in a tumbling operation of the device d1) as forming tools at least two wobble tools (4, 5) are provided, d2) a wobble carrier (9) is provided which is mounted in a swash bearing (8) and in at least one pivot coordinate, preferably in at least two pivot coordinates , is pivotable, d3) wherein at least a first of the wobble tools (4) on the plunger (10) is arranged and at least a second the wobble tools (5) is arranged on the wobble carrier (9), d5) and at least one wobble drive (30) for the wobble carrier (9) is provided with at least two drive units (31 to 34), each one opposite a fixed drive element (51 to 54), preferably linear, movable drive element (41 to 44) comprise, d6) wherein each one of the drive elements (41 to 44) of the drive units with the Taumelträger (9) in each case a coupling bearing, preferably releasably, mechanically coupled, e) and wherein in a pressing operation of the device e1) at least two pressing tools are provided as forming tools, e2) at least a first of the pressing tools on the plunger (10) is arranged and the tool carrier (3) carries a second of the pressing tools, e3) and the movable drive elements (41 to 44) of at least two, preferably all, drive units of the wobble drive in each case at least one contact surface (F1), which on the drive element selb or on a support bearing (44A) coupled to the drive element, for abutment with at least one corresponding abutment surface (F2) on the plunger itself or on a corresponding plunger attachment part (23, 24) or support part (23A, 24A, 24B) on Plunger (10) is provided, have.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken.The invention relates to a device for forming workpieces.
Zum Pressen von Werkstücken bei der Kaltumformung, insbesondere bei der Blechumformung, oder Warmumformung, insbesondere beim Schmieden von metallischen schmiedbaren Werkstoffen, sind verschiedene Umformmaschinen (Pressmaschinen) bekannt (siehe beispielsweise VDI-Lexikon Band Produktionstechnik Verfahrenstechnik, Herausgeber: Hiersig, VDI-Verlag, 1995, Seiten 1107 bis 1113). Wenigstens ein Stößel mit einem ersten Presswerkzeug der Pressmaschine wird von einem Antrieb angetrieben und relativ zu einem zweiten Presswerkzeug der Pressmaschine bewegt, so dass zwischen den Presswerkzeugen das Werkstück durch Presskräfte umgeformt werden kann.For pressing workpieces in cold forming, especially in sheet metal forming, or hot forming, especially when forging metallic malleable materials, various forming machines (press machines) are known (see, for example, VDI Lexicon Volume Production Technology Process Engineering, published by: Hiersig, VDI-Verlag, 1995 , Pages 1107 to 1113). At least one ram with a first pressing tool of the pressing machine is driven by a drive and moved relative to a second pressing tool of the pressing machine, so that between the pressing tools, the workpiece can be deformed by pressing forces.
Die in der Regel weggebunden arbeitenden mechanischen Pressen nutzen mechanische Antriebe, beispielsweise Servomotorantriebe, mit verschiedensten Übersetzungsmechanismen, beispielsweise Exzenterantrieben (Exzenterpressen) oder Kniehebelantrieben (Kniehebelpressen). Die Umformkraft oder Stößelkraft ist abhängig von dem Weg oder der Stellung des Stößels.The usually weggebunden working mechanical presses use mechanical drives, such as servomotor drives, with a variety of translation mechanisms, such as eccentric (eccentric) or toggle (push-pull). The forming force or ram force is dependent on the path or the position of the plunger.
Die in der Regel kraftgebunden arbeitenden hydraulischen Pressen nutzen einen hydraulischen Antrieb mittels eines hydraulischen Mediums wie Öl oder Wasser, dessen Druckenergie von in Hydraulikzylindern laufenden Kolben in mechanische Umformarbeit umgesetzt wird. Die Stößelkraft entspricht dem Produkt von hydraulischem Druck und Kolbenfläche und ist weitgehend unabhängig von der Stellung des Stößels.The normally force-operated hydraulic presses use a hydraulic drive by means of a hydraulic medium such as oil or water, whose pressure energy is converted by running in hydraulic cylinders piston into mechanical forming work. The ram force corresponds to the product of hydraulic pressure and piston area and is largely independent of the position of the plunger.
Ferner sind sogenannte Taumelpressen bekannt, die zum Taumeln von Werkstücken verwendet werden.Furthermore, so-called wobble presses are known, which are used for tumbling workpieces.
