DE1903312A1 - Schmiedepresse mit hohem hydraulischem Druck - Google Patents
Schmiedepresse mit hohem hydraulischem DruckInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J9/00—Forging presses
- B21J9/10—Drives for forging presses
- B21J9/12—Drives for forging presses operated by hydraulic or liquid pressure
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Description
ANNASTRASSE 19
FERNSPRECHER! (0611) 555061
TELEGRAMME: LOMOSAPATENT
LANDESZENTRALBANIC 4/951
DRESDNER BANK FFM., Nr. 52474S
POSTSCHECK-KONTO FFM. 1667
TOKYU SEAHYO SEIZQ KABUSHIKI KAISHA
ITo. 1 Kamariya-cho f Kanazawa-ku,
Yokohama-shi, Kanagawa-ken (Japan)
Schmiedepresse mit hohem hydraulischem Druck.
Die Erfindung bezieht'sich auf Schmiedepressen, mit denen
ein Druckstoß auf einen Teil oder die ganze Oberfläche eines
rohen Metallstückes oder eines elastischen Stoffes: ausgeübt
wird,, um eine plastische Verformung des rohen Metallstückes in eine verlangte Form herbeizuführen. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf solche Schmiedepressen bzw, ein·auf dieser benutztes Werkstück; mit denen ein hoher hydraulischer
Druckstoß als Kraftquelle aufgewendet wird, um das Y/erkstück
zu formen bzw. zu verformen.
Nach bekannten Verfahren dient als Oruckquelle zum Verformen
von metallischen Werkstücken hydraulischer Druck, Luftdruck
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oder Explosionsdruck. Die auf hydraulischem Druck oder Luftdruck
beruhenden Verfahren erfordern jedoch große und aufwendige Dructoerzeugungseinrichtungen, wie beispielsweise Hochdruckpumpen mit den damit einhergehenden hohen Ausrüstungskosten und
störenden Arbeitsgängen. Beim Druckluftschmieden ist die Verformung
bzw. deren Geschwindigkeit verhältnismäßig gering und beträgt nur etwa einige mm/3ek. Außerdem tritt hier das Problem
von Lekwasser beim Verformen auf, so daß zusätzliche Mittel"-,--wie
beispielsweise Gummimanschetten, erforderlich sind, um das Leken zu verhüten. Hierdurch wird der Aufbau dieser üchmiedepressen
noch umständlicher unter gleichzeitiger Verkürzung der Lebensdauer. Auch Rammbären oder ähnliche Einrichtungen v/erden vielfach
als verhältnismäßig einfache Mittel für Schmiedearbeiten
verwendet. . '
So kennt man als Mittel zum.Schmieden Dampfhämmer, Drucklufthämmer
oder fallhammer, bei denen aie verlangte Verformung
durch, einen Druckstoß bewirkt wird. Diese Kittel verlangen jedoch einen starken Rahmen mit ausreichender öteifheit, so daß
sie der starken Belastung standhalten, die sich aus der Art des Gebrauches ergibt. Da ferner diese Einrichtungen sehr erhebliche
Stoßkräfte entwickeln, ergeben sich erhältnismäßig große
Abmessungen bei erheblichem Gewicht und unmittelbarer Einwirkung des Hammers auf das Werkzeug, so daß bei einer Steigerung
der Hammergesciiwindigkeit auch die Gefahr einer Beschädigung
des V/erkzeuges stärker auftritt, wodurch wieder die Gebrauchsdauer eingeschränkt wird. Solange die kinetische Energie unmittelbar zum Schmieden verwendet wird, muß zur Steigerung der
Schmiedekraft entweder die üammergeschwindigkeit oder das Ham-
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mergewicht vergrößert werden.- Die Hammergeschwindigkeit unterliegt
jedoch einer oberen Beschränkung wegen der Dauerhaftigkeit
und.der für jede Vergrößerung des Hammergewichtes unweigerlich
gröberen Maschinenabmessungen.. Diesel" Weg ist aus Gründen der Wirtschaftlichkeit nicht gangbar. Bei Dampfhämmern muß
die Geschwindigkeit mit dem Fortschreiten des jeweiligen Schmiedevorgangs
verringert werden. Dies bedeutet, daß die Schmiedearbeit mit zunehmendem Verlust an Geschwindigkeitsenergie durchgeführt
wird und daß es nicht möglich ist, die günstigste Ausgangsgeschwindigkeit
zu wählen. Es ergibt sich damit ein großer Verlust an Stoßkraft mit der entsprechenden Gefahr einer Beschädigung
des Werkzeuges, wodurch auch die Schniiedbarkeit und
die Genauigkeit des Fertigproduktes beeinträchtigt wird.
