DE102012005648B4

DE102012005648B4 - Device for forming in a switch plate machine

Info

Publication number: DE102012005648B4
Application number: DE102012005648.6A
Authority: DE
Inventors: Hubert Roth
Original assignee: EKM ROTH GmbH; EKM-ROTH GmbH
Current assignee: EKM ROTH GmbH; EKM-ROTH GmbH
Priority date: 2012-03-22
Filing date: 2012-03-22
Publication date: 2015-05-21
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: DE102012005648A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (40) zum Umformen in einem Schalttellerautomaten (10), der mindestens eine Zerspanungseinheit zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks (34) aufweist, mit einer Werkzeugaufnahme (13) zur Aufnahme von mindestens einem Umformwerkzeug (33, 35), die zwischen zwei Einheitenträgern (11, 12) befestigt ist.The invention relates to a device (40) for forming in a switchgear automatic machine (10), which has at least one cutting unit for machining a workpiece (34), with a tool holder (13) for receiving at least one forming tool (33, 35) between two unit carriers (11, 12) is attached.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Auf einem Schaltstellerautomaten kann ein Werkstück bisher nur durch eine spanende Bearbeitung hergestellt werden. Die spanende Bearbeitung kann jedoch sehr kostenintensiv sein, da sie eine große Menge an Spanabfällen erzeugt. Die Spanabfälle bedingen eine sehr hohe Rohstoffverschwendung, die im besten Falle sehr aufwändig und somit teuer recycelt werden können. Zur Lösung dieses Problems wird eine externe Umformmaschine eingesetzt. Diese ist jedoch sehr teuer. Außerdem muss das Werkstück zwischen dem Schalttellerautomaten und der Umformmaschine hin- und hertransportiert werden.Up to now, a workpiece can only be manufactured on a gearshift machine by machining. However, the machining can be very costly because it generates a large amount of chip wastes. The chip waste causes a very high raw material waste, which can be very costly and therefore expensive to recycle in the best case. To solve this problem, an external forming machine is used. This is very expensive. In addition, the workpiece must be transported back and forth between the indexing table and the forming machine.

Die DE 34 05 311 A1 offenbart einen Schalttellerautomaten, bei dem alle Spindeleinheiten für die in den einzelnen Schaltpositionen aufeinanderfolgenden Bearbeitungsvorgänge in zwei axial zu einem Schaltteller angeordnete Spindelträger eingesetzt sind. Die Spindelträger werden mechanisch durch eine Steuersäule gegen einen Schaltteller bewegt und auf rotierenden Führungssäulen geführt.The DE 34 05 311 A1 discloses a switch plate machine in which all spindle units are used for the successive in the individual switching positions machining operations in two axially arranged to a switch plate spindle carrier. The spindle carriers are mechanically moved by a control column against a switch plate and guided on rotating guide columns.

Die DE 195 26 900 B4 beschreibt ein Verfahren zur kombinierten spanenden und umformenden Fertigung von Ringen und Maschinen. Zu diesem Zweck wird ein Mehrspindel-Drehautomat mit einer Walzvorrichtung eingesetzt. Die Walzvorrichtung weist diametral angeordnete Profilwalzwerkzeuge auf, die axial verschiebbar und drehbar gelagert sind und mit einer radialen Vorschubkraft zum Eindringen in ein Rohr beaufschlagt werden können.The DE 195 26 900 B4 describes a method for the combined machining and forming of rings and machines. For this purpose, a multi-spindle lathe with a rolling device is used. The rolling apparatus has diametrically arranged profile rolling tools, which are axially displaceable and rotatably mounted and can be acted upon by a radial feed force for penetration into a pipe.

Die Erfindung hat die Aufgabe, das Werkstück auf dem Schalttellerautomaten zukünftig in deutlich kürzerer Zeit und zu geringeren Kosten herzustellen.The invention has the task of producing the workpiece on the indexing machine in the future in a significantly shorter time and at lower cost.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Somit können zukünftig auf dem Schalttellerautomaten spanende Bearbeitungsvorgänge mit Umformvorgängen kombiniert werden, wobei die Umformvorgänge in einer Werkzeugaufnahme stattfinden. Auf diese Weise entstehen deutlich geringere Mengen an Spanabfällen, wodurch Rohstoffe und Recyclingskosten gespart werden. Es sind beispielsweise Materialeinsparungen von 50 Prozent möglich. Außerdem können mit dem Bearbeitungstakt für den Umformvorgang mehrere Bearbeitungstakte, die erforderlich wären, um durch Zerspanen zu demselben Fertigungsergebnis zu gelangen, eingespart werden. Der Bearbeitungstakt kann somit um mindestens 30 Prozent verringert werden. Dadurch können der gesamte Fertigungsvorgang und Fertigungskosten erheblich reduziert werden. Ferner werden zukünftig keine externen Umformmaschinen mehr benötigt. Hierdurch reduzieren sich die Maschinenkosten um über 70 Prozent.The invention solves this problem with a generic device according to the characterizing part of claim 1. Thus, in the future, on the indexing machine cutting machining operations can be combined with forming operations, wherein the forming processes take place in a tool holder. This results in significantly lower amounts of chip waste, which saves raw materials and recycling costs. For example, material savings of 50 percent are possible. In addition, with the machining cycle for the forming process, several machining cycles, which would be required to achieve the same production result by machining, can be saved. The processing cycle can thus be reduced by at least 30 percent. This can significantly reduce the overall manufacturing process and manufacturing costs. Furthermore, no external forming machines will be needed in the future. This reduces machine costs by more than 70 percent.

