DE1477088A1

DE1477088A1 - Vorrichtung zur Verformung von Rotationskoerpern oder flachen Werkstuecken durch Keilquerwalzen

Info

Publication number: DE1477088A1
Application number: DE19631477088
Authority: DE
Inventors: Holub Jiri
Original assignee: VYZK USTAV TVARECICH STROJU; Vyzkumny Ustav Tvarecich Stroju a Technologie Tvareni
Current assignee: VYZK USTAV TVARECICH STROJU; Vyzkumny Ustav Tvarecich Stroju a Technologie Tvareni
Priority date: 1962-08-21
Filing date: 1963-08-17
Publication date: 1969-04-17
Also published as: AT253446B; DE1477088C3; DE1477088B2; US3208257A; ES290940A1; CH425704A; GB1048260A

Description

Vyäiiheraunius

Hannover, Abbestr. 20 ¹¹· Oktober 1968

Aktenzeichen: P 14 77 088. 8
Anmelder : Yfzkmnnf üetav ... iuein Zeichen: 9505

Vorrichtung zur Verformung von Rotationskörpern oder flachen Werkstücken durch Keilquerwalzen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verformung von Hotationskörpern oder flachen Werkstücken durch Keilquerwalzen zwischen zwei gegenläufigen, austauschbaren, durch !Rändelung oder auf eine andere geeignete V/eise aufgerauhten 'Werkzeugen, die auf der zylindrischen .Valzenfläche als dreieckförmig angeordnete Hecliiktionsleisten rechteckigen Querschnittes ausgebildet sind und welche vor ihrer vorderen Seitenfläche sehr;*j νσ·.ι Walzenmantel bis auf die Oberkante der Leiste ansteigende Abnahmeflächen aufweisen.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt. Sie dient zum Y/armformwalzen von Stehbolzen oder ähnlichen unregelmäßigen Werkstücken von rotationseyxüietrischer Porm. Derartig grobe Schmiedestücke lassen sich auf

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Νϋίΐθ UnUiiicij. ,, ., >.- ·. , . .:z j . .äAfai^runfeg··. v. v. S. 1üJ

dieser Vorrichtung gut herstellen. .sobald aber die Cberfl/.chen glatt sein müssen, ist noch eine Lachbearbeitung erforderlich. Denn die Werkzeuge &.uf diesen ,-/'alsen aüssen rauh sein, damit das Werkstück -c.:v. ihrer Oberfläche haftet und in ein Sollen komt.

bekannt it t auch eine Vorrichtung z\xr iiersteilung vjii ..es aim te η ,jcluaiedestücLen ebenfalls durch ileilc^uerwalzen von warnen Werkstücken. Lier ist auf der hinteren Oberkante des Werkzeuges eine Verzahnung vorgesehen, welche in das ",'/erketück bei der bearbeitung eingreift und eine Yeraahnung in das Schmiedestück einv/alzt.

boll ä&b hergestellte Werkstück eine kompliziertere i'Orm haben, so kann . es auf einer Vorrichtung hergestellt werden, welche mehrere nebeneinander angeordnete i.eilför.-üige Werkzeuge mit aufgerauhter Oberfläche aufweist, welcl e mit ihren Spitzen hintereinander angeordnet sind. Lit diesem Werkzeug wird zuerst durch den mittleren vorderen aleil der Rohling nach den Seiten zu auseinander gedruckt, worauf die zv/ei neben dem mittleren Werkzeug angeordneten keilförmigen Werkzeuge eine weitere Verbreiterung des Rohlings durch Einwalzen von Imten hervorrufen.

ite ist eine Vorrichtung zum ,/alzen von ICürpern mit nicht'überall gleichem kreisförmigem-Querschnitt bekannt geworden, die vornehmlich zum Walzen von Eisenbahnachsen dient. Lit dieser Vorrichtung werden

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die Eisenbahnachsen in zwei Walzgerüsten gewalzt: Im ersten Walzgerüst sind Walzen, welche in Dreieckform angeordnete Reduktionsleisten auf ihrem Umfang tragen und welche in der üitte der Achse eine Vertiefung einwalzen. Im zweiten Walzgerüst sind Walzen angeordnet, welche zu beiden Seiten Leisten für das Einwalzen eines geringeren Durchmesser aufweisen. Das Erfordernis zweier Walzgerüste macht die Herstellung von Achsen teuer.