Das Taumeln ist ein Umformverfahren, insbesondere Kaltumformverfahren, bei dem immer nur Teilbereiche des Werkstücks umgeformt werden und somit die Umformkraft auch nur jeweils auf diesen Teilbereich des Werkstücks wirkt. Dabei wird das Werkstück zwischen zwei Taumelwerkzeugen (oder: Taumelgesenken) gepresst, wobei eines der beiden Taumelwerkzeuge ortsfest ist und das andere Taumelwerkzeug zentral an einem Taumelträger befestigt ist, der in einem Taumellager schwenkbar gelagert ist. Mittels eines Taumelantriebs wird der Taumelträger in eine kreisende oder wellenförmige Taumelbewegung unter einem bestimmten Neigungswinkel um eine durchs Taumellager gehende Taumelachse bewegt. Dabei wird, ähnlich wie beim Walzen, sukzessive immer nur ein kleiner Teilbereich des Werkstücks umgeformt und das Werkstück fließt nach und nach in die Taumelwerkzeuge hinein und nimmt deren Form an. Das taumelnde Werkzeug, das die Taumelbewegung ausführt, kann dabei mit seinem Taumelträger oben angeordnet sein und das feststehende Taumelwerkzeug unten oder auch umgekehrt.The tumbling is a forming process, in particular cold forming process, in which always only partial areas of the workpiece are formed and thus the forming force also acts only on this portion of the workpiece. In this case, the workpiece between two tumbling tools (or: Taumelgesenken) is pressed, wherein one of the two tumbling tools is stationary and the other wobble tool is mounted centrally on a wobble carrier, which is pivotally mounted in a swash bearing. By means of a wobble drive, the wobble carrier is moved in a circular or wave-like tumbling motion at a certain angle of inclination about a wobble axis passing through the wobble bearing. In this case, similar to the rolling, successively only a small portion of the workpiece is formed and the workpiece flows gradually into the tumbling tools and takes on their shape. The wobbling tool, which performs the wobbling movement, can be arranged with its tumble carrier at the top and the fixed wobble tool below or vice versa.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine neue Umformvorrichtung zum Umformen von Werkstücken zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is now to provide a new forming device for forming workpieces available.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Umformvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a forming device with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken gemäß Patentanspruch 1 umfasst
- a) wenigstens einen Stößel, an dem wenigstens ein Umformwerkzeug angeordnet ist und der von wenigstens einem Stößelantrieb antreibbar ist,
- b) wenigstens einen Werkzeugträger, an oder auf dem wenigstens ein weiteres Umformwerkzeug angeordnet ist,
- c) wobei der Stößel und der Werkzeugträger relativ zueinander bewegbar sind, derart, dass das Werkstück zur Umformung zwischen den Umformwerkzeugen zu liegen kommt,
- d) wobei in einem Taumelbetrieb der Vorrichtung
- d1) als Umformwerkzeuge wenigstens zwei Taumelwerkzeuge vorgesehen sind,
- d2) ein Taumelträger vorgesehen ist, der in einem Taumellager gelagert ist und in wenigstens einer Schwenkkoordinate, vorzugsweise in wenigstens zwei Schwenkkoordinaten, schwenkbar ist,
- d3) wobei wenigstens ein erstes der Taumelwerkzeuge am Stößel angeordnet ist und wenigstens ein zweites der Taumelwerkzeuge am Taumelträger angeordnet ist,
- d4) und wenigstens ein Taumelantrieb für den Taumelträger vorgesehen ist mit wenigstens zwei Antriebseinheiten, die jeweils ein gegenüber einem feststehenden Antriebselement, vorzugsweise linear, bewegliches Antriebselement umfassen,
- d5) wobei jeweils eines der Antriebselemente der Antriebseinheiten mit dem Taumelträger in jeweils einem Koppellager mechanisch gekoppelt ist,
- e) und wobei in einem Pressbetrieb der Vorrichtung
- e1) als Umformwerkzeuge wenigstens zwei Presswerkzeuge vorgesehen sind,
- e2) wenigstens ein erstes der Presswerkzeuge am Stößel angeordnet ist und wenigstens ein zweites der Presswerkzeuge am Werkzeugträger angeordnet ist,
- e3) die beweglichen Antriebselemente von wenigstens zwei, vorzugsweise allen, Antriebseinheiten des Taumelantriebs jeweils wenigstens eine Anlagefläche, die an dem Antriebselement selbst oder an einem mit dem Antriebselement gekoppelten Abstützlager vorgesehen ist, zur Anlage an wenigstens eine korrespondierende Anlagefläche, die am Stößel selbst oder an einem entsprechenden Stößelanlageteil oder Abstützteil am Stößel vorgesehen ist, aufweisen,
- e4) und (im Pressbetrieb) der Taumelträger (
9 ) und das Taumellager (8 ) demontiert sind, der Taumelantrieb jedoch montiert ist oder bleibt.