Am einfachsten kann die Werkzeugaufnahme mit Schrauben an den Einheitenträgern befestigt werden. Grundsätzlich sind jedoch auch andere, dem Fachmann bekannte, Befestigungsarten möglich.The easiest way to attach the tool holder with screws to the unit carriers. In principle, however, other, known in the art, mounting types are possible.

Die Werkzeugaufnahme kann einenends ein Widerlager aufweisen, das an der Werkzeugaufnahme befestigt ist. Somit kann die Werkzeugaufnahme die Reaktionskräfte aufnehmen, die beim Umformvorgang hauptsächlich in axialer Richtung der Werkzeugaufnahme entstehen. Der Schalttellerautomat muss also keine beim Pressvorgang entstehenden Kräfte aufnehmen. Hierfür ist der Schalttellerautomat auch nicht ausgelegt.The tool holder may at one end have an abutment which is attached to the tool holder. Thus, the tool holder can absorb the reaction forces that arise during the forming process mainly in the axial direction of the tool holder. The switch plate machine therefore does not have to absorb any forces arising during the pressing process. For this purpose, the indexer is not designed.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Widerlager eine Gewindemutter sein, die in die Werkzeugaufnahme einschraubbar ist. Sowohl die Gewindemutter, die an einer Stirnseite der Werkzeugaufnahme einschraubbar ist, als auch das in die Werkzeugaufnahme einzuarbeitende Gewinde sind einfach herzustellen. Folglich ist das Widerlager in dieser Ausführungsform kostengünstig zu fertigen.In a preferred embodiment, the abutment may be a threaded nut which can be screwed into the tool holder. Both the threaded nut, which can be screwed to one end face of the tool holder, and the thread to be machined into the tool holder are easy to manufacture. Consequently, the abutment is inexpensive to manufacture in this embodiment.

Alternativ kann das Gehäuse auch im Bereich der Stirnseite, an welcher das Widerlager vorgesehen ist, eine Wandung aufweisen. Somit kann die Wandung ebenfalls das Widerlager bilden. Das Widerlager und ein Gehäuse der Werkzeugaufnahme können dann einstückig ausgebildet sein.Alternatively, the housing may also have a wall in the region of the end face on which the abutment is provided. Thus, the wall can also form the abutment. The abutment and a housing of the tool holder can then be integrally formed.

Ferner kann in der Werkzeugaufnahme ein Auswerfer angeordnet sein, um das Werkstück nach dem Umformvorgang aus der Werkzeugaufnahme herauszuschieben.Furthermore, an ejector can be arranged in the tool holder in order to push the workpiece out of the tool holder after the forming process.

Die Werkzeugaufnahme kann eine sich über wenigstens einen Teil ihrer Breite erstreckende Öffnung zum Zuführen und Wegführen eines Werkstücks zu oder von der Werkzeugaufnahme aufweisen.The tool holder may have an opening extending over at least part of its width for feeding and removing a workpiece to or from the tool holder.

Das Werkstück kann sinnvollerweise mittels einer an einem Drehteller befestigbaren Werkstückaufnahme der Werkzeugaufnahme zu- und weggeführt werden.The workpiece can usefully be fed and led away by means of a workpiece holder of the tool holder which can be fastened to a turntable.

Um den Pressstempel hydraulisch antreiben zu können, kann außerhalb des Schalttellerautomaten eine Einheit zur Druckerzeugung vorgesehen sein.In order to be able to hydraulically drive the press ram, a unit for generating pressure can be provided outside the automatic switch plate machine.

Der Vorrichtung kann Presskräfte von mindestens 20 Tonnen aufnehmen. Ferner ist für den Umformvorgang ein Bearbeitungstakt zwischen 3 Sekunden und 6 Sekunden Dauer möglich.The device can absorb compressive forces of at least 20 tons. Furthermore, for the Forming a machining cycle between 3 seconds and 6 seconds duration possible.

