DE1105254B - Vorlocheinrichtung zum Schmieden volumengleicher, gelochter Schmiedestuecke auf mechanischen Schmiedepressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die es gestattet, genau volumengleich vorgelochte Schmiedestücke auf mechanischen Pressen herzustellen.

Beim Schmieden im geschlossenen Gesenk wirken sich die unvermeidlichen Toleranzen im Volumen der eingesetzten Blöcke normalerweise im Grat aus, der in einem besonderen Arbeitsgang entfernt werden muß. Dieser zusätzliche Arbeitsgang ist wegen der eintretenden Abkühlung besonders unwirtschaftlich und daher unerwünscht in den Fällen, in denen dem Schmieden ein weiterer Warmverformungsprozeß nachgeschaltet ist. Er ist ferner nachteilig dann, wenn auch ein kleiner Restgrat aus technologischen Gründen die Weiterverarbeitung stört. Die erwähnten Nachteile zeigen sich z. B. bei ringförmigen Schmiedestücken, die auf einem Ringwalzwerk zu Kugellagerringen, Ringfederelementen usw. warm ausgewalzt werden. Da es gerade bei derartigen Werkstücken auf geringe Durchmessertoleranzen des fertiggewalzten Produkts und damit auf genau gleiche Volumina der vorge- ao schmiedeten. Ringe ankommt, andererseits ein Grat beim Walzen sehr stört, war man bisher genötigt, die von der Stange albgetrennten Rohblöcke mach Gewichten zu sortieren und die Werkzeuge der Schmiedepresse dien verschiedenen Gewichten entsprechend einzustellen. Der Grat bei der Lochung wurde dadurch vermieden, daß man von der einen Stirnseite des gestauchten Blockes voirlochte und von der anderen. Seite fertiglochte.

Bei derartigen Lochverfahren ist es bekannt, VoIumendifferenzen des eingesetzten Blockes dadurch auszugleichen, daß man den überschüsisiigen Werkstoff in den beim Lochen abgestoßenen Butzen legt, d. h. die fertiggelochten Ringe haben genau gleiches Volumen, während der aiusgestoßene Butzen die Gewichtstoleranzen der rohen Blöcke aufnimmt. Diese Möglichkeit ließ sich jedoch bisher nur bei hydraulischen Pressen verwirklichen, weil der hydraulische Antrieb die für einen Gewichtsausgleich erforderlichen unterschiedlichen Hübe des Vorlochstempets ermöglicht. Derartige hydraulische Stauch- und Lochpressen sind jedoch in ihrem Aufbau sehr aufwendig und arbeiten für die wirtschaftliche Herstellung großer Stückzahlen nicht schnell genug. Außerdem sind hydraulische Pressen für die Eingliederung in automatisierte Fertigungsstraßen, bei denen auch Ofen, Ringwalzwerke und Transporteinrichtungen von der Presse gesteuert werden, ohne weiteres nicht geeignet.

Bei den bisher bekannten mechanisch angetriebenen Pressen ist diese Arbeitsweise dagegen nicht möglich, weil die durch eine Steuerscheibe, Schubkurbel od. dgl. zwangläufig bewirkte Bewegung des Lochstempels vom Volumen des eingesetzten Rohlings abhängige, unterschiedliche Hübe beim Vorloclien nicht gestattet.

Vorlocheinrichtung zum Schmieden

volumengleicher, gelochter Schmiedestücke auf mechanischen Schmiedepressen

Anmelder:

Wagner & Co.,

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

Alfred Strugala, Dortmund-Asseln,

Willi Sporenberg, Holzwickede (Kr. Unna),

und Dipl.-Ing. Heinz Schmidt, Essen,

sind als Erfinder genannt worden

Zur Verbesserung der Fo'rmgenauigkeit und Oberflächengüte von gegossenen Werkstücken aus Nichteisenmetallen wurde schon vorgeschlagen, auf einen begrenzten Teil der Oberfläche des in eine geschlossene Form eingelegten Werkstücks mit Hilfe eines Stempels einen Druck auszuüben. Da bei dieser Art der Bearbeitung weder ein Schmiede- noch ein, Vorlochprozeß stattfindet, vermochte dieser Vorschlag für die Lösung des durch die Erfindung behandelten Problems keine Anregung zu geben. Zum Stand der Technik gehört ferner eine mechanisch angetriebene, insbesondere zum Strangpressen vorgesehene Presse, bei der ein Preßdorn gegenüber dem Preßstößel durch Preßwasser beweglich ist. Die von Hand gesteuerte Preßdornbewegung dient dazu, den Preßdorn für das Einlegen des Werkstücks in den Preßstößel zurückziehen zu können, so daß der mechanische Antrieb für einen relativ geringen Hub eingelegt werden kann. Beim eigentlichen Preßvorgang sind der vorgefahrene Preßdorn und der Preßstößel durch das eingeschlossene Druckwasser praktisch starr miteinander gekuppelt, so daß diese Bauart einen Volumenausgleich bei der Fertigung gelochter Schmiedestücke ebenfalls nicht zuläßt.

Eine nicht vorveröffentliche Formpresse mit geschlossenem Gesenk weist in den Gesenkraum mündende Bohrungen auf, in denen je ein druckmittelbelasteter Ausweichstempel geführt ist. Diese Ausweichstempel ragen in den Gesenkraum und werden beim Schließen des Gesenks je nach dem eingesetzten Werkstoffvolumen mehr oder weniger weit zurückgedrängt, so daJ3 ein vollständiges Ausfüllen des Gesenks ohne Gratbildung bewirkt wird.

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Demgegenüber ermöglicht es die Erfindung, das von Untergesenks ist eine vorgespannte Feder 11, z. B. hydraulischen Stauah- und Lochpressen her bekannte Tellerfeder, angeordnet. An den Druckzylinders des Grundprinzip des Volumenausgleichs durch unter- Ansatzes 2 ist eine Leitung 12 angeschlossen, die in schiedlich tiefes Eindringen eines Vorlochstempels auf einen mit dem Preßstößel 1 verbundenen beweglichen mechanische Pressen anzuwenden. Außer der höheren 5 schieberförmigen Kolben 13 mündet. Dieser Kolben Arbeitsgeschwindigkeit, d. h. Stücklaistung, sowie den gleitet in einem feststehenden Zylinder 14, der über geringeren Beschaffung«- und Unterhaltungskosten der eine Leitung 15 mit dem Zylinderraum 9 und dem mechanischen Presse wird dadurch der weitere Vorteil Flüssigkeitsbehälter 16 verbunden ist. Der schiebererreicht, daß die Verkettung aller zur Fertigung und förmige Kolben 13 und der feststehende Zylinder 14 zum Transport dienenden Aggregate zu einer autotna- io sind so gestaltet, daß in dem Bewegungsbereich des tischen Taktstraße steuerungsmäßig durch die von sich Preßstößels 1, in dem das Gesenk 4, 5 geschlossen ist, aus völlig gleichen Arbeitstakte der mechanischen oder kurz vorher der Druckzylinders mit dem Zylin-Presse wesentlich vereinfacht wird. Die Wirtschaft- derraum 9 in direkter Verbindung steht. Der Anschluß lichkeit der Fertigung wird daher in weitestem Um- der Leitung 15 an den. teilweise mit Druckluft 17 gefang verbessert. Erreicht wird der erstrebte selbst- 15 füllten Flüssigkeitsbehälter 16 erfolgt über ein bei tätige Volumenausgleich bei einer mechanischen Überdruck im Flüssigkeitsbehälter öffnendes Saugven-Schmiedepresse zum Vorlochen von Werkstücken zwi- til 18 und ein parallel dazu liegendes, bei Überdruck sehen Ober- und Untergesenk dadurch, daß eine Ein- in der Leitung 15 öffnendes Überdruckventil 19.
richtung mit verschiebbarem Obergesenk und aus dem Beim Ausführungsbiedspiel nach Fig. 2 ist der Vor-Obergesenk und/oder dem Untergesenk gegen eine Fe- 20 lochstempel 6 mit dem Bund 7 und dem kolbenartigen der herausschiebbarem, mit dem Obergesenk durch ein Ansatz 8 im Obergesenk 4 gelagert, wobei der ZyYmhydraulisches Gestänge verbundenem Vorlochstempel derraum9 mit dem Druckzylinders in unmittelbarer vorgesehen ist. Dabei bietet die Anordnung von Vor- Verbinidung steht. Die Leitung 15 verbindet den lochstempeln im Ober- und Untergesenk Vorteile dann, Druckzylinders in gleicher Weise wie bei Fig. 1 mit wenn im Durchmesser abgesetzte oder profilierte Lö- 25 dem Flüssigkeitsbehälter 16.