- a) at least one plunger on which at least one forming tool is arranged and which is drivable by at least one plunger drive,
- b) at least one tool carrier is arranged on or on the at least one further forming tool,
- c) wherein the plunger and the tool carrier are movable relative to each other, such that the workpiece comes to rest for forming between the forming tools,
- d) wherein in a tumbling operation of the device
- d1) at least two wobble tools are provided as forming tools,
- d2) a wobble carrier is provided, which is mounted in a wobble bearing and is pivotable in at least one pivoting coordinate, preferably in at least two pivoting coordinates,
- d3) wherein at least a first of the wobble tools is arranged on the plunger and at least a second of the wobble tools is arranged on the wobble carrier,
- d4) and at least one wobble drive for the wobble carrier is provided with at least two drive units, each of which comprises a drive element, preferably a linearly movable drive element, relative to a stationary drive element,
- d5) wherein one of the drive elements of the drive units is mechanically coupled to the wobble carrier in each case in a coupling bearing,
- e) and wherein in a pressing operation of the device
- e1) at least two pressing tools are provided as forming tools,
- e2) at least a first of the pressing tools is arranged on the tappet and at least one second of the pressing tools is arranged on the tool carrier,
- e3) the movable drive elements of at least two, preferably all, drive units of the wobble drive in each case at least one contact surface, which is provided on the drive element itself or on a drive bearing coupled to the support bearing for abutment with at least one corresponding contact surface on the plunger itself or on a corresponding ram attachment part or support part is provided on the plunger,
- e4) and (in pressing operation) the wobble carrier (
9 ) and the swash bearing (8th ) are disassembled, but the wobble drive is mounted or remains.
Gemäß der Erfindung haben also die Antriebselemente des (nicht demontierten) Taumelantriebs eine Zusatzfunktion in einem Pressbetrieb und dienen zur Anlage an jeweils eine Anlagefläche an dem Stößel oder einem damit verbundenen Teil. Dadurch können die Antriebseinheiten des Taumelantriebs zum Abstützen des Stößels bei einem Pressbetrieb mit Presswerkzeugen verwendet werden, insbesondere zum Stützen oder Stabilisieren oder Dämpfen des Stößels bei dessen Pressbewegung wie z. B. zur Horizontal- oder dessen Parallelhaltung des Stößels oder zur Schnittschlagdämpfung.According to the invention, therefore, the drive elements of the (not disassembled) wobble drive an additional function in a pressing operation and are used for contact with a respective contact surface on the plunger or an associated part. As a result, the drive units of the wobble drive for supporting the plunger can be used in a pressing operation with pressing tools, in particular for supporting or stabilizing or damping the plunger in the pressing movement such. B. for horizontal or parallel holding the plunger or for cutting impact damping.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anlage- oder Stützfläche an jedem beweglichen Antriebselement an einer von dem feststehenden Antriebselement abgewandten Seite, insbesondere an einem freien Ende, des beweglichen Antriebselementes vorgesehen, insbesondere an einem an dieser Seite oder diesem Ende angeordneten Abstützlager. In einer besonderen Ausgestaltung umfasst jedes Abstützlager einen Abstützring, an dem die Anlagefläche ausgebildet ist, und einen benachbarten oder angrenzenden Lagerring, der mit einer gegenüberliegenden sphärischen ringförmigen Lagerfläche auf einer korrespondierenden sphärischen ringförmigen Lagerfläche eines Kugelringes gelagert ist und mittels einer Schraube und ggf. eines Unterlagsteils in der Gewindebohrung im stirnseitigen Ende des Antriebselements befestigt oder verschraubt ist. Dadurch ist bei der Abstützung des Stößels durch die Antriebseinheiten ein kleines Schwenkspiel vorgesehen, das durch die beiden sphärischen Lagerflächen ermöglicht wird.In a preferred embodiment, the abutment or support surface on each movable drive element is provided on a side facing away from the fixed drive element side, in particular at a free end of the movable drive element, in particular on a support bearing arranged on this side or this end. In a particular embodiment, each support bearing comprises a support ring, on which the abutment surface is formed, and an adjacent or adjacent bearing ring, which is mounted with an opposite spherical annular bearing surface on a corresponding spherical annular bearing surface of a ball ring and by means of a screw and possibly a support member is fastened or screwed in the threaded bore in the front end of the drive element. As a result, a small pivoting play is provided in the support of the plunger by the drive units, which is made possible by the two spherical bearing surfaces.
Ferner sind in einer weiteren Ausführungsform mehrere, vorzugsweise eine der Zahl der Abstützlager entsprechende Anzahl von Abstützteilen am Stößel vorgesehen. Insbesondere können jeweils zwei Abstützteile an jeweils einem von zwei an gegenüberliegenden Seiten des Stößels und/oder an der Unterseite des Stößels angeordneten Stößelanlageteilen vorgesehen sein und/oder insbesondere vier, beispielsweise an den Eckpunkten eines Quadrats angeordnete, Abstützteile.Further, in a further embodiment, a plurality of, preferably one of the number of support bearings corresponding number of support members are provided on the plunger. In particular, two support members may each be provided on each one of two ram attachment parts arranged on opposite sides of the ram and / or on the underside of the ram and / or in particular four, for example, at the vertices of a square arranged support parts.
