DE102014101151B4 - Process for forging, in particular stretch forging, of metal workpieces - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmieden, insbesondere Streckschmieden, von metallischen Werkstücken umfassend die folgenden Verfahrensschritte:a1) in jeweils einem Schmiedeschritt Längswalzen eines Werkstücks (3) mit wenigstens einem Walzwerkzeugpaar, dessen beide Walzwerkzeuge in zueinander entgegengesetztem Drehsinn (D11 und D21 oder D12 und D22) um jeweils eine zugehörige Drehachse (A1, A2) rotiert werden, wodurch das Werkstück (3) zwischen den Walzwerkzeugen umgeformt und in einer sich aus dem Drehsinn ergebenden Vorschubrichtung (VR, -VR) bewegt wird,b1) in einem ersten Zuführschritt Zuführen eines ersten Werkstücks (3) zu einem ersten Walzwerkzeugpaar (11 und 21 oder 12 und 22) an einer ersten Arbeitsseite (51) mittels einer ersten Greifeinrichtung (5),c1) Durchführen eines Schmiedeschritts gemäß Merkmal a1) mit dem ersten Werkstück (3), wobei der Drehsinn (D11, D21) der beiden Walzwerkzeuge (11 und 21 oder 12 und 22) derart eingestellt wird, dass die Vorschubrichtung (VR) des Werkstücks (3) von der ersten Arbeitsseite (51) zu einer zweiten Arbeitsseite (52) des Walzwerkzeugpaares (11 und 21 oder 12 und 22), die von der ersten Arbeitsseite (51) abgewandt angeordnet ist, gerichtet ist, und wobei die erste Greifeinrichtung (5) während zumindest eines Abschnittes des Schmiedeschrittes der Vorschubbewegung des ersten Werkstücks (3) in der Vorschubrichtung (VR) folgt,d1) in einem Übergabeschritt während oder nach dem Schmiedeschritt Übergeben des ersten Werkstücks (3) von der ersten Greifeinrichtung (5), die an der ersten Arbeitsseite (51) angeordnet ist oder arbeitet, an eine zweite Greifeinrichtung (6), die an der zweiten Arbeitsseite (51) angeordnet ist oder arbeitet und das erste Werkstück (3) ergreift, wobei die erste Greifeinrichtung (5) das ersteThe invention relates to a method for forging, in particular stretch forging, metal workpieces, comprising the following method steps: a1) in one forging step each, longitudinal rolling of a workpiece (3) with at least one pair of rolling tools, the two rolling tools of which rotate in opposite directions of rotation (D11 and D21 or D12 and D22) are each rotated around an associated axis of rotation (A1, A2), as a result of which the workpiece (3) is formed between the rolling tools and is moved in a feed direction (VR, -VR) resulting from the direction of rotation,b1) in a first feeding step a first workpiece (3) to a first pair of rolling tools (11 and 21 or 12 and 22) on a first working side (51) by means of a first gripping device (5), c1) carrying out a forging step according to feature a1) with the first workpiece (3) , wherein the direction of rotation (D11, D21) of the two rolling tools (11 and 21 or 12 and 22) is set such that the feed direction (VR) of the workpiece (3) from the first working side (51) to a second working side (52) of the pair of rolling tools (11 and 21 or 12 and 22) which is arranged away from the first working side (51), and wherein the first gripping device (5) during at least a portion of the forging step of the feed movement of the first workpiece (3) in follows the feed direction (VR),d1) in a transfer step during or after the forging step, transferring the first workpiece (3) from the first gripping device (5), which is arranged or working on the first working side (51), to a second gripping device ( 6) which is arranged or works on the second working side (51) and grips the first workpiece (3), the first gripping device (5) holding the first
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmieden, insbesondere Streckschmieden, von metallischen Werkstücken und eine Schmiedewalzvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for forging, in particular stretch forging, of metal workpieces and a forge-rolling device for carrying out the method.
Das Schmieden von metallischen Werkstoffen wie Eisen- oder Stahlwerkstoffen oder Aluminiumwerkstoffen wird üblicherweise bei erhöhten Umformtemperaturen durchgeführt, um die zum Umformen erforderliche Umformbarkeit und Fließfähigkeit des Werkstoffes zu erreichen. Die beim Schmieden üblicherweise auftretenden Temperaturen sind bei einer Halbwarmumformung zwischen 550°C und 750°C und bei einer sogenannten Warmumformung oberhalb 900°C.The forging of metallic materials such as iron or steel materials or aluminum materials is usually carried out at elevated forming temperatures in order to achieve the formability and flowability of the material required for forming. The temperatures that usually occur during forging are between 550°C and 750°C for warm forging and above 900°C for so-called hot forging.
Zum Schmieden von metallischen Werkstücken aus einer Ausgangsform in eine gewünschte Zwischenform (Halbzeug, Vorformen) oder Endform (Fertigprodukt, Fertigformen) sind neben vielen anderen Verfahren auch Walzverfahren bekannt, die zu den Druckumformverfahren gezählt werden. Beim Walzen wird das Werkstück (Walzgut) in den Walzenspalt zwischen zwei rotierenden Walzen oder darauf angeordneten Werkzeugen angeordnet und durch Ausüben eines Umformdrucks durch die rotierenden Walzen oder Werkzeugen in seiner Form verändert. Beim Profilwalzverfahren sind Werkzeugprofile am Umfang der Walzen angeordnet, die die Erzeugung entsprechender Profile im Werkstück ermöglichen. Beim Flachwalzen wirken die zylindrischen oder kegeligen Außenflächen der Walzen unmittelbar auf das Werkstück. Einen Arbeitsbereich mit einem Walzenpaar oder auch nur einem Werkzeugpaar bezeichnet man auch als Stich oder Kaliber.For forging metal workpieces from an initial shape into a desired intermediate shape (semi-finished product, preforms) or final shape (finished product, finished shapes), rolling processes are known, among many other processes, which are counted among the pressure forming processes. During rolling, the workpiece (rolled stock) is placed in the roll gap between two rotating rolls or tools arranged on them and its shape is changed by exerting a forming pressure through the rotating rolls or tools. In the profile rolling process, tool profiles are arranged on the circumference of the rolls, which enable the corresponding profiles to be produced in the workpiece. During flat rolling, the cylindrical or conical outer surfaces of the rolls act directly on the workpiece. A work area with a pair of rollers or just a pair of tools is also referred to as a pass or caliber.
Bezüglich der Relativbewegung der Werkzeuge oder Walzen einerseits und des Werkstückes andererseits unterteilt man Walzverfahren in Längswalzen, Querwalzen und Schrägwalzen.With regard to the relative movement of the tools or rollers on the one hand and the workpiece on the other hand, rolling processes are divided into longitudinal rolling, cross rolling and cross rolling.
Beim Längswalzen wird das Werkstück während seiner Umformung senkrecht zu den Drehachsen der Walzen in einer translatorischen Bewegung und meist ohne Eigendrehung durch den Walzenspalt bewegt. Die beiden Walzen drehen dabei gegenläufig und bewegen sich somit mit ihren gegenüber liegenden Walzenrändern am Walzenspalt tangential in gleicher Richtung, die der Vorschubrichtung des Werkstücks entspricht. Zu den Längswalzverfahren zählt das Reckwalzen, das ein Streckschmiedeverfahren ist, bei dem ein Rohling zwischen rotierenden Reckwerkzeugsegmenten auf den Walzen in seiner Länge gereckt oder gestreckt und dabei in seinem Querschnitt verringert wird.During longitudinal rolling, the workpiece is moved perpendicularly to the axes of rotation of the rolls in a translational movement and usually without rotating through the roll gap during its forming. The two rollers rotate in opposite directions and thus move with their opposite roller edges at the nip tangentially in the same direction, which corresponds to the feed direction of the workpiece. Longitudinal rolling processes include stretch rolling, which is a stretch forging process in which a blank is stretched or stretched in length between rotating stretching tool segments on the rolls, thereby reducing its cross section.