Es ist auch eine Vorrichtung bekannt geworden, mit welcher Walzteile in Form von Fahrradnaben aus einem Rundstangenstuck gewalzt werden können. Hierzu werden Walzen benutzt, bei welchen liuten in den Umfang der Walzen gefräst sind und alle anderen 'feile der Umfangsfläche der Walzen stehengelassen sind. Die Herstellung derartiger Walzen ist durch das Einarbeiten der Hüten recht teuer, da dieselben über die ganze Umfangsfläche eingearbeitet werden müssen. Mit diesen Walzen kann auch nur ein einziger Walzvorgang vorgenommen werden, sind kompliziertere Formen einzuwalzen, so hat das Walzen in zwei verschiedenen Walzgerüsten nacheinander zu erfolgen.

Heben Maschinen, welche ein Rotationsquerwalzen vornehmen, sind auch Maschinen bekannt geworden, welche das Werkzeug an einer ebenen Fläche eingespannt tragen. Hier wird die ebene Fläche während des Walzens parallel zu sich verschoben. Bei einer derartigen Maschine ist es bekannt geworden, mehrere Werkzeuge hintereinander derart anzuordnen, daß nach jeder Umdrehung des Werkstückes ein anderes Werkzeug an

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dem Werkstück anfasst. Hierdurch, lassen sich relativ komplizierte Werkstuckformen walzen. Eachteil dieser Vorrichtung ist es, daß sämtliche Werkzeuge eine rauhe Oberfläche aufweisen müssen, damit das Werkstück beständig in Walebewegung gehalten wird. Diese rauhe Oberfläche bewirkt eine rauhe Oberfläche des Werkstückes, so daß das Werkstück einer Endbearbeitung bedarf.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diesen Sachteil und schafft eine Möglichkeit, durch Rotations querwalzen Werkstücke zu erzeugen, welche bereite nach einem einzigen Arbeitsgang sowohl eine tiefgreifende Verformung als auch eine Feinbearbeitung sowohl hinsichtlich .der Form als auch hinsichtlich der Glätte der Oberfläche aufweisen.

Die Erfindung besteht darin, daß hinter den Reduktionsleisten Kalibrierleisten angeordnet sind, daß die Kalibrierleisten ebenso wie die Reduktionsleisten entsprechend den Schenkeln eines mit der Spitze in die Durchlaufrichtung weisenden Dreiecks angeordnet sind und daß ebenso wie den Reduktionsleisten auch den Kalibrierleisten schmale, schräg vom Walzenmantel bis auf die Oberkante der leiste ansteigende, den Rohling weiter bearbeitende Abnahmeflächen vorgeordnet sind.

Es ist ein Vorteil der Vorrichtung der Erfindung, daß die Kalibrierleisten völlig glatte Flächen haben

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können und dabei imstande sind, dem Werkstück nicht nur die gewünschte Endform zu geben, sondern auch eine glatte Oberfläche zu geben, ohne daß das Werkstück bei der Bearbeitung auf den Kalibrierleisten infolge deren Glätte in ein Rutschen kommt. Denn das Werkstück wird während der Bearbeitung auf den Kalibrierleisten auch gleichzeitig auf den Reduktionsleisten bearbeitet und dadurch von diesen festgehalten. Die Rauhigkeit der Oberfläche der Reduktionsleisten übernimmt also die Arbeit des Haftens des Werkstückes, so daß das Werkstück bei der gleichzeitigen Bearbeitung durch die glatten Kalibrierleisten nicht in ein Rutschen kommen kann.

Das Wesen der Erfindung ist im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht des Verformungswerkzeuges (Segment im abgewickelten Zustand),

Pig. 2 eine Seitenansicht des Segmentes in Richtung des Pfeiles b,

Pig. 3 die Ansicht eines Segmentes von der linken Seite,

Pig. 4 einen Schnitt in der Ebene A-A, Pig. 5 einen Schnitt in der Ebene B-B, Pig. 6 die Ansicht von zwei Walzprodukten, Pig. 7 ein abgeschnittenes Produkt,

Pig. 8 die Draufsicht eines Verformungssegmentes mit einer Reduktionsfläche,

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Pig. 9 die Ansicht eines Segmentes von der linken Seite,

Pig. 10 ein abgeschnittenes Produkt,

Fig.11 die axonometrische Ansicht der gesamten Vorrichtung,

Pig.12 die Draufsicht von zwei seitlichen VerformungsSegmenten, die in die Porm eines zentralen Segmentes zusammengestellt sind,

Pig.13 die Seitenansicht des Endes eines Segmentes von der linken Seite,

Pig.14 eine Seitenansicht desselben Werkzeuges, Pig.15 einen Schnitt in der Ebene A-A, Pig.16 einen Schnitt in der Ebene B-B, Pig.17 einen Schnitt in der Ebene C-C, Pig.18 die Ansicht auf ein Produkt.