Bevorzugt sind wenigstens drei, insbesondere vier, Antriebseinheiten vorgesehen. Die Antriebseinheiten sind in einer vorteilhaften Ausführungsform hydraulische Antriebseinheiten und ihre beweglichen Antriebselemente sind gegenüber den feststehenden Antriebselementen aufgrund des hydraulischen Drucks eines hydraulischen Mediums linear bewegbar oder verfahrbar. Die Antriebseinheiten können aber auch Spindelantriebseinheiten sein und ihre beweglichen Antriebselemente sind gegenüber den feststehenden Antriebselementen mittels wenigstens eines Spindelantriebs linear bewegbar oder verfahrbar sein. Vorzugsweise sind im Pressbetrieb, insbesondere mit Stanz- und oder Schneidwerkzeugen, die mit den ihnen zugeordneten Anlageflächen an den korrespondierenden dem Stößel zugeordneten Anlageflächen anliegenden beweglichen Antriebselemente zur Dämpfung der Stößelbewegung, insbesondere Schnittschlagdämpfung, vorgesehen, wobei dies insbesondere durch Dämpfung in dem hydraulischen Medium und/oder durch Verdrängung des hydraulischen Mediums in den Antriebseinheiten erfolgen kann.Preferably, at least three, in particular four, drive units are provided. The drive units are in an advantageous embodiment, hydraulic drive units and their movable drive elements are compared to the fixed drive elements due to the hydraulic pressure of a hydraulic medium linearly movable or movable. The drive units may also be spindle drive units and their movable drive elements are compared to the fixed drive elements by means of at least one spindle drive linearly movable or movable. Preferably, in the pressing operation, in particular with punching and or cutting tools, with their associated contact surfaces on the corresponding the plunger associated contact surfaces adjacent movable drive elements for damping the plunger movement, in particular cutting impact damping, provided, this particular by damping in the hydraulic medium and / or by displacement of the hydraulic medium in the drive units can take place.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung umfasst diese eine Kontrolleinrichtung, die mit dem Taumelantrieb und dem Stößelantrieb in Wirkverbindung steht. Die Kontrolleinrichtung steuert im Taumelbetrieb die Antriebseinheiten des Taumelantriebs und den Stößelantrieb so an, dass einerseits eine Taumelbewegung des Taumelträgers um das Taumellager bewirkt wird und dass andererseits das Werkstück zur taumelnden Bearbeitung zwischen dem Taumelwerkzeug am Stößel und dem Taumelwerkzeug am oder auf dem Taumelträger zu liegen kommt. Im Pressbetrieb steuert die Kontrolleinrichtung die Antriebseinheiten des Taumelantriebs und den Stößelantrieb so an, dass die beweglichen Antriebselemente während der Pressbewegung zumindest zeitweise mit den ihnen zugeordneten Anlageflächen an den korrespondierenden dem Stößel zugeordneten Anlageflächen anliegen.In an advantageous embodiment of the device, this comprises a control device which is in operative connection with the wobble drive and the plunger drive. The control device controls in tumbling the drive units of the wobble drive and the plunger drive so that on the one hand a tumbling motion of the wobble carrier is effected around the swash bearing and on the other hand the workpiece comes to rest on the wobble support for tumbling processing between the tumbling tool on the plunger and the tumbling tool , In the pressing operation, the control device controls the drive units of the wobble drive and the plunger drive so that the movable drive elements at least temporarily rest against the corresponding contact surfaces associated with the plunger during the pressing movement with their associated contact surfaces.
Die Ansteuerung der Antriebseinheiten des Taumelantriebs und des Stößelantriebs im Pressbetrieb kann derart erfolgen, dass in einer Variante die beweglichen Antriebselemente während der Press- oder Arbeitsbewegung des Stößels durch ihre zumindest zeitweise an den korrespondierenden dem Stößel zugeordneten Anlageflächen anliegenden Anlageflächen eine mögliche Schrägstellung des Stößels ausgleichen oder eine Horizontal- oder Parallelstellung des Stößels bewirken oder dass in einer weiteren Variante eine Dämpfung, insbesondere Schnittschlagdämpfung, der Bewegung des Stößels bewirkt wird.The control of the drive units of the wobble drive and the ram drive in the pressing operation can be such that in a variant, the movable drive elements during the pressing or working movement of the plunger by their at least temporarily on the corresponding contact surfaces associated with the plunger contact surfaces compensate for a possible inclination of the plunger or cause a horizontal or parallel position of the plunger or that in a further variant, a damping, in particular cutting shock damping, the movement of the plunger is effected.
Bevorzugt ist zusätzlich eine Weg- oder Lagemesseinrichtung für den Stößel vorgesehen, die mit der Kontrolleinrichtung verbunden ist. Die Kontrolleinrichtung kann nun die Antriebseinheiten des Taumelantriebs und natürlich des Stößelantriebs abhängig von dem gemessenen Weg oder der gemessenen Lage des Stößels ansteuern.Preferably, a displacement or position measuring device for the plunger is additionally provided, which is connected to the control device. The control device can now control the drive units of the wobble drive and of course the plunger drive depending on the measured path or the measured position of the plunger.