Beim Querwalzen bewegt sich das Werkstück nicht translatorisch bezüglich der Walzen oder deren Drehachsen, sondern dreht sich nur um seine eigene Achse. Die Walzen drehen hier im gleichen Drehsinn und bewegen sich somit mit ihren gegenüber liegenden Walzenrändern am Walzenspalt tangential in entgegen gesetzter Richtung, wodurch ein Drehmoment und eine rotatorische Bewegung auf das Werkstück übertragen wird.During cross rolling, the workpiece does not translate in relation to the rollers or their axes of rotation, but only rotates around its own axis. The rollers rotate here in the same direction of rotation and thus move with their opposite roller edges at the nip tangentially in the opposite direction, whereby a torque and a rotational movement is transmitted to the workpiece.
Bei Kombination von Längswalzen und Querwalzen spricht man von Schrägwalzen. Die Walzen stehen dabei in der Regel schräg zueinander und zum Werkstück, das nun translatorisch und rotatorisch zugleich bewegt wird.A combination of longitudinal rolling and cross rolling is referred to as skew rolling. The rollers are usually at an angle to each other and to the workpiece, which is then moved in a translatory and rotary manner at the same time.
Die deutsche Patentanmeldung
Die deutsche Patentanmeldung
Die deutsche Patentschrift
Die japanische Patentanmeldung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schmieden, insbesondere Streckschmieden, von metallischen Werkstücken anzugeben sowie eine Schmiedewalzvorrichtung, mit dem bzw. mit der kurze Taktzeiten verwirklicht werden können.The present invention is based on the object of specifying a method for forging, in particular stretch forging, of metal workpieces and a forging-rolling device with which short cycle times can be achieved.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Schmiedewalzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Anwendungen gemäß der Erfindung ergeben sich aus den von Patentanspruch 1 bzw. Patentanspruch 11 abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved with the features of patent claim 1 with regard to the method and with the features of
Das Verfahren zum Schmieden, insbesondere Streckschmieden, von metallischen Werkstücken gemäß Patentanspruch 1 umfasst die folgenden Verfahrensschritte:
- a1) in jeweils einem Schmiedeschritt Längswalzen eines Werkstücks mit wenigstens einem Walzwerkzeugpaar, dessen beide Walzwerkzeuge in zueinander entgegengesetztem Drehsinn um jeweils eine zugehörige Drehachse rotiert werden, wodurch das Werkstück zwischen den Walzwerkzeugen umgeformt und in einer sich aus dem Drehsinn ergebenden Vorschubrichtung bewegt wird,
- b1) in einem ersten Zuführschritt Zuführen eines ersten Werkstücks zu einem ersten Walzwerkzeugpaar an einer ersten Arbeitsseite mittels einer ersten Greifeinrichtung,
- c1) Durchführen eines Schmiedeschritts gemäß Merkmal a1) mit dem ersten Werkstück, wobei der Drehsinn der beiden Walzwerkzeuge derart eingestellt wird, dass die Vorschubrichtung des Werkstücks von der ersten Arbeitsseite zu einer zweiten Arbeitsseite des Walzwerkzeugpaares, die von der ersten Arbeitsseite abgewandt angeordnet ist, gerichtet ist, und wobei die erste Greifeinrichtung während zumindest eines Abschnittes des Schmiedeschrittes der Vorschubbewegung des ersten Werkstücks in der Vorschubrichtung folgt,
- d1) in einem Übergabeschritt während oder nach dem Schmiedeschritt Übergeben des ersten Werkstücks von der ersten Greifeinrichtung, die an der ersten Arbeitsseite angeordnet ist oder arbeitet, an eine zweite Greifeinrichtung, die an der zweiten Arbeitsseite angeordnet ist oder arbeitet und das erste Werkstück ergreift, wobei die erste Greifeinrichtung das erste Werkstück zeitgleich mit dem Ergreifen durch die zweite Greifeinrichtung oder zeitverzögert loslässt.
- a1) in one forging step, longitudinal rolling of a workpiece with at least one pair of rolling tools, the two rolling tools of which are rotated in opposite directions to one another about an associated axis of rotation, as a result of which the workpiece is formed between the rolling tools and moved in a feed direction resulting from the direction of rotation,
- b1) in a first feeding step, feeding a first workpiece to a first pair of rolling tools on a first working side by means of a first gripping device,
- c1) Carrying out a forging step according to feature a1) with the first workpiece, the direction of rotation of the two rolling tools being set in such a way that the feed direction of the workpiece is directed from the first working side to a second working side of the pair of rolling tools, which is arranged away from the first working side and wherein the first gripping device follows the feed movement of the first workpiece in the feed direction during at least a portion of the forging step,
- d1) in a transfer step during or after the forging step, transferring the first workpiece from the first gripping device, which is arranged or works on the first working side, to a second gripping device, which is arranged or works on the second working side and grips the first workpiece, wherein the first gripping device the first workpiece at the same time as the gripping by the releases the second gripping device or with a time delay.
Durch die Übergabe des Werkstücks von der ersten an die zweite Greifeinrichtung wird die erste Greifeinrichtung von der Weiterbearbeitung des ersten Werkstücks entlastet und ist frei um gegebenenfalls ein zweites Werkstück ergreifen und dem Walzwerkzeug zuführen zu können. Auf diese Weise wird die Schmiedewalzproduktion nicht dadurch gebremst, dass die gesamte Handhabung, beispielsweise einschließlich Zu- und Abführung des Werkstücks, während des Walzens von ein und derselben Greifeinrichtung durchgeführt wird und das Walzwerkzeug zeitweise stillsteht um auf die Zuführung des nächsten Werkstücks zu warten. Somit können beim Walzen die Taktzeiten verkürzt werden, was zu höheren Produktionsausstößen führt. Des Weiteren bringt die Anordnung der beiden Greifeinrichtungen auf gegenüberliegenden Arbeitsseiten den Vorteil, dass die Werkstückführung in einer fortlaufenden Linie erfolgen und dass Zuführungs- und Abführungswege kurz gehalten werden können. Auch das führt zu besonders niedrigen Taktzeiten.By transferring the workpiece from the first to the second gripping device, the first gripping device is relieved of the further processing of the first workpiece and is free to optionally grip a second workpiece and feed it to the rolling tool. In this way, forging rolling production is not slowed down by the fact that all handling, for example including loading and unloading the workpiece, is carried out by one and the same gripping device during rolling and the rolling tool is temporarily stopped to wait for the next workpiece to be fed in. This means that cycle times can be shortened during rolling, which leads to higher production outputs. Furthermore, the arrangement of the two gripping devices on opposite working sides has the advantage that the workpieces are guided in a continuous line and that the feed and removal paths can be kept short. This also leads to particularly short cycle times.