Demzufolge haben diese Einrichtungen in der Regel einaaverhältnismäßig
großen Hammerhub bei einer Schlaggeschwindigkeit von 5-6 m/Sek.. Als einfache und handliche Maßnahme zur Erreichung
einer starken Schmiedekraft ist auch die Verwendung eines schwereren
Hammers vorgeschlagen worden mit dem Jirfolg, daß sich große
Maschinenabmessungen ergaben, während' die ächmiedegeschwin-y
digkeit im v^esentliehen unverändert blieb. Um den zunehmenden
Anforderungen nach einer hochwirksamen Schmiedepresse nachzukommen, sind vor kurzem Dynapack- od.dergl. Schmiedepressen vorgeschlagen
7/orden, die schnelle Sehmiedearbeiten ermöglichen
und die bisher bekannten in dieser Hinsicht unwirksamen Maschi- aen ersetzen sollen. Diese neuen Maschinen -entwickeln zwar eine
bemerkenswert große Schmiedekraft zufolge der dort vorgesehenen
hohen Harrimergeschwindlgkeiten von 20 - 40 m/Sek.. .Sie sind jedoch
in anderer Hinsicht noch mit Mangeln behaftet. So neigen
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diese Maschinen leicht zu einem frühzeitigen Abnutzen der Werkzeuge
wegen der zu hohen Hammergeschwindigkeit, wodurch die Lebensdauer der Werkzeuge stark vermindert und die.Genauigkeit der
Endprodukte herabgesetzt wird. Auch ist die Arbeitsgeschwindigkeit
im Ganzen gesehen etwas geringer als diejenige eines üblichen Dampfhammers. '
Zum Schmieden werden die verschiedensten Werkzeuge' verwendet.
Sie unterliegen beim Heißschmieden den verschiedensten und verwickeltsten Einflüssen, etwa dem Temperaturanstieg unter dem
Einfluß des heißen Werkstücks, der Reibung aus dem Verformungs-•widerstand
oder der massiven Stoßkraft des Hammers. Insbesondere zum Ende der'Schmiedearbeit, wenn etwa das Werkzeug von dem
Werkstück umschlossen ist, wird die große Stoßkraft des Hammers in der Lage durch das Werkstück hindurch in eine nach außen gerichtete
Zugkraft umgekehrt, die unmittelbar das Werkzeug beeinflußt. Beim Heffißschmieden ist ferner der Temperaturanstieg
des Werkzeuges mit einer Verringerung der Zugfestigkeit verbunden, was zu einer BeSchädigung des Werkzeuges führen kann. Auch
tritt gegebenenfalls eine Verringerung der Eindringtiefe des
Werkzeuges in die Oberfläche des Werkstückes ein, -wodurch ebenfalls
die Arbeitsgenauigkeit herabgesetzt wird.
Obwohl bekannt ist, die Schmiedbarkeit eines metallischen Stoffes
durch eine überhohe Temperatur zu-steigern, ergibt sich oft die
Notwendigkeit, einen Gegenstand in eine schwer ausführbare Form
zubringen, und zwar aus einem Werkstoff, der einen hohen KLießwiderstand
hatf etwa die Zapfenbandage einer Uhrenwelle oder anderer entsprechender Kleinteile, die schwer verformbar sind und
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deren runde oder gewinkelte Zapfen mit großer Genauigkeit gefertigt
sein müssen. Biese Werkstücke bestehen aus der Art des Gebrauches
heraus in der Regel aus rostfreiem Stahl, der an sich
schwer schmiedbar ist. Es ist daher sehr schwierig,(das Verformen
nur durch Strecken in der senkrechten Richtung durchzuführen,
wie dies bei den üblichen Schmiedepresse!! in der Regel erfolgt.