Ferner kann die Kontrolleinrichtung in einer Ausführungsform die Anlageflächen aller Antriebseinheiten in einer, sich vorzugsweise mit der Stößelgeschwindigkeit nach unten bewegenden, Ebene halten.Furthermore, in one embodiment, the control device can hold the contact surfaces of all the drive units in a plane preferably moving downwards with the ram speed.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist an dem Stößel, insbesondere an dessen freier Seite, vorzugsweise Unterseite, ein Werkzeugträger, insbesondere lösbar, befestigt, an dem das wenigstens eine erste Umformwerkzeug anordenbar oder angeordnet ist. Im Allgemeinen weist die Vorrichtung ein Gestell auf mit einem Gestellrahmen. Der Stößel ist nun bevorzugt in wenigstens zwei, vorzugsweise vier, Stößelführungen an dem Gestellrahmen, vorzugsweise linear, geführt und mittels des Stößelantriebs, vorzugsweise linear, gegenüber dem Gestellrahmen in einer Arbeitsrichtung hin und her, vorzugsweise nach unten und nach oben, bewegbar. Bevorzugt befindet sich der Stößel im Wesentlichen innerhalb des Gestellrahmens. Im unteren Bereich des Gestellrahmens kann eine Bodenplatte vorgesehen sein als Arbeitsplattform, auf der sich Personen und/oder Handhabungsgeräte wie Bedienroboter, befinden und/oder bewegen können. Das Gestell kann ferner wenigstens zwei, insbesondere vier unterhalb des Gestellrahmens und ggf. der Bodenplatte angeordnete Gestellfüße aufweisen, die vorzugsweise zur Dämpfung dienen.In one embodiment of the device is on the plunger, in particular on its free side, preferably underside, a tool carrier, in particular releasably secured, to which the at least one first forming tool can be arranged or arranged. In general, the device has a frame with a frame frame. The plunger is now preferably in at least two, preferably four, ram guides on the frame frame, preferably linear, guided and by means of the ram drive, preferably linear, relative to the frame frame in a working direction back and forth, preferably down and up, movable. Preferably, the plunger is located substantially within the frame frame. In the lower region of the frame frame, a base plate may be provided as a work platform on which persons and / or handling devices such as operating robots can be located and / or moved. The frame may further comprise at least two, in particular four, arranged below the frame frame and possibly the bottom plate frame feet, which are preferably used for damping.
Der Werkzeugträger, an oder auf dem das wenigstens eine zweite Umformwerkzeug anordenbar oder angeordnet ist, befindet sich in einer bevorzugten Ausführungsform innerhalb des Gestellrahmens in einem Abstand vom Stößel, insbesondere unterhalb des Stößels, und kann auch auf einem eigenen Sockel, der insbesondere durch die Bodenplatte hindurchragt, angeordnet sein.The tool carrier, on or on which the at least one second forming tool can be arranged or arranged, is located in a preferred embodiment within the frame frame at a distance from the plunger, in particular below the plunger, and can also on a separate base, in particular by the bottom plate protrudes, be arranged.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind nun die Antriebseinheiten des Taumelantriebs, zumindest deren feststehende Antriebselemente, möglichst weit außen angeordnet, einerseits um den Arbeitsbereich freizuhalten und somit auch deren Verbleib auch im Pressbetrieb zu ermöglichen und andererseits um größere Momente oder Hebel bei gleicher linearer Auslenkung oder umgekehrt gleiche Momente bei kleinerer Auslenkung der beweglichen Antriebselemente zu erreichen.In an advantageous embodiment, the drive units of the wobble drive, at least their fixed drive elements, are arranged as far as possible on the outside, on the one hand to keep the work area free and thus to allow their whereabouts in the pressing operation and on the other hand to larger moments or levers at the same linear deflection or vice versa To achieve moments with smaller deflection of the movable drive elements.
Entsprechend sind die Antriebseinheiten des Taumelantriebs, zumindest deren feststehende Antriebselemente, vorzugsweise außerhalb des Werkzeugträgers, an oder auf dem das wenigstens eine zweite Umformwerkzeug anordenbar oder angeordnet ist, und/oder außerhalb des Gestellrahmens angeordnet oder haben einen größeren Abstand voneinander als die entsprechenden Außenabmessungen dieses Werkzeugträgers oder des Gestellrahmens.Accordingly, the drive units of the wobble drive, at least their fixed Drive elements, preferably outside of the tool carrier, on or on which the at least one second forming tool can be arranged or arranged, and / or arranged outside the frame frame or have a greater distance from each other than the corresponding outer dimensions of this tool carrier or the frame frame.
