DE1034458B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen nahtloser Ringe - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Dk Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung nahtloser Ringe durch Lochen von Rollblöcken in einem Lochtopf mit von beiden Seiten in den Rohblock eindringenden Lochdornen und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Die Herstellung nahtloser Ringe durch Warmverformen eines zylindrischen bzw. eines prismatischen Blockes erfolgte bisher unter normalen Pressen, bei denen der Rohling zwischen zwei Gesenkhälften in Einzelarbeitsschritten gestaucht, vorgelocht und fertiggelocht wird. Die Anwendung verschiedener Werkzeuge und der Transport des Rohlings von einem Werkzeug zum anderen sowie das Wenden des Rohlings vor dem Fertiglochen führen zu erheblichen Zeit- und Wärmeverlusten. Es ist auch eine Gesenkanordnung bekanntgeworden, bei der mit Hilfe eines in der einen Stauchgesenkhälfte axial beweglichen Lochdorns die Herstellung des fertigen Ringwerkstückes in einem Arbeitsgang möglich ist, doch ergeben sich bei dieser Anordnung Schwierigkeiten infolge mangelnder Zentrierung besonders dann, wenn die Stirnfläche des Rohlings nicht genau rechtwinklig zu seiner Längsachse liegt. Darüber hinaus bildet sich beim Lochen, das ohne Wenden des Werkstückes nur von einer Seite erfolgt, mit zunehmendem Werkzeugverschleiß ein Grat, der sich bei der Weiterverarbeitung auf dem Ringwalzwerk störend bemerkbar macht. Ferner gestatten die genannten Einrichtungen nur ganz geringe Toleranzen im Gewicht des Blockes, weil sich sonst beim späteren Walzen auf dem Ringwalzwerk Durchmesserunterschiede zwischen den einzelnen Ringen ergeben, die eine unwirtschaftlich große Bearbeitungszugabe für die spanabhebende Fertigbearbeitung erforderlich machen. Auch muß man sich bei der Verwendung von offenen Gesenken nur mit groben Annäherungen an die gewünschte Form zufriedengeben, während geschlossene Gesenke zur Gratbildung am äußeren Umfang des Ringes führen können und daher zu entsprechenden Maßnahmen zwingen.

Es ist beim Lochen von Blöcken für die Rohrherstellung bekanntgeworden, das Lochen der Rohlinge in einem Lochtopf mit von beiden Seiten in den Rohblock eindringenden Lochdornen vorzunehmen. Dieses Lötverfahren ist jedoch für die Ringherstellung ungeeignet, weil hier gänzlich andere Voraussetzungen vorliegen. Für die Rohrherstellung kommt es darauf an, einen im Verhältnis zum Durchmesser bzw. zur Diagonalen langen Rohblock ohne nennenswerte Änderung des Durchmessers zu lochen, wobei sich Unterschiede im Einsatzgewicht mit Rücksicht auf die zur Weiterverarbeitung erforderlichen Arbeitsschritte ohne weiteres als Unterschiede in der Länge des gelochten Blockes auswirken dürfen. Dem-Verfahren und Vorrichtung
zum Herstellen nahtloser Ringe

Anmelder:
Wagner & Co.