Das Verformungssegment nach Pig. 1 ist mit zwei schraubenförmigen, im abgewickelten Zustand schrägen Reduktionsflächen 3»4 versehen, die vom niedrigsten Punkt 1 ausgehen und dort, wo sie sich berühren, den Hucken 2 bilden, der bei der Verformung des Materials die Operation einleitet. Die schraubenförmigen Reduktionsflächen 3»4 sind dazu bestimmt, den Durchmesser des Materials von einem größeren Wert auf einen kleineren zu reduzieren. Die Höhe dieser Plächen, gemessen von der zylindrischen Fläche X - Σ-, (Pig.3), die mit der Oberfläche der Zylinder parallel läuft, ist in der ganzen Länge vom Punkt 1 bis zu den Punkten 3,6 in Pig. 1 vom Wert v_1& bis zum Wert ν_χ& (Pig. 3) veränderlich. Diesen veränderlichen Höhenwerten

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entsprechen in Fig. 1 die Werte V₁, V₂. Diese veränderlichen Höhen bilden in der Seitenansicht in Pig. 3 die negative Kontur des in Fig. 6 dargestellten Produktes. Die schraubenförmigen Reduktionsflächen mit kleiner Höhe reduzieren eine kleine Materialmenge, so daß sie größere Durchmesser gestalten. Die Reduktionsflächen mit größerer Höhe reduzieren hingegen viel Material, so daß sie kleinere Durchmesser gestalten.

Die schraubenförmigen Reduktionsflächen 3,4 müssen gerändelt oder in anderer Weise aufgerauht sein, z.B. durch Sandbestrahlung, um beim Walzen eine genügend große Reibung zu erzielen, die insbesondere bei großer Materialreduktion notwendig ist.

Die Kalibriereinlage besteht aus zwei Schraubenleisten 8,9, die ebenfalls dreieckig gestaltet sind. Die Kalibriereinlage ist in ihrer gesamten Länge gleich wie die Reduktionsflächen 3,4 gestaltet. Am vorderen Rand der Kalibrierleisten 8,9 sind kleine Reduktions- bzw. Abnahmeflächen 10,11 vorgesehen. Durch die Kalibriereinlage wird das Produkt nochmals übergewalzt, wodurch die Formtoleranzen des Produktes präzisiert werden. Die Neigung der Reduktioneflachen 3,4 verläuft an beiden Seiten unter dem gleichen Winkel^ . Fig. 4 ist ein Schnitt an der Stelle der kleinsten Höhe ν und Fig. 5 ist ein Schnitt an der Stelle der größten Höhe v.

Zentrale Verformungssegmente nach Fig. 1 werden mit Vorteil beim Walzen eines gegliederten Produktes,

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z.B. von zwei Stücken gleichzeitig verwendet, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. In diesem Falle sind die in der Längsachse des Produktes wirkenden Verformungsdrücke im Gleichgewicht, was die gesamte Walzperiode günstig "beeinflusst. Die Leitungsleiste 7, siehe Fig. 3, verläuft über die ganze Länge des VerformungsSegmentes durch die Mitte des Dreieckes und ist dazu bestimmt, die gerade Richtung des Produnktes beim Walzen zu wahren. Das in Fig. 6 dargestellte Zwillingsprodukt wird unmittelbar nach dem Walzen durchgeschnitten, wodurch ein Walzprodukt nach Fig. 7 entsteht. Das zweite Walzprodukt wird dabei von der Materialstange abgeschnitten, was unmittelbar nach dem Walzen erfolgt.

Fig. 8 zeigt ein einseitiges Verformungssegment. von dreieckiger Form mit einer schraubenförmigen Reduktionsfläche 3> die wieder vom niedrigsten Punkt 1 ausgeht und den Anschneiderücken 2 bildet. Die schräge Reduktionsfläche besitzt wieder eine zwischen v, und ν veränderliche Höhe, siehe Fig. 8. In der Seitenansicht (Fig.9) stellt die Verformungsfläche mit Höhe v^_a bis ν_χ& die negative Kontur des Produktes dar. VerformungsSegmente mit bloß einer Reduktionsfläche werden in den Fällen verwendet, wo dies mit Rücksicht auf die Form des Produktes vorteilhaft ist.

Fig. 11 zeigt ein praktisches Anwendungsbeispiel von VerformungsSegmenten 12,13, die an zwei gegenläufigen Umfangsflächen von zwei nebeneinander parallelachsig angeordneten, in der gleichen Richtung

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rotierenden Zylindern 14,15 befestigt sind.