eher erzeugt werden sollen. Das Untergesenk benötigt Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: Bei dann keine entsprechende Gravur, sondern, kann völlig geöffnetem Gesenk liegt das Obergesenk 4 durch den eben sein. Das geschmiedete und gelochte Stück Druck der im Druckzylinders befindlichen Flüssigkeit braucht infolgedessen vor dem Weitertransport nicht und durch sein Eigengewicht mit der Bundfläche an aus einer Gravur gehoben zu werden, was besonders 30 der Gegenfläche des Ansatzes 2. Der Vorlochstempel 6 bei automatischem Werkstücktransport günstig ist. ist unter Wirkung der Tellerfeder 11 und Anlage sei-Nach einem weiteren Vorschlag soll das hydraulische nes Bundes· 7 an der entsprechenden Gegenfläche des Gestänge über ein Rückschlagventil unter dem Vor- Gesenks ins Untergesenk 5 bzw. Obergesenk 4 zu rückspanndruck eines Druckspeichers stehen. Hierdurch gezogen. Ein vorgestauchter Rohling wird zwischen wird erreicht, daß einerseits der Vorlochstempel beim 35 die Gesenkhälften eingebracht, und das Gesenk durch Schließen des Gesenks sofort wirksam wiird, anderer- Abwärtsibewegen des Preßstößels 1 geschlossen. Dabei seits die Lage des Obergesenks gegenüber dem Stößel ist das Volumen des Rohlings so bemessen, daß das stets eindeutig festgelegt ist. Schließlich sahlägt die geschlossene Gesenk nicht völlig ausgefüllt wird. So-Erfindung vor, daß die im hydraulischen Gestänge bald das Gesenk geschlossen ist, verschiebt sich bei nach dem Aufsetzen des Obergesenks durch den wei- 40 weiterer Abwärtsbewegung des Preßstößels 1 das terbewegten Preßstößel erzeugte Drucksteigerung Qbergesenk 4 relativ zum mit dem Preßstößel bewegdurch ein Überdruckventil begrenzbar ist. Dies bietet ten Ansatz 2, wobei der mit Flüssigkeit gefüllte Zyden Vorteil, daß der für die Arbeitsbewegung des Vor- linderraum des Druckzylinders 3 verkleinert und dalochstempels erforderliche hydraulische oder pneiuma- mit der Druck der Flüssigkeit erhöht wird. Sobald 'der tische Druck nach dem Schließen des Gesenks durch 45 hierdurch auch im Zylinderraum 9 erhöhte Flüssigeine Weiterbewegung des Stößels gegenüber dem Ge- keitsdruck die Vorspannung der Tellerfeder 11 übersenk selbsttätig erzeugt wird, ohne daß eine Überla- schreitet, schießt der Vorlochstempel 6 vor, bis das stung des mechanischen Antriebs und damit dergesam- Gesenk restlos vom Material des Rohlings ausgefüllt ten Presse bei zu großen oder falsch eingelegten Werk- ist. Da nach völligem Ausfüllen des Gesenks eine Weistücken od. dgl. erfolgen kann. 50 terbewegung des Vorlochstempels nicht mehr möglich