Bevorzugt sind die feststehende Antriebselemente der Antriebseinheiten des Taumelantriebs am Gestell, insbesondere am Gestellrahmen, befestigt, vorzugsweise an dessen Außenseite oder von außen. Dazu können die die feststehenden Antriebselemente, bevorzugt an jeweils einem ihrer Enden, vorzugsweise einem unteren Ende, jeweils über ein Lagergelenk an Lagerhalterungen an dem Gestell schwenkbar gelagert sein und/oder, bevorzugt an jeweils dem anderen ihrer Enden, vorzugsweise einem oberen Ende, über jeweils eine, beispielsweise käfig- oder teilkäfigartige Befestigungseinheit an dem Gestell mit einer vorgegebenen Beweglichkeit befestigt sein, wobei insbesondere in den Befestigungseinheiten jeweils Durchführungen vorgesehen sind zum Durchführen eines Endes des feststehenden Antriebselements oder auch zum Durchführen des beweglichen Antriebselement gegebenenfalls mit zwischengeschaltetem elastischen Ausgleichsmitteln.The fixed drive elements of the drive units of the wobble drive are preferably fastened to the frame, in particular to the frame frame, preferably on its outside or from outside. For this purpose, the fixed drive elements, preferably at one of their ends, preferably a lower end, in each case via a bearing joint bearing supports on the frame pivotally mounted and / or, preferably on each of the other of their ends, preferably an upper end, respectively a, for example, cage or part cage-like attachment unit to be fixed to the frame with a predetermined mobility, in particular in the fastening units each bushings are provided for passing an end of the fixed drive element or for performing the movable drive element optionally with interposed elastic compensation means.
Die Antriebseinheiten sind aber bevorzugt nicht nur möglichst weit außen bezüglich des Arbeitsbereiches angeordnet, sondern zusätzlich oder alternativ auch möglichst weit außen an den Taumelträger angekoppelt, um einen möglichst guten Hebel oder ein möglichst großes Moment beim Taumeln zu erreichen. Die Koppellager zur mechanischen Kopplung von Antriebselementen und Taumelträger sind deshalb bevorzugt in Randbereichen oder außen am Taumelträger vorgesehen, insbesondere in Eckbereichen des Taumelträgers, insbesondere wenn der Taumelträger eckig, z. B. rechteckig oder quadratisch, ausgebildet ist.However, the drive units are preferably arranged not only as far as possible outside with respect to the working area, but additionally or alternatively also as far as possible externally coupled to the Taumelträger to achieve the best possible lever or the largest possible moment when tumbling. The coupling bearings for the mechanical coupling of drive elements and Taumelträger are therefore preferably provided in edge regions or on the outside of the wobble carrier, in particular in corner regions of the wobble carrier, in particular if the wobble carrier angular, z. B. rectangular or square, is formed.
Zur Ausbildung der Koppellager und der Kopplung bzw. Befestigung mit den Antriebseinheiten weist der Taumelträger vorzugsweise Befestigungsabschnitte auf, an denen die beweglichen Antriebselemente über die Koppellager gelagert sind, wobei der Taumelträger insbesondere oberhalb und unterhalb jedes Befestigungsabschnitts einen Einschnitt aufweist, in dem jeweils ein kugelsegmentartiger Kugelring auf dem Befestigungsabschnitt jeweils mit einer Flachseite aufliegt, wobei auf der vom Befestigungsabschnitt abgewandten sphärischen Lagerfläche des Kugelrings eine komplementär ausgebildete sphärische Lagerfläche jeweils eines Lagerrings aufliegt. Zweckmäßigerweise ist nun am stirnseitigen Ende jedes beweglichen Antriebselements jeweils eine zentrale Gewindebohrung vorgesehen, in die ein Schraubbolzen mit einem Bolzengewindeteil einschraubbar oder eingeschraubt ist, wobei der Schraubbolzen vorzugsweise durch zentrale Löcher in den Kugelringen und in dem Befestigungsabschnitt mit Spiel geführt ist und insbesondere auf einem Lagerring mit einem Bund aufliegt. Es kann auch ein weiterer Lagerring vorgesehen sein, der auf dem stirnseitigen Ende des beweglichen Antriebselements mit einer ebenen ringförmigen Auflagefläche aufliegt und eine sphärische Lagerfläche aufweist, die auf einer komplementären sphärischen Lagerfläche eines Lagerteils gleitend aufliegt, welches an dem Taumelträger befestigt ist.To form the coupling bearing and the coupling or attachment to the drive units, the wobble carrier preferably has attachment portions on which the movable drive elements are mounted on the coupling bearings, the wobble carrier in particular above and below each attachment portion has an incision, in each of which a spherical segment-like ball ring rests on the mounting portion each with a flat side, wherein on the side facing away from the mounting portion spherical bearing surface of the ball ring a complementarily shaped spherical bearing surface rests in each case a bearing ring. Conveniently, a central threaded bore is now provided at the front end of each movable drive element, in which a bolt with a bolt threaded part is screwed or screwed, wherein the bolt is preferably guided by central holes in the ball rings and in the mounting portion with play and in particular on a bearing ring with a bunch rests. It can also be provided a further bearing ring which rests on the front end of the movable drive member with a flat annular bearing surface and having a spherical bearing surface which rests on a complementary spherical bearing surface of a bearing member slidably mounted on the Taumelträger.