Der in der Vorrichtung stattfindende Umformvorgang kann vorzugsweise eine Kaltumformung sein. Es ist jedoch auch möglich eine Warmumformung durchzuführen. Zu diesem Zweck kann die Werksaufnahme beheizt werden.The forming process taking place in the device may preferably be cold forming. However, it is also possible to perform a hot working. For this purpose, the factory recording can be heated.

Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung ist, dass sie auf bestehende Schalttellerautomaten nachgerüstet werden kann. Dies ist nicht zuletzt auch deshalb möglich, da der Schalttellerautomat keine Presskräfte und/oder Reaktionskräfte aufnehmen muss, um mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Werkstück umzuformen.A particular advantage of the device is that it can be retrofitted to existing indexing machines. Not least of all, this is possible because the indexer panel does not have to absorb any pressing forces and / or reaction forces in order to reshape the workpiece with the device according to the invention.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.Hereinafter, an embodiment of a device according to the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Im Einzelnen zeigen:In detail show:

1 einen perspektivischen Ausschnitt auf einen Schalttellerautomaten mit der eingebauten Vorrichtung; 1 a perspective cutout on a switch panel with the built-in device;

2 eine schematische Darstellung eines Fertigungsablaufes; 2 a schematic representation of a manufacturing process;

3 eine Schnittansicht durch den Schalttellerautomaten und die Vorrichtung; 3 a sectional view through the switch plate machine and the device;

4 eine Detailansicht aus 3. 4 a detailed view 3 ,

1 zeigt einen Schalttellerautomaten 10 mit zwei Einheitenträgern 11 und 12, zwischen denen eine Vorrichtung 40 zum Umformen von Werkstücken angeordnet ist. Die Vorrichtung 40 weist eine Werkzeugaufnahme 13 auf. An einem Drehteller 14 sind Werkstückaufnahmen 15 vorgesehen, um die zu bearbeitenden Werkstücke verschiedenen Bearbeitungsstationen zuzuführen. 1 shows a switch plate machine 10 with two unit carriers 11 and 12 between which a device 40 is arranged for forming workpieces. The device 40 has a tool holder 13 on. On a turntable 14 are workpiece holders 15 provided to supply the workpieces to be processed different processing stations.

2 zeigt den Einheitenträger 11 und 12 mit den verschiedenen Bearbeitungsstationen. An der Bearbeitungsstation 20 wird ein stangenförmiges Halbzeug auf eine bestimmte Länge gesägt. Das Halbzeug kann beispielsweise von einem Coil abgewickelt werden und von dort dem Schalttellerautomaten 10 zugeführt werden. An der Bearbeitungsstation 21 wird das Werkstück an beiden Stirnseiten angefast und gereinigt. An der Bearbeitungsstation 22 wird das Werkstück in der Vorrichtung 40 umgeformt. Als nächstes werden in der Bearbeitungsstation 23 beide Stirnseiten plan gedreht und in der Bearbeitungsstation 24 innen Einstiche gedreht. In der Bearbeitungsstation 25 werden außen Einstiche gedreht. Schließlich wird das Werkstück in der Bearbeitungsstation 26 aus dem Schalttellerautomaten 10 ausgestoßen. 2 shows the unit carrier 11 and 12 with the different processing stations. At the processing station 20 a rod-shaped semi-finished is sawed to a certain length. The semifinished product can be unwound, for example, from a coil and from there to the switch plate machine 10 be supplied. At the processing station 21 the workpiece is chamfered and cleaned on both faces. At the processing station 22 the workpiece is in the device 40 reshaped. Next will be in the workstation 23 both faces turned flat and in the processing station 24 turned inside punctures. In the processing station 25 be made on the outside punctures. Finally, the workpiece is in the processing station 26 from the switch plate machine 10 pushed out.

Ein Antriebskolben 30 drückt über ein Verlängerungselement 31, das in einer Führungshülse 32 geführt ist, auf einen Pressstempel 33 (siehe 3 und 4). Der Pressstempel 33 wirkt auf einen Werkstück 34, dass durch den Pressstempel 33 in eine Umformmatrize 35 gedrückt und dort umgeformt wird. Nach dem Umformvorgang drückt ein weiterer Antriebskolben 36 über ein weiteres Verlängerungselement 37 einen Auswerfer 38 gegen das Werkstück 34, um es zurück in die Werkstückaufnahme 15 zu schieben. Anschließend wird der Drehteller 14 um eine Drehtellerachse 39 gedreht, so dass das Werkstück 34 der nächsten Bearbeitungsstation zugeführt wird.A drive piston 30 pushes over an extension element 31 that in a guide sleeve 32 is guided on a press stamp 33 (please refer 3 and 4 ). The press stamp 33 acts on a workpiece 34 that by the press stamp 33 into a forming die 35 pressed and transformed there. After the forming process presses another drive piston 36 over another extension element 37 an ejector 38 against the workpiece 34 to return it to the workpiece holder 15 to push. Subsequently, the turntable 14 around a turntable axis 39 rotated, leaving the workpiece 34 the next processing station is supplied.