Werkzeugmaschinenfabrik m.b.H.,
Dortmund, Dortmunder Feld 2

Adolf Kreuser, Dortmund-Lücklemberg,
ist als Erfinder genannt worden

gegenüber ist es für die Ringherstellung zunächst notwendig, den Rohling durch Stauchen, d. h. Verkürzen bei gleichzeitiger erheblicher Durchmesservergrößerung, der gewünschten Form anzunähern, wobei eine einwandfreie Zentrierung des Rohblocks in dem im Durchmesser viel größeren Lochtopf Voraussetzung für ein einwandfreies Erzeugnis ist. Weiterhin ist es für die Wirtschaftlichkeit der Ringherstellung, insbesondere bei der Weiterverarbeitung auf einem Ringwalzwerk und/oder durch Spanabnahme, von entscheidender Bedeutung, beim Lochprozeß Ringe gleichen Gewichts, d. h. gleicher geometrischer Form, zu erhalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht gegenüber den bekannten Verfahren zur Ringherstellung die Fertigung von gratfreien Ringen in einem Arbeitsgang, d. h. bei geringstmöglichen Nebenzeiten und Wärmeverlusten. Gegenüber den bekannten Verfahren zur Herstellung gelochter Blöcke für die Rohrherstellung im Lochtopf mit von beiden Seiten in den Rohblock eindringenden Lochdornen ermöglicht es das einwandfreie Zentrieren des Rohblocks und das Stauchen auf den dem Lochtopf entsprechenden, gegenüber dem Rohblock wesentlich vergrößerten Durchmesser. Beiden bekannten Lochverfahren gegenüber bietet das erfindungsgemäße Verfahren darüber hinaus den Vorteil, daß die Ringe auch bei größeren Toleranzen im Blockgewicht dadurch gleiche Form und gleiche Größe erhalten, daß sich unterschiedliche Volumina der eingesetzten Blöcke nur im Volumen des beim Lochen ausgestoßenen Butzens auswirken.

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Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, ■ Traverse 28 befestigt ist. Die Traverse 28 greift daß der konzentrisch zum Lochtopf abgestützte Roh- durch den Durchbruch 24 des Joches 23 und ist mit block durch einen Lochdorn und einen Anlochdorn den in d-εη Zylindern 29 und 30 verschkblichen KoI-an beiden Stirnseiten erfaßt und anzentriert sowie ben 31 und 32 fest verbunden.

nach Wegnahme der Abstützung im Lochtopf zwi- 5 Die Wirkungsweise der Presse ist folgende: In sehen dem Lochtopfboden Und einem den Raum Ausgangsstellung befinden sich die Pressenteile zwischen Lochdorn und Lochtopf ausfüllenden in der dargestellten Lage. Ein Block 2 wird durch Stauchstempel ohne vollständiges Ausfüllen des die Blockzuführeinrichtung 3 konzentrisch zum Anfrei bleibenden Lochtopfraumes breitgestaucht wird, lochdorn 5 und zum Lochdorn 27 eingebracht, worauf der Block bei feststehendem Stauchstempel io Gleichzeitig wird der Kolben 8 von rechts bedurch begrenztes Einpressen des Anlochdornes an- aufschlagt, so> daß sich der Bund 6 des Anlochgelocht, durch Einpressen des Lochdornes bis zum domes 5 fest gegen das Joch 9 preßt, das durch vollständigen Ausfüllen des geschlossenen Lochtopfes Beaufschlagen der Kolben 12, 13 von links gegen den weitergelocht und durch gleichzeitiges weiteres Ver- Druck des Kolbens 8 in der dargestellten