Die beschriebenen sphärischen Lagerflächen ermöglichen jeweils einen Ausgleich der bei Taumeln entstehenden Relativbewegungen zwischen Taumelträger und Antriebselementen und bilden somit Bestandteile eines ausreichend flexiblen Koppellagers.The described spherical bearing surfaces each allow a compensation of the resulting relative to tumbling relative movements between wobble carrier and drive elements and thus form components of a sufficiently flexible coupling bearing.
Das Taumellager ist im Allgemeinen in einer Lagerplatte gelagert, die im Taumelbetrieb auf dem Werkzeugträger befestigt ist. Der Werkzeugträger am Stößel weist vorzugsweise für den Taumelbetrieb in seinem zentralen Bereich eine Halteeinrichtung für das wenigstens eine erste Taumelwerkzeug auf, wobei das Taumelwerkzeug vorzugsweise an einem flachen Haltezylinder befestigt ist, der wiederum über eine Halteplatte an dem Werkzeugträger befestigt ist. Das wenigstens eine zweite Taumelwerkzeug kann ebenfalls in einer Halteeinrichtung gehalten sein, die nun auf dem Taumelträger in einem zentralen Bereich befestigt ist und die vorzugsweise ein, insbesondere hohlzylindrisches, Aufnahmeteil, innerhalb dessen das Taumelwerkzeug aufgenommen ist, einen Haltezylinder, auf dem das Aufnahmeteil befestigt ist, und eine, beispielsweise quadratische, Halteplatte, die zwischen dem Haltezylinder und dem Taumelträger angeordnet ist, umfasst.The swash bearing is generally mounted in a bearing plate which is fixed in tumbling operation on the tool carrier. The tool carrier on the plunger preferably has a holding device for the wobble operation in its central region for the at least one first wobble tool, wherein the wobble tool is preferably fastened to a flat holding cylinder, which in turn is fastened to the tool carrier via a holding plate. The at least one second wobble tool may also be held in a holding device, which is now mounted on the wobble carrier in a central region and preferably a, in particular hollow cylindrical, receiving part, within which the wobble tool is received, a holding cylinder, on which the receiving part is attached , and a, for example, square, holding plate, which is arranged between the holding cylinder and the wobble carrier comprises.
Bevorzugt ist der Taumelträger plattenförmig und/oder rechteckig, vorzugsweise quadratisch, ausgebildet.Preferably, the wobble carrier is plate-shaped and / or rectangular, preferably square.
Im Allgemeinen ist der Taumelträger zentral in dem Taumellager gelagert zur taumelnden oder schwenkbaren Lagerung des Taumelträgers in einer oder wenigstens zwei Schwenkkoordinaten bezüglich eines zentralen Drehpunktes auf einer Taumelachse. Die Taumelachse verläuft zentral durch den Taumelträger und das Taumellager und bildet bevorzugt eine Eigen- oder Hauptträgheitsachse zumindest des Taumelträgers.In general, the wobble carrier is mounted centrally in the wobble bearing for wobbling or pivotable mounting of the wobble carrier in one or at least two pivoting coordinates with respect to a central pivot point on a wobble axis. The wobble axis runs centrally through the wobble carrier and the wobble bearing and preferably forms an intrinsic or principal axis of inertia of at least the wobble carrier.
Das Taumellager umfasst zweckmäßigerweise ein kugelsegmentartiges erstes Taumellagerteil, das eine untere sphärische Taumellagerfläche aufweist, und ein korrespondierendes zweites Taumellagerteil, insbesondere an der Lagerplatte, ebenfalls mit einer sphärischen Taumellagerfläche, die komplementär zur sphärischen Taumellagerfläche am ersten Taumellagerteil ausgebildet ist. Die beiden sphärischen Taumellagerflächen sind während der Taumelbewegung aufeinander gleitend gelagert.The wobble bearing expediently comprises a spherical segment-like first wobble bearing part, which has a lower spherical wobble bearing surface, and a corresponding second wobble bearing part, in particular on the bearing plate, likewise with a spherical wobble bearing surface, which is complementary to the spherical wobble bearing surface on first swash bearing part is formed. The two spherical swash bearing surfaces are slidably mounted on each other during the tumbling motion.
Die Demontage der Taumelkomponenten mit Ausnahme des Taumelantriebs kann beispielsweise durch Lösen der Halteeinrichtung, insbesondere deren Halteplatte, für das erste Taumelwerkzeug vom zugehörigen Werkzeugträger und durch Lösen der Lagerplatte vom zugehörigen Werkzeugträger sowie durch Lösen der Schraubbolzen aus den Antriebselementen erfolgen.The disassembly of the tumbling components except the wobble drive can be done for example by releasing the holding device, in particular its holding plate for the first wobbling tool from the associated tool carrier and by releasing the bearing plate from the associated tool carrier and by loosening the bolts from the drive elements.