Im Schmiedeschritt selbst erfolgt das Längswalzen des Werkstücks durch das wenigstens eine Werkzeugpaar, dessen beide Walzwerkzeuge in zueinander entgegengesetztem Drehsinn um jeweils eine zugehörige Drehachse rotiert werden. Die Drehbewegungen der beiden Walzen sind dabei so ausgelegt, dass das Werkstück zwischen den Walzwerkzeugen umgeformt und in einer sich aus dem Drehsinn ergebenden Vorschubrichtung von einer ersten Arbeitsseite zu einer von der ersten Arbeitsseite abgewandten zweiten Arbeitsseite des Walzwerkzeugpaars bewegt wird. Günstigerweise sind die Drehgeschwindigkeiten so eingestellt, dass die jeweiligen Oberflächen der Walzwerkzeuge des Walzwerkzeugpaars, zwischen welchen das Werkstück bewegt wird, die gleichen Tangentialgeschwindigkeiten aufweisen.In the forging step itself, the workpiece is longitudinally rolled by the at least one pair of tools, the two rolling tools of which are each rotated in opposite directions about an associated axis of rotation. The rotary movements of the two rollers are designed in such a way that the workpiece is formed between the rolling tools and is moved in a feed direction resulting from the direction of rotation from a first working side to a second working side of the pair of rolling tools facing away from the first working side. Advantageously, the speeds of rotation are adjusted so that the respective surfaces of the rolling tools of the pair of rolling tools between which the workpiece is moved have the same tangential speeds.
In einem ersten Zuführschritt erfolgt zunächst das Zuführen des ersten Werkstücks zu einem ersten Walzwerkzeugpaar an einer ersten Arbeitsseite mittels einer ersten Greifeinrichtung, die an der ersten Arbeitsseite angeordnet ist oder dort arbeitet. Dazu kann die erste Greifeinrichtung das erste Werkstück beispielsweise von einer Förder- oder Zuführeinrichtung abgeholt oder bereits aus einem vorhergehenden Bearbeitungsschritt mitgebracht haben. Insbesondere hat die erste Greifeinrichtung das erste Werkstück von einem Heizofen abgeholt, in dem das Werkstück auf die Schmiedetemperatur gebracht worden war. Nach dem Zuführen des ersten Werkstücks geht die Bewegung in den Schmiedeschritt über, wobei die erste Greifeinrichtung das erste Werkstück weiterhin greift und während des Schmiedevorgangs der Vorschubbewegung des ersten Werkstücks in der Vorschubrichtung folgt.In a first feeding step, the first workpiece is first fed to a first pair of rolling tools on a first working side by means of a first gripping device which is arranged on the first working side or works there. For this purpose, the first gripping device can fetch the first workpiece, for example, from a conveyor or feed device or have already brought it with it from a previous processing step. In particular, the first gripping device picked up the first workpiece from a heating furnace in which the workpiece had been brought to the forging temperature. After the feeding of the first workpiece, the movement proceeds to the forging step, wherein the first gripping device continues to grip the first workpiece and follows the feed movement of the first workpiece in the feed direction during the forging process.
Während oder nach dem Schmiedeschritt wird das erste Werkstück von der ersten Greifeinrichtung an die zweite Greifeinrichtung, die an der zweiten Arbeitsseite angeordnet ist oder dort arbeitet, übergeben, wobei die zweite Greifeinrichtung das erste Werkstück ergreift und die erste Greifeinrichtung das erste Werkstück loslässt. Das Loslassen kann gleichzeitig mit dem Ergreifen erfolgen, es ist jedoch auch denkbar, dass das erste Werkstück, insbesondere wenn es sich um ein bereits sehr dünngewalztes oder ein langes Teil handelt, eine überlappenden Zeitbereich durch beide Greifeinrichtungen geführt wird und beide Greifeinrichtungen der Vorschubbewegung des ersten Werkstücks gleichermaßen folgen. During or after the forging step, the first workpiece is transferred from the first gripping device to the second gripping device located or operating at the second work site, the second gripping device gripping the first workpiece and the first gripping device releasing the first workpiece. The release can take place at the same time as the gripping, but it is also conceivable that the first workpiece, especially if it is an already very thin-rolled part or a long part, is guided by both gripping devices for an overlapping time range and both gripping devices of the feed movement of the first Workpiece follow equally.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein zweites Walzwerkzeugpaar vorgesehen ist, das neben dem ersten Walzwerkzeugpaar angeordnet ist und/oder das eine mit dem ersten Walzwerkzeugpaar gemeinsame erste Arbeitsseite sowie eine mit dem ersten Walzwerkzeugpaar gemeinsame zweite Arbeitsseite aufweist. Bei dieser Anordnung führt die zweite Greifeinrichtung in einem zweiten Zuführschritt nach dem ersten Schmiedeschritt in dem ersten Walzenwerkzeugpaar und dem ersten Übergabeschritt das erste Werkstück dem zweiten Walzwerkzeugpaar an der zweiten Arbeitsseite zu und ein zweiter Schmiedeschritt wird in analoger Weise zum ersten Schmiedeschritt mit dem ersten Werkstück in dem zweiten Walzwerkzeugpaar durchgeführt, wobei der Drehsinn der beiden Walzwerkzeuge des zweiten Walzwerkzeugpaares derart eingestellt wird, dass die Vorschubrichtung des Werkstücks von der zweiten Arbeitsseite zur ersten Arbeitsseite hin gerichtet ist. Die zweite Greifeinrichtung folgt in diesem Fall während zumindest eines Abschnittes des zweiten Schmiedeschrittes der Vorschubbewegung des ersten Werkstücks in der Vorschubrichtung bis zur erneuten Übergabe des ersten Werkstücks von der zweiten Greifeinrichtung wieder an die erste Greifeinrichtung, welches während oder nach dem zweiten Schmiedeschritt ausgeführt wird. Auch dieser Übergabeschritt kann mit einem zeitgleichen oder zeitverzögerten Loslassen des ersten Werkstücks durch die zweite Greifeinrichtung einhergehen. Durch einen solchen Drehsinnwechsel der Walzen und einer damit verbundenen umgekehrten Vorschubrichtung für das erste Werkzeug von der zweiten zur ersten Arbeitsseite in diesem zweiten Schmiedeschritt kann ohne eine bedeutende Zeitverzögerung die Weiterbearbeitung des ersten Werkstücks erfolgen. Dieser Effekt kann durch eine geeignete Anordnung des zweiten Walzwerkzeugpaares auf dem Walzenumfang weiter optimiert werden, indem dieses zum Beispiel bereits in einer Anfangsstellung bereitsteht, wenn die zweite Greifeinrichtung mit der Zuführung des ersten Werkstücks beginnt. Besonders kurze Transportwege für das erste Werkstück und Vermeidung einer Verzögerung des Beginns des zweiten Schmiedeschritts führen nicht nur zu besonders hohen Taktraten, sondern auch noch dazu, dass sich das Werkstück zwischen den Schmiedeschritten kaum abkühlt, so dass auch die Anfangstemperatur zu Beginn der Abfolge von Schmiedevorgängen nicht übermäßig hoch eingestellt werden muss.An advantageous embodiment of the invention provides that at least one second pair of rolling tools is provided, which is arranged next to the first pair of rolling tools and/or which has a first working side common to the first pair of rolling tools and a second working side common to the first pair of rolling tools. With this arrangement, in a second feeding step, after the first forging step in the first pair of roll tools and the first transfer step, the second gripping device feeds the first work piece to the second pair of roll tools on the second working side, and a second forging step is performed in an analogous manner to the first forging step with the first work piece in the second pair of rolling tools, the direction of rotation of the two rolling tools of the second pair of rolling tools being set in such a way that the feed direction of the workpiece is directed from the second working side to the first working side. In this case, during at least a portion of the second forging step, the second gripping device follows the feed movement of the first workpiece in the feed direction until the first workpiece is transferred again from the second gripping device to the first gripping device, which is carried out during or after the second forging step. This transfer step can also be accompanied by the second gripping device releasing the first workpiece at the same time or with a time delay. Such a change in the direction of rotation of the rollers and the associated reverse feed direction for the first tool from the second to the first working side in this second forging step means that the first workpiece can be further machined without a significant time delay. This effect can be further optimized by a suitable arrangement of the second pair of rolling tools on the roll circumference, for example by already using this in an initial Position is ready when the second gripping device starts feeding the first workpiece. Particularly short transport routes for the first workpiece and avoiding a delay in the start of the second forging step not only lead to particularly high cycle rates, but also to the fact that the workpiece hardly cools down between the forging steps, so that the initial temperature at the beginning of the sequence of forging processes does not need to be set excessively high.