Die Bewegungsrichtung der Zylinder ist durch Pfeile angedeutet. Das von einer Stange 16 gebildete Y/erk-Btück wird durch ein Segmentpaar 12,13 in das Produkt 17 umgeformt. Beim Yerformungsvorgang dreht sich die Stange 16 in der Pfeilrichtung. Zwei Meißel 18 schneiden das fertige Produkt von der Stange ab. Der zweite iüeißel ist in S¹Ig. 11 nicht dargestellt, da er sich an der entgegengesetzten öeite des Zylinders 15 befindet. Die "Meißel 18 sind aus einem dünnen Blech aus feuerfestem Material gefertigt. Der tätige !Teil des J£eiJ3ele besitzt die Form einer mit ungleichmäßiger Tendenz anwachsenden Kurve} sie steigt zuerst allmählich und dann schneller an. Dies ist dadurch begründet, daß das abzutrennende Material beim Beginn des Abtrennvorganges einen großen Durchmesser und also auch einen großen Umfang besitzt. Die Meißel schneiden das iaaterial nicht ab, sondern kneifen es ein. Das katerial entweicht zur Seite, so daß bei diesem Vorgang keine Späne entstehen. Die Meißelkurve muß eine exponentiale Form besitzen, damit das Einkneifen auf eine Umdrehung kontinuierlich verläuft und damit der Meißel in gleichem laße sowohl bei großen als auch bei kleinen Durchmessern in das Material eindringt.

Pig. 12 bis 17 zeigt die Anwendung von zwei seitlichen Verformungssegmenten mit dreieckiger Form (linke und rechts). Diese Segmente sind in eine ähnliche I'orm zusammengestellt wie das zentrale Verformungssegment in I'ig. 1. Es gibt hier zwei schraubenförmige

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Reduktionsflachen 3»4, die aus zwei voneinander getrennten untersten Punkten 1,1' heraustreten und die Säcken 2,2' bilden, die bei der Verformung der Stange die Operation einleiten. Der Raum zwischen den Hucken 2,2' nimmt an der Formgebung nicht teil, es entsteht also hier am Produkt ein Ansatz oder Bund, dessen Durchmesser den Durchmesser der zu walzenden Stange gleicht. Die schraubenförmigen Reduktionsflächen 3»4 und Kalibrierleisten 8,9 besitzen mit bezug auf die zylindrische Fläche x-x-, (Fig. 14) eine veränderliche Höhe ν-, bis ν , welche der negativen Form des Produktes in Fig. 18 entspricht. Die übrigen Funktionen der Reduktions- und Kalibrierflächen sind die gleichen, wie bei den zentralen YerformungsSegmenten, siehe Fig. 1 bis 3. Fig. 15,16 und 17 zeigen Querschnitte durch die Verformungssegmente, siehe Fig. 12. Man sieht hier, wie die Iteduktionsf lachen 3»4 und die Kalibrierleisten 8,9 über die Flächen heraustreten, die sich zwischen den Yerformungsflächen und Kalibrierleisten befinden, und daß die dreieckigen Flächen sich hinter den Kalibrierleisten befinden. Fig. 16 zeigt auch die kleinen schraubenförmigen Reduktionsflächen 10,11 an den Kalibrierleisten 8,9. Fig. 18 zeigt ein durch die VerformungsSegmente nach Fig. 12 gestaltetes Produkt.

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Claims

11. Oktober 1968 Dr.J/Ha.

Aktenzeichen: P 14 77 088.8
Anmelder : V£zkumn£ ustav
Mein Zeichen) 9505

Patentanspruch:

Vorrichtung zur Verformung von Rotationskörpern oder flachen Werkstücken durch Keilquerwalzen zwischen zwei gegenläufigen, austauschbaren, durch Rändelung oder auf eine andere geeignete Weise aufgerauhten Werkzeugen, die auf der zylindrischen Walzenfläche als dreieckförmig angeordnete Reduktionsleisten rechteckigen Querschnittes ausgebildet sind und welche vor ihrer vorderen Seitenfläche schräg vom Walzenmantel bis auf die Oberkante der Leiste ansteigende Abnahmeflächen aufweisen, dadurch gekennzeichnet,

daß hinter den Reduktionsleisten (3,4) Kalibrierleisten (8,9) angeordnet sind,

daß die Kalibrierleisten (8,9) ebenso wie die Reduktionsleisten (3tA) entsprechend den Schenkeln eines mit der Spitze in die Durchlaufrichtung weisenden Dreieckes angeordnet sind

und daß ebenso wie den Reduktionsleisten (3,4) auch den Kalibrierleisten (8,9) schmale, schräg vom Walzenmantel bis auf die Oberkante der Leiste ansteigende, den Rohling weiter bearbeitende Abnahmeflächen (10, 11) vorgeordnet sind.

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