Die Werkzeugaufnahme 13 weist ein Widerlager 41 auf, das die beim Umformvorgang auftretenden Reaktionskräfte aufnimmt (siehe 3 und 4). Somit nimmt nur die Werkzeugaufnahme 13 respektive die Vorrichtung 40 die Reaktionskräfte auf. Der Schalttellerautomat 10 muss folglich keine Reaktionskräfte aufnehmen.The tool holder 13 has an abutment 41 auf, which absorbs the reaction forces occurring during the forming process (see 3 and 4 ). Thus, only the tool holder takes 13 respectively the device 40 the reaction forces. The indexer panel 10 therefore does not need to absorb any reaction forces.

Das Widerlager 41 ist als eine Gewindemutter ausgebildet, die in die Werkzeugaufnahme 13 eingeschraubt werden kann.The abutment 41 is designed as a threaded nut, which in the tool holder 13 can be screwed.

Die Werkzeugaufnahme 13 weist eine bogenförmige Öffnung 16 auf, die sich über einen Teil der Breite der Werkzeugaufnahme 13 erstreckt. Somit können die Werkstückaufnahmen 15 und die darin angeordneten Werkstücke 34 der Werkzeugaufnahme 13 zugeführt und davon weggeführt werden, ohne dass die Werkstückaufnahmen 15 mit der Werkzeugaufnahme 13 kollidieren.The tool holder 13 has an arcuate opening 16 on, extending over part of the width of the tool holder 13 extends. Thus, the workpiece holders 15 and the workpieces arranged therein 34 the tool holder 13 be fed and away from it, without the workpiece holders 15 with the tool holder 13 collide.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: SchalttellerautomatIndexing Plate Machine
1111: Einheitenträgerunit Base
1212: Einheitenträgerunit Base
1313: Werkzeugaufnahmetool holder
1414: Drehtellerturntable
1515: WerkstückaufnahmeWorkpiece holder
1616: Öffnungopening
2020: Bearbeitungsstationprocessing station
2121: Bearbeitungsstationprocessing station
2222: Bearbeitungsstationprocessing station
2323: Bearbeitungsstationprocessing station
2424: Bearbeitungsstationprocessing station
2525: Bearbeitungsstationprocessing station
2626: Bearbeitungsstationprocessing station
3030: Antriebskolbendrive piston
3131: Verlängerungselementextension element
3232: Führungshülseguide sleeve
3333: Pressstempelpress die
3434: Werkstückworkpiece
3535: Umformmatrizeforming die
3636: Antriebskolbensdrive piston
3737: Verlängerungselementextension element
3838: Auswerferejector
3939: DrehtellerachseTurntable axis
4040: Vorrichtungcontraption
4141: Widerlagerabutment

Claims

Contraption ( 40 ) for forming in a switch plate machine ( 10 ), the at least one cutting unit for machining a workpiece ( 34 ), characterized in that the device ( 40 ) a tool holder ( 13 ) for receiving at least one forming tool ( 33 . 35 ) between two unit carriers ( 11 . 12 ), wherein in the tool holder ( 13 ) a press die ( 33 ) and / or a forming die ( 35 ) is arranged.

Contraption ( 40 ) according to claim 1, characterized in that the tool holder ( 13 ) at one end an abutment ( 41 ), which at the tool holder ( 13 ) is attached.

Contraption ( 40 ) according to claim 2, characterized in that the abutment ( 41 ) is a threaded nut in the tool holder ( 13 ) can be screwed.

Contraption ( 40 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the tool holder further ( 13 ) an ejector ( 38 ) is arranged.

Contraption ( 40 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tool holder ( 13 ) an opening extending over at least part of its width ( 16 ) for feeding and removing a workpiece ( 34 ) to or from the tool holder ( 13 ) having.

Contraption ( 40 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the workpiece ( 34 ) by means of a turntable ( 14 ) attachable workpiece holder ( 15 ) of the tool holder ( 13 ) and can be carried away.

Contraption ( 40 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that outside of the switch plate machine ( 10 ) is provided a unit for generating pressure.

Contraption ( 40 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that it can absorb pressing forces of at least 20 tons.

Contraption ( 40 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that a machining cycle for a forming process takes between 3 seconds and 6 seconds.

Contraption ( 40 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the forming process is a cold forming.

Contraption ( 40 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is based on existing indexing table machines ( 10 ) can be retrofitted.