Auch wenn das Schmieden so erfolgt, daß.das Material zwischen oberen und unteren Werkzeugen festgehalten wird, wirken große
Zugkräfte an den. Kantenteilen der Werkzeugsegmente, so daß durch
diese nur eine sehr geringe Lebensdauer verbleibt, da sich Risse
bilden unter den Beanspruchungen, den diese Teile ausgesetzt sind. Da ferner keine unmittelbare Schlagkraft aus seitlichen Richtungen
einwirkt, ist auch die, Form in diesen Richtungen nicht
genau,und an den Seitenkanten lauft die geschmiedete Form nieh/t
gerade, sondern wegen der Zugneigung zur Erleichterung des Aussehens
der geschmiedeten Teile leicht geneigt, wodurch auch wieder die Genauigkeit des Werkstückes beeinträchtigt wird. Da dieser
schwer zu schmiedende Stoff einen großen Kraftaufwand zur Durchführung der'Schmiedearbeit verlangt, ergibt sich ,noch die
andere Unannehmigkeit und der-wirtschaftliche Mangel, daß ale
Folge der Anwendung einer großen Bewegungsenagie bei hoher
Schlaggeschwindigkeit auf ein kleines Werkstück und auf einen
dem entsprechend kleinen Gegenstand, daß das -Werkzeug leicht
Fehlstellen erleidet und bald unbrauchbar wird.
Die Erfindung verfolgt das Ziel, eine Schmiedepresse bereitzustellen,
die sehr wirksam ist und genau*die Durchführung von Schmiedearbeiten unter Anwendung eines impulsiven, überhohen
hydraulischen Druckes ermöglicht, um augenblicklich eine: extrem
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""hohe" Schmiedekran auf das Werkstück-über die Werkzeuge unter
Verwendung einer verhältnismäßig kleinen .Einrichtung einwirken
zu lassen«. . "
Die Erfindung verfolgt außerdem das Ziel, die Mangel auszuräumen,
die den' "bekannten Ausbildungen eigen sind, indem eine Anordnung
getroffen wird, bei der der Zwischenraum zwischen den festen und den beweglichen Werkzeugen verhältnismäßig klein gehalten ist,
um den Hub der Werkzeuge zu verringern und um zu vermeiden, daß
die ochmiedegeschwindigkeit zu hoch wird, um auf,-diese Weise den
^ Werkzeugen eine lange lebensdauer zu erhalten.
Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung einer
Schmiedepresse, deren Ausbildung die Möglichkeit zu einem fortlaufend wiederholten Sehmiedevorgang unter erheblicher Herabsetzung der Bearbeitungszeit liegt und bei der gegebenenfalls
die Werkzeuge sich weit öffnen lassen, damit das fertige Werk-, stück leicht aus der Schmiedepresse herausgenommen werden kann
und daß das Schmieden leicht und mit gesteigerter Ergiebigkeit durchgeführt werden kann.
f Ein anderer.Wesenszug der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Schmiedepresse mit geringen Abmessungen und kleinem
Gewicht, bei der Druckluft zur Erzeugung eines hohen hydraulischen
Druckes dient, der auf das zu schmiedende 'ferkstück angewendet wird, unter gleichzeitiger Ausschaltung jeder Gefahr irgend einer Häekbildung oder sonstigen-Schaden an den Y/erkzeugen
unter bemerkenswerter Verbesserung in der Genauigkeit der gefertigten
Gegenstände. ·
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Weiterhin "befaßt sich die Erfindung mit der Schaffung einer
Schmied epr esse und der dazu gehörenden werkzeuge, die "billig ist
und bei der nicht solche Streckkräfte erforderlich sind, wie dies bei den üblichen Schmiedewerkzeugen der Pail ist und bei denen
nur eine solche Kompressionskraft auf die Werkzeuge zur Einwirkung
kommt, daß eine bessere Stoßwiderstandsfestigkeit vorliegt,
die die Werkzeuge· vor Beschädigung oder sonstigem Unbrauchbarwerden bewahrt.
Auch befaßt sich^d^e^^rXin^uTig-Jia^t der Gestaltung einer Schmiedepresse
sowie der zugehörenden Werkzeug^^bei der alle üblichen
Mangel ausgeschlossen sind und die ein genaues Schmieden mit großer
Energie selbst in solchen Fällen zuläßt, bei denen ein Gegenstand mit solchen Abmessungen schwierig ist und die zu keiner
Streckbeanspruchung der werkzeuge oder einer Rißbildung an diesen führt, dabei aber ein genaues Ausformen jeder Ecke des
Gegenstandes in Übereinstimmung mit der Form ermöglicht.
Schließlich geht es bei der Erfindung um die Bereitstellung von
Mitteln, die dem Ausziehen der geschmiedeten Gegenstände wenig Widerstand, entgegen setzen, ohne daß es notwendig ist, an den '
Werkzeugen Schrägflä,chen anzuordnen oder sonstige Mittel, die
ein Intensivieren der ochmiedeenergie ermöglichen, ohne daß die Schlaggeschwindigkeit herabgemindert wird, um eine besssre
Schmiedbarkeit zu erreichen.