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
In allen Ausführungsbeispielen der Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken
Unterhalb des Stößels
Der obere Werkzeugträger
In der in
In der in
An dem Gestell
Ferner umfasst jede Antriebseinheit
In den Befestigungseinheiten
Der obere Werkzeugträgern weist für den Taumelbetrieb, wie in
Durch die beschriebene Anordnung läuft zentral eine Achse A, die als Taumelachse der Taumelbewegung dient und die bevorzugt eine Eigen- oder Hauptträgheitsachse oder auch eine Rotationssymmetrieachse für die Halteeinrichtungen
Der Taumelträger
An den vier Ecken des quadratischen Taumelträgers
Am oberen stirnseitigen Ende des beweglichen Antriebselements
Zu den Lagerringen
Über die verschiedenen sphärischen Lagerflächen
Die Anordnung oder Ankopplung der Antriebseinheiten
Die für den Taumelbetrieb vorgesehenen Komponenten der in den
Die Antriebseinheiten
Im Pressbetrieb werden nun die Antriebseinheiten
Gemäß
Durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebseinheiten abhängig von der, beispielsweise mittels einer Lage- oder Wegmesseinrichtung
Die gezeigte Anlage oder Abstützung des Stößels
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- oberer Werkzeugträgerupper tool carrier
- 33
- unterer Werkzeugträgerlower tool carrier
- 44
- oberes TaumelwerkzeugUpper tumbling tool
- 55
- unteres Taumelwerkzeuglower wobble tool
- 66
- Halteeinrichtungholder
- 77
- Halteeinrichtungholder
- 88th
- Taumellagerwobble bearing
- 99
- Taumelträgerwobble carrier
- 1010
- Stößeltappet
- 1111
- StößelantriebseinheitRam drive unit
- 1212
- Basisplattebaseplate
- 1313
- Gestellframe
- 1414
- Bodenplattebaseplate
- 1515
- Gestellfüßestand feet
- 1616
- Gestellrahmenrack
- 1717
- Lagerhalterungbearing support
- 1818
- Lagerplattebearing plate
- 21, 2221, 22
- Stößelführungtappet guide
- 23, 2423, 24
- StößelanlageteilePestle plant components
- 23A, 23B23A, 23B
- Abstützteilsupporting part
- 24A, 24B24A, 24B
- Abstützteilsupporting part
- 2525
- Schraubescrew
- 3030
- Taumelantriebwobble drive
- 31 bis 3431 to 34
- Antriebseinheitdrive unit
- 41 bis 4441 to 44
- bewegliche Antriebselementemovable drive elements
- 44A44A
- Abstützlagersupport bearing
- 44B44B
- Kugelringball ring
- 44C44C
- Unterlagsteilunderlay part
- 44D44D
- Lagerringbearing ring
- 44E44E
- Abstützringsupport ring
- 44F44F
- elastischer Ringelastic ring
- 4545
- Schraubescrew
- 46, 4746, 47
- sphärische Lagerflächespherical bearing surface
- 51 bis 5451 to 54
- ortsfeste Antriebselementefixed drive elements
- 5555
- Bohrungdrilling
- 5656
- Spaltgap
- 6060
- Haltplattestop plate
- 6161
- Haltezylinderholding cylinder
- 7070
- Haltplattestop plate
- 7171
- Haltezylinderholding cylinder
- 7272
- Aufnahmeteilreceiving part
- 8080
- TaumellagerteilSwash bearing part
- 8181
- TaumellagerteilSwash bearing part
- 82, 8382, 83
- sphärische Taumellagerflächespherical swash bearing surface
- 9090
- Befestigungsabschnittattachment section
- 91 bis 9491 to 94
- Befestigungseinheitfixing unit
- 91A, 91B91A, 91B
- Lagerringbearing ring
- 92A, 92B92A, 92B
- Kugelringball ring
- 93A, 93B93A, 93B
- sphärische Lagerflächespherical bearing surface
- 94A, 94B94A, 94B
- sphärische Lagerflächespherical bearing surface
- 9595
- Schraubbolzenbolts
- 9696
- Lagerteilbearing part
- 9797
- Lagerringbearing ring
- 98, 9998, 99
- sphärische Lagerflächespherical bearing surface
- 101 bis 104101 to 104
- Lagergelenkbearing joint
- 105105
- BolzengewindeteilBolt thread part
- 111, 112111, 112
- Wegmesseinrichtungdisplacement measuring system
- 191A bis 194A191A to 194A
- Durchführungexecution
- AA
- Taumelachsewobble axis
- BB
- Achse der AntriebseinheitAxis of the drive unit
- WW
- Werkstückworkpiece
- F1, F2F1, F2
- Anlageflächecontact surface
Claims (10)
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-
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- 2011-03-30 DE DE102011001672A patent/DE102011001672B4/en active Active
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Hiersig: VDI-Lexikon. Produktionstechnik Verfahrenstechnik. Düsseldorf : VDI-Verlag, 1995. 1107 - 1113. - ISBN 3184013731 * |
Also Published As
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Effective date: 20131206 |