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den ist, verbleiben die Volumendifferenzen der eingesetz-

Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt, und zwar zeigt ten Blöcke im dem vor dem Vorlochstempel verbleiben-

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße den Materialbutzen, der beim im nächsten Arbeitsgang

Vorrichtung mit im Untergesenk angeordnetem Vor- erfolgenden Durchlochen ausgestoßen wird. Der nach

lochstempel, 55 beendigtem Vorlochen durch die weitere Abwärtsbe-

Fig. 2 einen Schnitt mit im Obergesenk angeordne- wegung des Preßstößels 1 hervorgerufene Druckanstieg

tem Vorlochstempel. in der Druckflüssigkeit führt zum Öffnen des Über-

Am Preßstößel 1 ist ein Ansatz 2 mit einem Druck- druckventil« 19, so daJ3 die vom Obergesenk 4 weiter zylinder3 befestigt. Im Druckzylinders gleitet das verdrängte Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter 16 kolbenförmige Oberteil des im Ansatz 2 in axialer 60 abströmt, wodurch die Spannung der im Flüssigkeits-Richtung beweglichen Obergesenks 4. Das kolben for- behälter eingeschlossenen Druckluft 17 steigt. Bei der mige Oberteil bildet einen gegenüber dan unteren Abwärtsbewegung des Preßstößels 1 sinkt der Druck Teil des Obergesenks4 im Durchmesser vergrößerten im Druckzylinders unter den Druck des Flüssigkeits-Bund, dem eine entsprechende Anschlagfläche des An- behälters 16, so daß das Saugventil 18 öffnet. Unter satzes 2 gegenüberliegt. Im Untergesenk 5 ist der Vor- 65 der Wirkung der Druckluft 17 und schließlich der lochstempel 6 längsbeweglich gelagert, der einen Tellerfeder 11 kehren das Obergesenk 4 und der VorBund 7 und einen kolbenartigen Ansatz 8 aufweist. lochstempel 6 in ihre Ausgangslage zurück.
Der kolbenartige Ansatz 8 ist in einen Zylinderraum 9 Die Erfindung ist nicht auf die hydraulische Betätides Untergesenks 5 eingepaßt. Zwischen dem Bund 7 gung des Vorlochstempels 6 beschränkt. Es ist auch des Vorlochstempels und einer Anlagefläche 10 des 70 ein mechanischer Antrieb mit Federn od. dgl. als

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nachgiebigem Glied möglich. Ferner können statt der Vorlochstempel anders gestaltete Formstempel Verwendung finden, durch die der nach dem restlosen Ausfüllen des Gesenks überschüssige Werkstoff an eine solche Stelle des Werkstücks verdrängt wird, an der er nicht stört oder durch eine spätere, insbesondere zerspanende Bearbeitung entfernt wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mechanische Schmiedepresse zum Vorlochen von Werkstücken zwischen Ober- und Untergesenk, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung mit verschiebbarem Obergesenk (4) und aus diesem oder aus dem Untergesenk (5) gegen eine Feder (11) herausschiebbarem, mit dem Obergesenk (4) durch ein hydraulisches Gestänge verbundenem Vorlochstempel (6) zum an sich bekannten volumengleichen Lochen vorgesehen ist.

2. Presse nach Anspruch 1 mit Vorlochstempel im Obergesenk, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Vorlochstempel im Untergesenk (5) angeordnet ist.

3. Presse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Gestänge über ein Rückschlagventil (18) unter dem Vorspanndruck eines Druckspeichers (16) steht.

4. Presse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im hydraulischen Gestänge nach dem Aufsetzen des Obergesenks (4) durch den weiterbewegten Preßstößel (1) erzeugte Drucksteigerung durch ein Überdruckventil (19) begrenzbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 719 484, 670 191,
835, 515 462;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1 034 458.

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