Auch handelt es sich bei der jürfindung um eine Schmiedepresse,
die eine dem metallischen Werkstoff eigene Eigenschaft ausnutzt, nämlich die Tatsache, daß die Schmiedbarkeit in einer Atmosphäre
hohen Druckes gesteigert wird (unter Verwendung eines halbfesten
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Druckmittels, das im Grundzustand fest ist oder eines Gemisches
aus einem festen und einem flüssigen Stoff, das aber unter sehr
hohem Druck ausreichend flüssig wird) und wobei das diese Atmosphäre schaffende Mittelin einer Ausheilung des Werkzeuges eingeschlossen
ist, die durch Zusammenfassung mehrerer Werkzeugsegmente nach dem Verbringen des Werkzeuges verschlossen wurde und
die dann plötzlich einem überhohen Druck ausgesetzt γ/ird und
durch die Anwesenheit des betreffenden Mittels das Schmieden erleichtert.
W Schließlich befaßt.sich die Erfindung mit der Ausbildung einer
' Schmiedepresse und der dazu gehörenden Werkzeuge dahin, daß der Verbrauch an Druckmittelfiüssigkeit während eines Arbeitsganges
verfingert, das Schmieden eines schwer schmiedbaren Materials,
insbesondere bei Werkstücken mit kleinen Abmessungen erleichtert .und ein gleichmäßiger,- überhoher Druck über die ganze Oberfläche
des Werkstückes mit großer Genauigkeit erzeugt wird und unter zwangsweiser Schmierung durch ein Druckmittel, durch das .'
das Material während der Einwirkung des Pressdruckes zum IPließen
gebracht wird, wobei ein ideales Schmieden mit großer Energie ermöglicht wird under gleichzeitiger Anwendung von Mitteln,
die das Entstehen von Zugspannungen in den Werkzeugen verhindern.
Hiernach umfaßt somit die Erfindung eine Schmiedepresse mit einem
in einem Zylinder verschiebbaren Hammer, der-beschleunigt
und mit Macht in eine Flüssigkeit getrieben wird, die in einer
verschlossenen Kammer eingeschlossen ist, so daß in dieser ein hydraulischer Druckstoß erzeugt und dieser Druckstoß an einen
Plunger weitergegeben wird, der einen Teil der Wandung, der die
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Flüssigkeit aufnehmenden Kammer bildet und wobei das Schmieden
zwischen ihm und einem anderen Plunger angeordneten Werkzeug mit einem diesem gegenüber liegenden festen oder beweglichen
zweiten werkzeug erfolgt.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sie
eine Mehrzahl zusammenwirkender Y/erkzeuge hat, die zu einer Ramme gekuppelt sind und wobei die Ramme an der Druckseite einen Zylinder
aufnimmt derart, daß die Werkzeuge augenblicklich nach der
Mitte in der Senkrechten oder nach hinten rechts oder links verschoben werden, wenn der hydraulische Druckstoß über ein Mittel
übertragen wird, etwa ein hoher Flüssigkeitsdruck, der von einem
Druckerzeuger kommt.
Uach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird bei einer Schmiedepresse
mit den zugehörigen Werkzeugen der Druckstoß in einem Mittel, etwa einer Flüssigkeit, durch -einen in dieser bewegten
und beschleunigten Kolben erzeugt, wobei die Schmiedewerkzeuge in untere und obere Werkzeuge in der Vertikalen getrennt sind,
und zwar in vordere,Senkrechte, rechte und linke Werkzeuge, die
außerdem in der Waagerechten symmetrisch zueinander angeordnet sind, und wobei ein Mechanismus vorgesehen ist, der einen arbeitenden
Teil umfaßt und wobei der hydraulische Druckstoß auf die
Werkzeuge durch einen hydraulischen Stoßkanal mittels eines Zylinders und eines Kolbens so zur Einwirkung auf das Werkstüok
gebracht wird, daß sie alle gleichzeitig und von allen Seiten,
auf dieses einwirken.