Eine ganz besonders hohe Taktrate kann dadurch eingestellt werden, dass in einem weiteren Zuführschritt, vorzugsweise nach dem zweiten Übergabeschritt für das erste Werkstück, wenigstens einem Walzwerkzeugpaar, vorzugsweise dem ersten Walzwerkzeugpaar, ein zweites Werkstück an der zweiten Arbeitsseite, vorzugsweise von der zweiten Greifeinrichtung, zugeführt wird und ein Schmiedeschritt mit dem zweiten Werkstück durchgeführt wird, wobei der Drehsinn der beiden Walzwerkzeuge derart eingestellt wird, dass die Vorschubrichtung des zweiten Werkstücks von der zweiten Arbeitsseite zur ersten Arbeitsseite gerichtet ist. Auch hier folgt die zweite Greifeinrichtung während zumindest eines Abschnittes des Schmiedeschrittes unter Führung des zweiten Werkstücks dessen Vorschubbewegung. Analog zu vorstehend genannter Ausführungsweise wie beim ersten Werkstück wird auch hier in einem Übergabeschritt während oder nach dem Schmiedeschritt das zweite Werkstück von der zweiten Greifeinrichtung an die erste Greifeinrichtung, die entsprechend bereitsteht, übergeben, wobei auch beim zweiten Werkstück ein zeitverzögertes Loslassen durch die übergebende Greifeinrichtung eingestellt sein kann. Bei dieser noch weiter optimierten Fertigungsweise sind Zuführung des zweiten Werkstücks und Abführen des ersten Werkstücks im Wesentlichen zeitgleich, was auch dazu führt, dass die Greifeinrichtungen im Wesentlichen ständig in Bewegung sind und auch für eine Hand-in-Hand-Arbeitsweise geeigneter Weise besonders gut aufeinander abgestimmt sind.A particularly high cycle rate can be set by feeding a second workpiece to at least one pair of rolling tools, preferably the first pair of rolling tools, on the second working side, preferably from the second gripping device, in a further feeding step, preferably after the second transfer step for the first workpiece and a forging step is carried out with the second workpiece, the direction of rotation of the two rolling tools being adjusted in such a way that the feed direction of the second workpiece is directed from the second working side to the first working side. Here, too, the second gripping device follows the feed movement of the second workpiece during at least one section of the forging step, while guiding it. Similar to the above-mentioned embodiment as with the first workpiece, the second workpiece is also transferred from the second gripping device to the first gripping device, which is ready accordingly, in a transfer step during or after the forging step, with the second workpiece also being released with a time delay by the transferring gripping device can be set. With this even further optimized production method, the feeding of the second workpiece and removal of the first workpiece are essentially simultaneous, which also means that the gripping devices are essentially constantly in motion and are also particularly well positioned for hand-in-hand working are matched.
Je nach erforderlicher Bearbeitung der Werkstücke kann auch noch wenigstens ein drittes Walzwerkzeugpaar auf den Walzen vorgesehen sein und in vorstehend genannter Weise wenigstens eine weitere Schmiedebearbeitung gegebenenfalls unter erneutem Drehsinnwechsel mit weiterer Übergabe des jeweiligen Werkstücks an die jeweilig andere Greifeinrichtung vorgesehen sein. Nach seinem letzten Schmiedeschritt wird das entsprechende Werkstück von dem diesen Schmiedeschritt ausübenden Walzwerkzeugpaar abgeführt, wobei diesen Abführschritt günstiger Weise die Greifeinrichtung ausführt, die an der Arbeitsseite angeordnet ist oder arbeitet, zu der die Bewegung des Werkstücks aufgrund der diesem letzten Schmiedeschritt zugeordneten Vorschubrichtung hin gerichtet ist.Depending on the required processing of the workpieces, at least a third pair of rolling tools can also be provided on the rollers and at least one further forging process can be provided in the above-mentioned manner, if necessary with another change of direction of rotation with further transfer of the respective workpiece to the respective other gripping device. After its last forging step, the corresponding workpiece is removed from the pair of rolling tools performing this forging step, this removal step advantageously being carried out by the gripping device located or working on the working side towards which the movement of the workpiece is directed due to the feed direction associated with this last forging step .
Einer besonders hohen Taktrate kann weiterhin zuträglich sein, wenn auf ein Auseinanderfahren der Walzen zum Herausnehmen des Werkstücks nach dem jeweiligen Schmiedeschritt verzichtet wird. Dies ist durch die vorstehenden Maßnahmen mit den jeweiligen Übergaben des Werkstücks an die jeweils andere Greifeinrichtung und durch günstige Anordnung der Walzwerkzeuge auf den Walzen auch nicht unbedingt erforderlich. Gerade ein solches Auseinanderfahren der Walzen führt zu einer bedeutenden Verzögerung in der Werkstückbearbeitung und das erfindungsgemäße Verfahren führt demzufolge auch zu einer wesentlichen Einsparung der Schmiedezeit. Stattdessen werden die Werkstücke vollständig in der jeweiligen Vorschubrichtung aus dem Zwischenraum oder Werkzeugspalt herausbewegt und dann können von der jeweiligen Greifeinrichtung weitertransportiert oder in irgendeiner Weise gehandhabt werden.A particularly high cycle rate can also be beneficial if the rollers are not moved apart to remove the workpiece after the respective forging step. This is also not absolutely necessary due to the above measures with the respective transfers of the workpiece to the respective other gripping device and due to the favorable arrangement of the rolling tools on the rolls. Exactly such a moving apart of the rolls leads to a significant delay in the processing of the workpiece and the method according to the invention consequently also leads to a significant saving in forging time. Instead, the workpieces are moved completely out of the intermediate space or tool gap in the respective feed direction and can then be transported further by the respective gripping device or handled in some way.
Es kann vorgesehen sein, dass die Abfolge der beschriebenen Verfahrensschritte mit verschiedenen aufeinanderfolgenden Werkstücken mehrfach hintereinander ausgeführt wird. Dies wird dann durch die entsprechenden Bewegungen und Handhabungen der Greifeinrichtungen sichergestellt.Provision can be made for the sequence of method steps described to be carried out multiple times in succession with different successive workpieces. This is then ensured by the corresponding movements and manipulations of the gripping devices.