Lage festschieben des Lochdornes und Zurückziehen des An- 15 gehalten wird. Durch Beaufschlagen des Kolbens 22 lochdornes durchgelocht wird. Um ein einfaches und von links wird der Stauchstempel 20 vorgefahren, bis leicht mechanisierbares Zuführen der Rohblöcke zu der Block 2 zwischen dem Anlochdorn 5 und dem ermöglichen und eine Verschmutzung des Lochtopfes Lochdorn 27, der etwas aus dem Stauchstempel 20 durch beim Anzentrieren abspringenden Zunder zu heraussteht und bei dessen Bewegung durch Anlage vermeiden, soll nach einem weiteren Vorschlag der 20 der Traverse 28 am Kolben 22 mitgeschleppt wird, Erfindung das Anzentrieren des Rohblocks zwischen festgeklemmt ist. Ein leichtes Eindringen der Dorne dem Lochdorn und dem Anlochdorn außerhalb des in den warmen Block gewährleistet eine sichere Zen-Lochtopfes erfolgen. Hierzu wird die Lochvorrichtung trierung. Nun wird' die Blockzuführeinrichtung 3 aus zweckmäßigerweise erfindungsgemäß mit einem in dem Pressenbereich gefahren und der Lochtopf 14 Lochrichtung verschiebbaren, während des Loch- 25 durch Beaufschlagen der Kolben 16,17 von links über Vorgangs stillstehenden Lochtopf ausgerüstet, der den festgespannten Block 2 fest gegen den Lochtopfnach einem weiteren Vorschlag der Erfindung beid- boden 4 gefahren. Durch Beaufschlagen des Kolbens seitig offen und gegen den feststehenden Lochtopf- 22 von links wird der Block 2 auf die gewünschte boden anpreßbar ist. Eine' derartige Vorrichtung ist Höhe gestaucht, die durch die Anlage der Anlageeinfach im Aufbau und in der Steuerung, sie gestattet 30 flächen des Joches 23 an den Anschlagsäulen 25 und die Verwendung eines möglichst kurzen, günstig be- 26 gegeben ist. Der Raum des geschlossenen Gesenanspruchten Anlochdornes und ermöglicht die be- kes ist dabei noch nicht restlos mit Werkstoff ausgequeme Überwachung und Reinigung von Lochtopf füllt. Zum Anlochen wird der Druck in den Zylindern und Lochtopf boden. Um Ringe genau gleicher äußerer 10 und 11 abgebaut, so daß der Anlochdorn 5 durch Abmessungen zu erhalten, soll die Vorrichtung er- 35 den Druck im Zylinder 7 unter Mitnahme des Joches 9 findungsgemäß mit einem festen Anschlag versehen in den zu einem flachen Kuchen zusammengestauchten werden, der die Bewegung des Stauchstempels nach Block 2 eindringt, wobei Werkstoff in die noch freien dem Stauchen des Rohlings auf die gewünschte Ring- Räume des Gesenkes dringt. Zum Lochen, das etwa höhe ohne völliges Ausfüllen des Lochtopfes begrenzt. gleichzeitig mit dem Vorlochen erfolgt, werden die Schließlich wird nach der Erfindung vorgeschlagen, 40 Kolben 31 und 32 von links beaufschlagt. Der Lochden Verschluß zwischen Stauchstempel und Lochtopf dorn 27 dringt ebenfalls in den Kuchen ein, bis das während des Lochvorgangs ohne mechanische Ver- Gesenk restlos von Werkstoff ausgefüllt ist. Es verriegelung nur durch Aufrechterhalten des gegen den bleibt in der Mitte des Kuchens ein Preßrest, dessen Anschlag wirkenden Stauchdrucks vorzunehmen. Höhe von der . Gewichtstoleranz des eingesetzten

Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Fig. 1 45 Rohblocks 2 abhängt. Um diesen Preßrest zu entfer- und 2 der Zeichnung ein Ausfübrungsbeispiel einer nen, d. h. um durchzulochen, wird der Anlochdorn 5 Presse zur Herstellung nahtloser Ringe schematisch durch Beaufschlagen des Kolbens 8 von links zudargestellt, wobei die Druckflüssigkeitsleitungen und rückbewegt, so daß der Lochdorn 27 den Preßrest abdie Steuerungselemente zur besseren Übersicht fort- trennen und durch den Lochtopfboden 4 aus dem Loch gelassen wurden. Es zeigt 50 stoßen kann. Die Elemente der Presse werden nun

Fig. 1 einen Längsschnitt, wieder in die Ausgangsstellung gefahren, wobei der

Fig. 2 den Teil eines Längsschnittes in vergrößer- fertige Rohling freigegeben wird.

tem Maßstab nach dem Breitstauchen eines runden Die Verschiebbarkeit des Lochtopfes ermöglicht

Blocks. ein leichtes Einbringen bei sicherem Zentrieren des

Der Lochtopfboden 4 ist am Preßrahmen 1 be- 55 Rohblocks. Das Anpressen des Lochtopfes und das festigt und weist eine Durchtrittsöffnung für den An- Lochen von beiden Seiten aus der Verschlußstellung lochdorn 5 auf, der mit einem Bund 6 und einem im von Lochtopf, Lochtopfboden und Stauchstempel herortsfesten Zylinder 7 verschieblichen Kolben 8 ver- aus führen zum restlosen Ausfüllen des geschlossenen sehen ist. Der Bund 6 begrenzt die Beweglichkeit des Gesenkes und zur Bildung eines Preßrestes im Inne-Anlochdornes 5 relativ zu einem Joch 9, das vermit- 60 ren des Blocks, der den überschüssigen Werkstoff tels der in Zylindern 10 und 11 des Pressenrahmens enthält. Es ergeben sich hierdurch Ringe hoher Formbeweglichen Kolben 12 und 13 beweglich ist. Der und Gewichtsgenauigkeit, die weder außen noch am Lochtopf 14 ist in der Schließtraverse 15 angeordnet, Loch einen Grat aufweisen, ohne weiteres auf dem an der Kolben 16 und 17 befestigt sind, die in den Ringwalzwerk weiterverarbeitet werden können und ortsfesten Zylindern 18 und 19 gleiten können. Der 65 nur geringe Bearbeitungszugaben für die Zerspanung Stauchstempel 20 ist mit dem im Zylinder 21 ver- benötigen. Dabei sind an die Gewichts- bzw. Formschieblichen Kolben 22 durch ein Joch 23 verbunden, genauigkeit der Rohblöcke nur geringe Anforderendas^: einen Durchbruch 24 und Anschlagflächen für die gen zu stellen, was einer Zeitersparnis beim Vor- : ortsfesten Anschlagsäulen 25 und 26 hat. Im Stauch- bereiten der Blöcke entspricht. Durch Herstellung der stempel 20 ist der Lochdorn 27 geführt, der an einer 70 Ringe in einem Arbeitsgang ergeben sich kurze

Stückzeiten, die eine große Ausbringung der erfindungsgemäßen Presse und geringe Wärmeverluste zur Folge haben. Der geringe Temperaturabfall wirkt sich günstig auf den anschließenden Walzvorgang aus, so· daß die Wirtschaftlichkeit der gesamten Herstellung verbessert wird. Durch den zügigen, automatisch steuerbaren Preßvorgang ergeben sich außerdem kurze Berührungszeiten der Werkzeuge mit dem heißen Material und damit geringer Werkzeugverschleiß. Die Presse ist für zylindrische und prismatische Rohblöcke geeignet.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Herstellen nahtloser Ringe durch Lochen von Rohblöcken in einem Lochtopf mit von entgegengesetzten Stirnseiten in den Rohblock eindringenden Lochdornen., dadurch gekennzeichnet, daß der konzentrisch zum Lochtopf (14) abgestützte Rohblock (2) durch einen Lochdorn (27) und einen Anlochdorn (5) an beiden Stirnseiten erfaßt und anzentriert sowie nach Wegnahme der Abstützung (3) im Lochtopf (14) zwischen diem Lochtopfboden (4) und einem den Raum zwischen Lochdorn (27) und Lochtopf (14) ausfüllenden Stauchstempel (20) ohne vollständiges Ausfüllen des frei bleibenden Lochtopfraumes breitgestaucht wird, worauf der Block bei feststehendem Stauchstempel (20) durch begrenztes Einpressen des Anlochdorns (5) im Lochtopf boden angelocht, durch Einpressen des Lochdornes (27) bis zum vollständigen Ausfüllen des geschlossenen Lochtopfes weitergelocht und durch gleichzeitiges weiteres Vorschieben des Lochdornes und Zurückziehen des Anlochdornes (5) durchgeloc'ht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzentrieren des konzentrisch zum Lochtopf (14) unterstützten Rohblocks (2) zwischen dem Lochdorn (27) und dem Anlochdorn (5) außerhalb des Lochtopfes (14) erfolgt.

3. \^rorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen in Lochrichtung verschiebbaren, während des Lochvorganges stillstehenden Lochtopf (14).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochtopf (14) beidseitig offen und während des Lochvorgangs gegen den feststehenden Lochtopfboden (4) anpreßbar ist.

5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die Bewegung des Stauchstempels (20) vor dem völligen Ausfüllen des Lochtopfes (14) mit dem Werkstückrohling begrenzende Anschläge (25,26).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauchstempel während des Lochvorgangs gegen die Anschläge (25, 26) anpreßbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 251 649, 239 258;
französische Patentschrift Nr. 1 042 580.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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