Jaxoii sind nach der Erfindung die zusammenwirkenden -Werkzeuge,
die von dem hydraulischen Druckstoß betätigt werden, so an ein
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diesen hydraulischen Druckstoß erzeugendes Mittel angeschlossen/
daß das .Werkstück'und ein Druckmittel, etwa ein Gemisch aus "Feststoffen,
"F-eststpffpulver und zähflüssigen Stoffen nebeneinander
in- die Aussparung des Werkzeuges eingelagert und durch eine erhebliche
Kraft in- dieser gehalten wird, worauf dann die Aussparung
mit dem Inhalt einem plötzlichen Druckstoß ausgesetzt wird,
daß sich dort ein überhoher Druck ausbildet, der sich gleichmäßig über die ganze Fläche des Werkstückes ausbreitet und dieses
dabei augenblicklich dem Druckstoß von einem oder mehreren ^ Werkzeugen ausgesetzt wird, um den gewünschten Schmiede- und
Verformungs-vorgang· herbeizuführen unter zwangsweiser Verringerung
der Reibung durch das verwendete Druckmittel.
Auch ist nach der Erfindung die Schmiedepresse mit Mitteln ausgebildet,
durch die der Abstand der Werkzeuge voneinander zum Einsetzen der Werkstücke verhältnismäßig klein, aber doch ausreichend
groß gehalten, um das Werkstück leicht einsetzen zu
können. Beim Herausnehmen des geschmiedeten Werkstückes ist dann dieser Abstand durch besondere Mittel vergrößerbar, wobei
^ diese Mittel, etwa ein Knebelgelenk umfassen. Somit liegt ein
weiteres Merkmal der Erfindung in der Schaffung der Möglichkeit,
die einander gegenüber liegenden Werkzeuge in mehreren Stellungen
festhalten und feststellen zu können, etwa einer solchen
Stellung, in welcher die Werkzeuge ausreichend weit voneinander
entfernt sind, um das Werkstück leicht einlegen und herausnehmen
zu können. Auch sind die Werkzeuge in eine solche Stellung verbringbar, und zwar unmittelbar vor dem Ausführen d,es Druckstoßes,
in der die Werkzeuge dicht an das Werkstück angelegt sind, aber noch ausreichend Zwischenraum belassen, um einen
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Druckstoß zu vollführen.
Außerdem ist nach der Erfindung durch die Ausnutzung des hydraulischen.
Dpuckstoßes die Möglichkeit gegeben, auf die Werkzeuge
eine äußerst hohe !traft auszuüben unter Verwendung einer
verhältnismäßig kleinen Einrichtung, die die Anwendung erheblicher
Stoßkräfte ermöglicht. ,Dabei wird gleichzeitig der Abstand
der Werkzeuge voneinander gering gehalten, so daß sich ein kleiner Vferkzeughub ergibt bei entsprechend kleiner Schmiedegeschwindigkeit
und demzufolge geringer Gefahr zur Beschädigung
der Werkzeuge. Es ist ferner möglich, das Schmieden kontinuierlich
durchzuführen mit dem weiteren Vorteil der Vereinfachung und der Verkürzung des Schmiedevorgangs.
Es wird noch bemerkt, daß der Hammerschlag nicht unmittelbar
zum Auslösen des Schmiedevorgangs ausgenutzt wird, sondern dazu dient, einen hohen hydraulischen Druck zu- erzeugen, der auf den
Plunger einwirkt, um die entsprechende Schmiedegesißhwindigkeit zu erreichen, bei der der verlangte Schmiedevorgang mit dem
wirksamsten Hub durchgeführt werden kann. Mit der Ausbildung nach der·Erfindung kann ferner das Schmieden in einer Folge von
mehreren Millisekunden bei hoher Schmiedkraft durchgeführt werden,
so daß selbst beim Warmschmieden die verlangte Schmiedearbeit in kurzer Zeit,bevor das Werkstück abgekühlt ist, durchgeführt
werden kann und beim Kaltschmieden eine genaue Schmiedearbeit:-
mit- großer Kraft erzielbar ist.
Darüber hinaus kann die Ausgangsschmiedegeschwindigkeit nach
einem Bestwert ausgewählt werden, indem der Abstand der Werkzeuge
voneinander bei Beginn der Schmiedearbeit eingestellt
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wird. Dies ist wegen der damit erreichbaren Bewahrung der Werkzeuge
vor Beschädigungen sehr vorteilhaft und führt zu einer großen Haltbarkeit. Außerdem bietet sich in manchen Fällen die Möglichkeit,
die Ausgangsschmiedegeschwindigkeit etwa auf lull zu halten und dadurch einen starken Druck auszuüben, um auf diese
Weise die Schwierigkeit zu überwinden, daß die Werkzeuge bei
hoher Schmiedegeschwindigkeit zu Schaden kommen, was sich bei den bekannten Schmiedepressen leicht einstellt. Dies ergibt sich
insbesondere leicht bei solchen Schmiedepressen, bei denen der Ausgangsstoßwiderstand des Werkstückes gegen die Werkzeuge groß
P ist und langsam mit dem Fortgang der Schmiedegeschwindigkeit ab-.
nimmt, wenn die Schmiedegeschwindigkeit derjenigen der üblichen Schmiedepressen'angepaßt wird.