Besonders kurze Zuführ- und Abführwege mit entsprechend kurzen Schmiedezeiten können auch dadurch erreicht werden, dass diese Handhabungsschritte entlang einer Werkstückebene erfolgt, die durch einen Walzenspalt oder Zwischenraum zwischen den Walzen, senkrecht zu einer durch die beiden Walzenachsen verlaufenden Ebene und/oder im Wesentlichen tangential zu den Walzenmantelflächen verläuft.Particularly short feed and removal paths with correspondingly short forging times can also be achieved by carrying out these handling steps along a workpiece plane that passes through a roller gap or gap between the rollers, perpendicular to a plane running through the two roller axes and/or essentially tangentially to runs along the roll shell surfaces.
Die bisher genannten Ausführungsformen der Erfindung gehen alle davon aus, dass die das Werkstück während des jeweiligen Schmiedevorgangs haltende Greifeinrichtung dem Werkstück hinterherläuft, also das Werkstück in das Walzwerkzeug „hineinschiebt“. Eine oftmals günstigere Variante sieht jedoch vor, dass die haltende Greifeinrichtung in Vorschubrichtung dem Werkstück vorausläuft, d. h. das Werkstück sozusagen aus dem Walzwerkzeug „herauszieht“. Unter „Hineinschieben“ bzw. „Herausziehen“ soll jedoch nicht verstanden werden, dass durch die Führungsbewegung der Greifeinrichtung in irgendeiner Weise eine Spannung auf das Werkstück aufgebracht wird, es soll lediglich durch diese Ausdrucksweise nur anschaulich die Nachlauf- bzw. Vorlaufbewegung der Greifeinrichtung nahegebracht werden. Vielmehr sind die Vorschubbewegung durch das Walzwerkzeugpaar und die Handhabungsbewegung der Greifeinrichtung derart aufeinander abgestimmt, dass das Werkstück spannungsfrei bleibt.The previously mentioned embodiments of the invention are all based on the assumption that the gripping device holding the workpiece during the respective forging process follows the workpiece, ie “pushes” the workpiece into the rolling tool. However, an often cheaper variant provides that the holding gripping device runs ahead of the workpiece in the feed direction, ie the workpiece is “pulled out” of the rolling tool, so to speak. However, "pushing in" or "pulling out" should not be understood to mean that the guiding movement of the gripping device causes tension to be applied to the workpiece in any way; this expression is only intended to illustrate the trailing or forward movement of the gripping device . Rather, the feed movement through the pair of rolling tools and the handling movement of the gripping device are of this type coordinated with each other so that the workpiece remains stress-free.
Dieser Fall der vorlaufenden Greifeinrichtung unterscheidet sich von der vorher geschilderten Ausführungsform dadurch, dass der Übergabeschritt mit Übergabe des ersten Werkstücks von der ersten Greifeinrichtung an die zweite Greifeinrichtung vor dem ersten Schmiedeschritt bereits stattfindet, so dass die zweite Greifeinrichtung die Führung des Werkstücks während des Schmiedeschritts übernimmt und demzufolge dem ersten Werkstück vorausläuft. Die erste Greifeinrichtung sorgt zunächst lediglich für eine Bereitstellung des ersten Werkstücks zur Abholung durch die zweite Greifeinrichtung. Schließt sich jedoch ein zweiter Schmiedeschritt mit Hilfe eines zweiten Walzwerkzeugpaars bei umgekehrtem Drehsinn der Walzen an, dann übernimmt die erste Greifeinrichtung das Halten des ersten Werkstücks während diesem zweiten Schmiedeschritt, nachdem sie das erste Werkstück von der zweiten Greifeinrichtung - wiederum bereits vor diesem Schmiedeschritt - übernommen hat, wobei die zweite Greifeinrichtung in diesem Fall für die Bereitstellung des ersten Werkstücks am zweiten Walzwerkzeugpaar nach dem Abführen aus dem ersten Walzwerkzeugpaar zuständig war. Ansonsten erfolgt das Schmieden selbst in analoger Weise wie beim Halten und Führen während des Schmiedens durch die jeweils andere Greifeinrichtung. Auch bei einem zeitoptimierten Bearbeiten eines zweiten Werkstücks ist die Handhabungsweise durch die beiden Greifeinrichtungen in analoger Weise vorgesehen.This case of the preceding gripping device differs from the previously described embodiment in that the transfer step with the transfer of the first workpiece from the first gripping device to the second gripping device already takes place before the first forging step, so that the second gripping device takes over the management of the workpiece during the forging step and consequently runs ahead of the first workpiece. The first gripping device initially only ensures that the first workpiece is made available for collection by the second gripping device. However, if a second forging step follows with the help of a second pair of rolling tools with the rollers rotating in the opposite direction, the first gripping device takes over holding the first workpiece during this second forging step after it has taken over the first workpiece from the second gripping device - again before this forging step has, the second gripping device being responsible in this case for providing the first workpiece to the second pair of rolling tools after removal from the first pair of rolling tools. Otherwise, the forging itself takes place in a manner analogous to holding and guiding during forging by the respective other gripping device. In the case of a time-optimized processing of a second workpiece, the manner of handling by the two gripping devices is also provided in an analogous manner.
Eine zur Durchführung von wenigstens Teilen der voranstehend genannten Verfahrensschritte geeignete Schmiedewalzvorrichtung umfasst wenigstens ein Walzenpaar mit zwei jeweils um eine Walzenachse drehbaren und im Drehsinn reversierbaren Walzen und eine an einer ersten Arbeitsseite der Walzen angeordnete oder arbeitende erste Greifeinrichtung zum Greifen und Bewegen und/oder zur Abführung und/oder zur Bereitstellung eines ersten Werkstücks und eine an einer zweiten Arbeitsseite der Walzen angeordnete oder arbeitende zweite Greifeinrichtung zum Greifen und Bewegen und/oder zur Abführung und/oder zur Bereitstellung eines zweiten Werkstücks. Eine solche Schmiedewalzvorrichtung ist durch vorzugsweise wenigstens teilweise gleichzeitige und/oder parallele Handhabung der beiden Werkstücke geeignet, insgesamt eine geringere Taktrate im Schmiedeprozess von Werkstücken einzustellen.A forging rolling device suitable for carrying out at least parts of the above-mentioned method steps comprises at least one pair of rolls with two rolls that can each be rotated about a roll axis and reversed in the direction of rotation and a first gripping device arranged or working on a first working side of the rolls for gripping and moving and/or for removal and/or for providing a first workpiece and a second gripping device arranged or operating on a second working side of the rollers for gripping and moving and/or for removing and/or for providing a second workpiece. Such a forging-rolling device is suitable for setting a lower overall clock rate in the forging process of workpieces by preferably at least partially simultaneous and/or parallel handling of the two workpieces.
Jede der beiden Walzen des Walzenpaares kann mit zwei Werkzeugsegmenten bestückt sein, wobei vorzugsweise jedes Werkzeugsegment sich um einen jeweiligen Segmentwinkel von kleiner als 180° um die zugehörige Walzenachse erstreckt und/oder die beiden Werkzeugsegmente bezüglich einer die Walzenachse enthaltenden Mittelebene der Walze auf verschiedenen Hälften der Walze angeordnet sind.Each of the two rolls of the pair of rolls can be fitted with two tool segments, with each tool segment preferably extending around the associated roll axis by a segment angle of less than 180° and/or the two tool segments being on different halves of the roll with respect to a central plane of the roll containing the roll axis roller are arranged.
Vorzugsweise sind ein Walzwerkzeug des ersten Walzwerkzeugpaares an einer ersten Walze und das andere Walzwerkzeug an einer zweiten Walze vorgesehen. In gleicher Weise können auch ein Walzwerkzeug des zweiten Walzwerkzeugpaares an der ersten Walze und das andere Walzwerkzeug des zweiten Walzwerkzeugpaares an der zweiten Walze vorgesehen sein.Preferably, one rolling tool of the first pair of rolling tools is provided on a first roll and the other rolling tool is provided on a second roll. In the same way, one rolling tool of the second pair of rolling tools can also be provided on the first roll and the other rolling tool of the second pair of rolling tools can be provided on the second roll.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen zeigen:
-
1 eine Schmiedewalzvorrichtung mit einer Schmiedewalzmaschine mit mehreren Walzwerkzeugen und mit zwei an entgegen gesetzten Arbeitsseiten der Walzwerkzeuge angeordneten und arbeitenden Handhabungsgeräten mit Greifeinrichtungen in einer Draufsicht von oben, -
2 in einem ersten Zuführschritt das Zuführen eines von der ersten Greifeinrichtung gegriffenen erwärmten ersten Schmiede-Werkstücks von einer ersten Arbeitsseite zu einem gegenläufig rotierenden ersten Walzwerkzeugsegmentpaar eines ersten Walzwerkzeugs der Schmiedewalzmaschine gemäß1 , in einer teilweise geschnittenen seitlichen Ansicht, -
3 in einem aufden Zuführschritt gemäß 2 folgenden ersten Schmiedeschritt das Walzen des ersten Schmiede-Werkstücks durch das erste Walzwerkzeugsegmentpaar des ersten Walzwerkzeugs der beiden gegenläufig rotierenden Walzen in einem Zwischenstadium des Schmiedeschritts, in dem die erste Greifeinrichtung das erste Schmiede-Werkstück noch greift, die zweite Greifeinrichtung aber noch nicht greift, in einer teilweise geschnittenen seitlichen Ansicht, -
4 das Walzen des ersten Schmiede-Werkstücks durch das erste Walzwerkzeugsegmentpaar des ersten Walzwerkzeugs in einem gegenüber3 fortgeschrittenen Stadium des ersten Schmiedeschritts, in dem die erste Greifeinrichtung das erste Schmiede-Werkstück losgelassen hat und die zweite Greifeinrichtung das erste Schmiede-Werkstück greift, in einer teilweise geschnittenen seitlichen Ansicht, -
5 das Walzen des ersten Schmiede-Werkstücks durch das erste Walzwerkzeugsegmentpaar des ersten Walzwerkzeugs in einem Endstadium des ersten Schmiedeschritts, kurz bevor das Schmiede-Werkstück das Walzwerkzeugsegmentpaar verlässt, wobei die zweite Greifeinrichtung das erste Schmiede-Werkstück weiterhin greift, in einer teilweise geschnittenen seitlichen Ansicht, -
6 in einem zweiten Zuführschritt das Zuführen eines von der zweiten Greifeinrichtung gegriffenen erwärmten ersten Schmiede-Werkstücks von einer zweiten Arbeitsseite zu einem gegenläufig rotierenden ersten Walzwerkzeugsegmentpaar eines zweiten Walzenwerkzeugs der Schmiedewalzmaschine gemäß1 , in einer teilweise geschnittenen seitlichen Ansicht, -
7 in einem aufden Zuführschritt gemäß 6 folgenden zweiten Schmiedeschritt das Walzen des ersten Schmiede-Werkstücks durch das erste Walzwerkzeugsegmentpaar des zweiten Walzwerkzeugs der beiden gegenläufig rotierenden Walzen in einem Zwischenstadium des zweiten Schmiedeschritts, in dem die zweite Greifeinrichtung das erste Schmiede-Werkstück noch greift, die erste Greifeinrichtung aber noch nicht greift, in einer teilweise geschnittenen seitlichen Ansicht, -
8 das Walzen des ersten Schmiede-Werkstücks durch das erste Walzwerkzeugsegmentpaar des zweiten Walzwerkzeugs in einem gegenüber7 fortgeschrittenen Stadium des zweiten Schmiedeschritts, in dem die erste Greifeinrichtung das erste Schmiede-Werkstück bereits ergriffen hat und die zweite Greifeinrichtung das erste Schmiede-Werkstück noch immer greift, in einer teilweise geschnittenen seitlichen Ansicht, -
9 das Walzen des ersten Schmiede-Werkstücks durch das erste Walzwerkzeugsegmentpaar des zweiten Walzwerkzeugs in einem Endstadium des zweiten Schmiedeschritts, kurz bevor das Schmiede-Werkstück das zweite Walzwerkzeugsegmentpaar verlässt, in dem die zweite Greifeinrichtung das erste Schmiede-Werkstück losgelassen hat und die erste Greifeinrichtung das erste Schmiede-Werkstück weiterhin greift, in einer teilweise geschnittenen seitlichen Ansicht, und -
10 einezweites Ausführungsbeispiel analog 2 , jedoch mit abweichender Funktion der Greifeinrichtungen,
-
1 a forging-rolling device with a forging-rolling machine with several rolling tools and with two handling devices with gripping devices arranged and working on opposite working sides of the rolling tools in a plan view from above, -
2 in a first feeding step, feeding a heated first forging workpiece gripped by the first gripping device from a first working side to a counter-rotating first rolling die segment pair of a first rolling die of the forging rolling machine according to1 , in a partially sectioned side view, -
3 in accordance with the feedingstep 2 following first forging step, the rolling of the first forged workpiece by the first rolling tool segment pair of the first rolling tool of the two counter-rotating rolls in an intermediate stage of the forging step, in which the first gripping device still grips the first forged workpiece, but the second gripping device does not yet grip, in a partially sectioned side view, -
4 rolling the first forging by the first pair of rolling die segments of the first rolling die in a face-to-face relationship 3 advanced stage of the first forging step, in which the first gripping device has released the first forging workpiece and the second gripping device is gripping the first forging workpiece, in a partially sectioned side view, -
5 rolling the first forging by the first pair of rolling die segments of the first rolling die in a final stage of the first forging step just before the forging leaves the rolling mill leaving the pair of tool segments, with the second gripping device continuing to grip the first forged workpiece, in a partially sectioned side view, -
6 in a second feeding step, feeding a heated first forging workpiece gripped by the second gripping device from a second working side to a counter-rotating first rolling die segment pair of a second rolling die according to the forging rolling machine1 , in a partially sectioned side view, -
7 in accordance with the feedingstep 6 following second forging step, the rolling of the first forged workpiece by the first rolling tool segment pair of the second rolling tool of the two counter-rotating rolls in an intermediate stage of the second forging step, in which the second gripping device still grips the first forged workpiece, but the first gripping device does not yet grip, in a partially sectioned side view, -
8th rolling the first forging by the first pair of rolling die segments of the second rolling die in an opposite manner7 advanced stage of the second forging step, in which the first gripping device has already gripped the first forging workpiece and the second gripping device is still gripping the first forging workpiece, in a partially sectioned side view, -
9 rolling the first forging workpiece by the first pair of rolling die segments of the second rolling die in a final stage of the second forging step just before the forging workpiece leaves the second pair of rolling die segments, in which the second gripping device has released the first forging workpiece and the first gripping device has released the first Forging workpiece continues to grips, in a partially sectioned side view, and -
10 a second embodiment analogous2 , but with a different function of the gripping devices,
In den
In der Draufsicht der
Die beiden Walzen 1 und 2 sind gemäß
Die Anordnung der Walzen kann aber auch anders im Raum oder bezüglich der Schwerkraft gewählt werden, beispielsweise so um 90° gedreht werden, dass die Ebenen VE und H1 bis H3 sowie die Drehachsen A1 und A2 alle vertikal, also parallel zur Schwerkraft, gerichtet sind, die Walzen also senkrecht stehen, oder, alternativ, auch so, dass die Ebene VE sowie die Drehachsen A1 und A2 horizontal sind und die Ebenen H1 bis H3 vertikal sind, die Walzen also nebeneinander und horizontal angeordnet sind. Auch andere z.B. schräge Walzenanordnungen sind möglich. Die Werkstückzuführung ändert sich dann jeweils entsprechend.However, the arrangement of the rollers can also be selected differently in space or with respect to gravity, for example rotated by 90° in such a way that the planes VE and H1 to H3 and the axes of rotation A1 and A2 are all vertical, i.e. parallel to gravity, the rollers are therefore vertical, or, alternatively, also in such a way that the plane VE and the axes of rotation A1 and A2 are horizontal and the planes H1 to H3 are vertical, ie the rollers are arranged next to one another and horizontally. Other e.g. oblique roller arrangements are also possible. The workpiece feed then changes accordingly.
In den
Am Umfang der oberen Walze 1 sind ein erstes Walzwerkzeug mit zwei ringsegmentartigen Werkzeugen oder Werkzeugsegmenten 11 und 12 und ein zweites Walzwerkzeug mit zwei ringsegmentartigen Werkzeugen oder Werkzeugsegmenten 11' und 12' angeordnet, wobei erstes und zweites Walzwerkzeug in einer axial zueinander versetzten Anordnung sind und wobei sich das Werkzeugsegment 11 um die Drehachse A1 um einen Erstreckungswinkel (oder Segmentwinkel) γ1, das Werkzeugsegment 11' um einen Erstreckungswinkel γ1', das Werkzeugsegment 12 um einen Erstreckungswinkel γ2 und das Werkzeugsegment 12' um einen Erstreckungswinkel γ2' erstrecken. Zwischen dem ersten Werkzeugsegment 11 und dem zweiten Werkzeugsegment 12 des ersten Walzwerkzeugs sind jeweils an ihren Umfangsenden ein Zwischenraum 13 sowie diametral gegenüberliegend ein weiterer Zwischenraum 14 angeordnet. Ebenso sind beim zweiten Walzwerkzeug zwischen dem ersten Werkzeugsegment 11' und dem zweiten Werkzeugsegment 12' jeweils an ihren Umfangsenden ein Zwischenraum 13' sowie diametral gegenüberliegend ein weiterer Zwischenraum 14' angeordnet. Eine zentral durch die Zwischenräume 13 und 14 sowie 13' und 14' verlaufende radiale Zwischenraumebene ZE1 verläuft ebenfalls durch die Drehachse A1 und die jeweils beiden Werkzeugsegmente 11 und 12 bzw. 11' und 12' der beiden Walzwerkzeuge liegen auf entgegen gesetzten Seiten dieser Zwischenraumebene ZE1.A first rolling tool with two ring-segment-like tools or
Analog sind bei der unteren Walze ZE2 zwei Werkzeugsegmente 21 und 22 bzw. 21' und 22' je Walzwerkzeug mit den Erstreckungswinkeln (Segmentwinkeln) δ1 und δ2 bzw. δ1' und δ2' am Umfang angeordnet, welche durch Zwischenräume 23 und 24 bzw. 23' und 24' voneinander getrennt sind und durch eine radiale zentrale Zwischenraumebene ZE2 der Zwischenräume 23 und 24 bzw. 23' und 24' auf verschiedenen Seiten liegen. Similarly, in the case of the lower roller ZE2, two
Die Werkzeugsegmente 11 und 21 sowie 11' und 21' arbeiten gemeinsam jeweils als erstes Walzwerkzeugsegmentpaar zum Walzen eines Werkstücks und die Werkzeugsegmente 12 und 22 sowie 12' und 22' arbeiten zusammen jeweils als zweites Walzwerkzeugsegmentpaar zum Walzen eines Werkstücks. Grundsätzlich könnte aber auch das Werkzeugsegment 12 mit dem Werkzeugsegment 21 als Walzwerkzeugsegmentpaar kombiniert werden und das Werkzeugsegment 11 mit dem Werkzeugsegment 22 (oder entsprechend das Werkzeugsegment 12' mit dem Werkzeugsegment 21' und das Werkzeugsegment 11' mit dem Werkzeugsegment 22'), sofern die Gestaltung der Werkzeugkonturen oder Profile dies erlaubt.
Die Werkzeugform der Werkzeugsegmente, insbesondere deren Profile und Konturen, sind an die gewünschte Gestalt des zu walzenden Werkstücks angepasst. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird in einem ersten Walzschritt gemäß
Die Erstreckungswinkel γ1, γ1', γ2 und γ2' der Werkzeugsegmente 11, 11', 12 und 12' sind im dargestellten Ausführungsbeispiel gleich (γ1 = γ1' = γ2 = γ2') und die Werkzeugsegmente 11 und 12 bzw. 11' und 12' sind auch im Wesentlichen symmetrisch zur Zwischenraumebene ZE1 angeordnet. Das gleiche gilt für die Werkzeugsegmente 21, 21', 22 und 22' und deren Erstreckungswinkel δ1 = δ1' = δ2 = δ2' und symmetrische Anordnung bezüglich der Zwischenraumebene ZE2. Daraus folgt auch, dass alle Erstreckungswinkel γ1, γ1', γ2 und γ2' sowie δ1, δ1', δ2 und δ2' jeweils kleiner als 180° sind. Dies muss aber nicht so sein, die Erstreckungswinkel γ1 und γ2, γ1' und γ2', δ1 und δ2 sowie δ1' und δ2' können sich paarweise auch unterscheiden und es kann sogar einer der beiden Erstreckungswinkelpaare γ1 und γ2, γ1' und γ2', δ1 und δ2 sowie δ1' und δ2' größer als 180° sein. Außerdem muss die Anordnung der Werkzeugsegmente nicht unbedingt symmetrisch zu einer Symmetrieebene sein.The extension angles γ1, γ1', γ2 and γ2' of the
Die Drehwinkel α11 bis α24 bzw. α11' bis α24' der Walzen 1 und 2 sind in den
Es sind ferner in
Im Folgenden wird nun der Verfahrensablauf beim Schmieden eines metallischen Werkstücks 3 durch Längswalzen mittels der Walzen 1 und 2 und deren Werkzeugsegmenten 11 und 21 anhand der
In
Der Drehwinkel α11 der ersten Walze 1 und α21 der zweiten Walze 2 liegt jeweils in einem Bereich zwischen 0 und 90°, insbesondere 20° und 70°, hier in
Die Greifeinrichtung 5 bewegt sich während des Längswalzens entlang der Werkstückebene H3 in der Vorschubrichtung VR nach oder mit, um der Mitführung des Werkstücks 3 durch die Walzen 1 und 2 zu folgen. Die Vorschubrichtung VR ist dabei infolge der gewählten Drehsinne D11 und D21 der Walzen 1 und 2 von der ersten Arbeitsseite 51 zur gegenüberliegenden zweiten Arbeitsseite 52 der Walzenanordnung, die in den
Gemäß
In
In
Das Schmiedewalzen des Werkstücks 3 in der Abfolge gemäß
Der weitere Schmiedeschritt am Werkstück 3 wird nun gemäß
Wie in
Das Werkstück 3 wird nun in den
Der Drehwinkel α11' der ersten Walze 1 und α21' der zweiten Walze 2 im Anfangsstadium des zweiten Schmiedeschritts gemäß
Bei dieser Drehwinkelstellung von etwa 50° bis 60° öffnen sich die Zwischenräume 13' und 23' etwas nach rechts zum Werkstück 3 hin, so dass dieses gut in den Bereich zwischen den Zwischenräumen 13' und 23' zugeführt werden kann. Auch beim zweiten Schmiedeschritt kann die Zuführung des Werkstücks 3 bei stehenden oder mit beliebiger Geschwindigkeit drehenden Walzen 1 und 2 erfolgen, sofern auf entsprechende Synchronisation mit der zuführenden Greifeinrichtung 6 geachtet werden muss.At this angle of rotation of about 50° to 60°, the gaps 13' and 23' open slightly to the right towards the
Während des zweiten Schmiedeschritts bewegt sich die Greifeinrichtung 6 während des Längswalzens entlang der Werkstückebene H3 in der Vorschubrichtung -VR nach oder mit, um der Mitführung des Werkstücks 3 durch die Walzen 1 und 2 zu folgen.During the second forging step, the
Gemäß
In
In
Nach abgeschlossenem zweiten Schmiedeschritt kann sich ein weiterer Bearbeitungsschritt anschließen oder aber das Werkstück 3 ist fertig bearbeitet und kann abtransportiert werde. In jedem Fall aber wird der Transportvorgang von der ersten Greifeinrichtung 5 ausgeführt.After the second forging step has been completed, another machining step can follow, or the
Die Ausführungsform gemäß den
Der Schmiedevorgang selbst wird in analoger Weise durchgeführt wie in
In
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- erste Walzefirst roll
- 22
- zweite Walzesecond roll
- 33
- Werkstückworkpiece
- 3.1 bis 3.43.1 to 3.4
- Werkstück in verschiedenen StadienWorkpiece in different stages
- 55
- erste Greifeinrichtungfirst gripping device
- 66
- zweite Greifeinrichtungsecond gripping device
- 9, 9'9, 9'
- Fördereinrichtungconveyor
- 1111
- erstes Werkzeugsegment des ersten Walzwerkzeugs an der Walze 1first tool segment of the first rolling tool on roll 1
- 11'11'
- erstes Werkzeugsegment des zweiten Walzwerkzeugs an der Walze 1first tool segment of the second rolling tool on roll 1
- 1212
- zweites Werkzeugsegment des ersten Walzwerkzeugs an der Walze 1second tool segment of the first rolling tool on roll 1
- 12'12'
- zweites Werkzeugsegment des zweiten Walzwerkzeugs an der Walze 1second tool segment of the second rolling tool on roll 1
- 13, 14 ; 13', 14'13, 14; 13', 14'
- Zwischenraumspace
- 1515
- erstes Handhabungsgerätfirst handling device
- 1616
- zweites Handhabungsgerätsecond handling device
- 2121
-
erstes Werkzeugsegment des ersten Walzwerkzeugs an der Walze 2first tool segment of the first rolling tool on
roll 2 - 21'21'
-
erstes Werkzeugsegment des zweiten Walzwerkzeugs an der Walze 2first tool segment of the second rolling tool on
roll 2 - 2222
-
zweites Werkzeugsegment des ersten Walzwerkzeugs an der Walze 2second tool segment of the first rolling tool on
roll 2 - 22'22'
-
zweites Werkzeugsegment des zweiten Walzwerkzeugs an der Walze 2second tool segment of the second rolling tool on
roll 2 - 23, 24 ; 23', 24'23, 24; 23', 24'
- Zwischenraumspace
- 3535
- erster Greifarmfirst gripper arm
- 3636
- zweiter Greifarmsecond gripper arm
- 4040
- Drehantriebseinrichtungrotary drive device
- 41, 4241, 42
- Lagereinrichtungenstorage facilities
- 5050
- Schmiedewalzmaschineforge rolling machine
- 5151
- erste Arbeitsseitefirst working page
- 5252
- zweite Arbeitsseitesecond work page
- 5353
- Walzenspalt nip
- A1A1
- Drehachse der Walze 1Axis of rotation of roller 1
- A2A2
-
Drehachse der Walze 2Axis of rotation of the
roller 2 - D11D11
- erste Drehrichtung der Walze 1first direction of rotation of roller 1
- D12D12
- zweite Drehrichtung der Walze 1second direction of rotation of roller 1
- D21D21
-
erste Drehrichtung der Walze 2first direction of rotation of the
roller 2 - D22D22
-
zweite Drehrichtung der Walze 2second direction of rotation of the
roller 2 - H1H1
- Horizontalebene der Walze 1Horizontal plane of the roller 1
- H2H2
-
Horizontalebene der Walze 2Horizontal plane of the
roller 2 - H3H3
- Werkstückebeneworkpiece level
- VEPU
- vertikale Ebenevertical plane
- VR, -VRVR, -VR
- Vorschubrichtungfeed direction
- ZE1ZE1
- Zwischenraumebene der Walze 1Clearance level of roller 1
- ZE2ZE2
-
Zwischenraumebene der Walze 2
Clearance level of
roller 2 - α11α11
- erster Drehwinkel der ersten Walze 1first angle of rotation of the first roller 1
- α12α12
- zweiter Drehwinkel der ersten Walze 1second rotation angle of the first roller 1
- α13α13
- dritter Drehwinkel der ersten Walze 1third angle of rotation of the first roller 1
- α14α14
- vierter Drehwinkel der ersten Walze 1fourth angle of rotation of the first roller 1
- α21α21
-
erster Drehwinkel der zweiten Walze 2first angle of rotation of the
second roller 2 - α22α22
-
zweiter Drehwinkel der zweiten Walze 2second angle of rotation of the
second roller 2 - α23α23
-
dritter Drehwinkel der zweiten Walze 2third angle of rotation of the
second roller 2 - α24α24
-
vierter Drehwinkel der zweiten Walze 2fourth angle of rotation of the
second roller 2 - γ1γ1
-
Erstreckungswinkel des ersten Werkzeugsegments 11Extension angle of the
first tool segment 11 - γ1'γ1'
-
Erstreckungswinkel des ersten Werkzeugsegments 11'Extension angle of the
first tool segment 11' - γ2γ2
-
Erstreckungswinkel des zweiten Werkzeugsegments 12Extension angle of the
second tool segment 12 - γ2'γ2'
-
Erstreckungswinkel des zweiten Werkzeugsegments 12'Extension angle of the
second tool segment 12' - δ1δ1
-
Erstreckungswinkel des ersten Werkzeugsegments 21Extension angle of the
first tool segment 21 - δ1'δ1'
- Erstreckungswinkel des ersten Werkzeugsegments 21'Extension angle of the first tool segment 21'
- δ2δ2
-
Erstreckungswinkel des zweiten Werkzeugsegments 22Extension angle of the
second tool segment 22 - δ2'δ2'
- Erstreckungswinkel des zweiten Werkzeugsegments 22'Extension angle of the second tool segment 22'
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