Es wird noch ausdrücklich bemerkt, daß bei der Ausbildung nach
der Erfindung der Aufbau der Schmiedepresse insgesamt einfach ist und die vollkommene Ausnutzung eines überhöhen hydraulischen
Druckes ermöglicht und daß Miniaturausführungen unter entsprechender
Verringerung des G-ewichtes gegenüber den üblichen Ham-. merschmiedepressen mit der gleichen Schlagkraft möglich sind.
" Die Mittel zur Erzeugung des "Flüssigkeitsdruckes.und die Mittel
zum Ausführen der SchmMearbeit sind miteinander vereinheitlicht,
was ebenfalls zu einem gedrungenen Aufbau und zu einer Verminderung der Lekanfälligkeit beiträgt, so daß also der
Flüssigkeitsdruck in voller Höhe-ausgenutzt werden kann. Da der
arbeitende Hammer in der Lage ist, Flüssigkeit zu verdichten, die als Arbeitsmittel dient, "und hierbei -Energie zu speichern,-kann
die ffammergeschwindigkeit aufeinanderfolgend gesteigert
werden gegenüber solchen Ausbildungen, bei denen metallische
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Teile aufeinander treffen, so daß sich, eine große Schmiedeenergie
als Arbeitskraft bei kleinen Hammerabmessungen und kleinerem Hammergewicht
ergibt, woraus wieder die aktive Kraft, die die. Schmiedeverformung bewirkt, erheblich gesteigert wird unter Einhaltung
der verlangten Genauigkeit,, so daß die sonst üblichen
Fachteile entfallen.
.Außerdem wird Hammerenergie in der Form von Anspannungsenergie
der flüssigkeit gespeichert, so daß der Flüssigkeitsdruck ansteigt.
Dadurch wird der Schmiedevorgang beschleunigt und gleichzeitig die Schmiedewirkung verbessert, so daß die Wahl des Ausgangsabstandes
der Werkzeuge voneinander und von dem Werkstück zu einem weiteren Vorteil zum Schutz der Werkzeuge vor Beschädigungen
führt und die Beibehaltung der verlangten Schmiedegeschwindigkeit ermöglicht,' wodurch auch die Schmiedbarkeit verbessert
wird. Bs sind zusätzlich Mittel vorgesehen, durch die
der Abstand der einander, .gegenüber liegenden Werkzeuge, die auf
das zu bearbeitende Werkstück einwirken, so klein gehalten ist,
um ein schnelles und leichtes Bindringen in dieses zuxermöglichen,
wenn dies verlangt wird, und durch die dieser Abstand gegebenenfalls ausreichend groß bemessen wird, wenn das Schmieden
beendet ist, so daß. also die Hammergeschwindigkeit, nicht übermäßig gesteigert werden muß. Auch dies trägt zum Erhalten der
Ferkzeuge bei. Auch ist, wie bereits ausgeführt", das Werkzeug
nicht unmittelbar, dem Hammerschlag ausgesetzt. Das Schmieden erfolgt
vielmehr über einen hydraulischen Druck als wirksame
Schmiedekraftο Auch hierdurch werden Störungen durch mechanische
Schäden, wie sie bei den üblichen Schmiedepressen möglich sind,
völlig ausgeschlossen. Die Ausbildung nach der Erfindung läßt
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eine vollkommene und schnelle Ausführung aller Schmiedearbeiten
zu. Insbesondere wirBfcder Hammerschlag, in das flüssige Mittel
augenblicklich und führt sofort zu einem hydraulischen Druck,
der dann als 'überhoher hydraulischer Druck auf die Arbeitsglieder, etwa einen Plunger oder eine Ramme, übertragen wird zum
Ausschmieden der '-Werkstücke.zwischen den festen und beweglichen
Werkzeugen» Es ergibt sich hierdurch eine größere Schmiedekraft bei einer verhältnismäßig kleinen Schmiedepresse mit dem damit
einhergehenden Vorteil einer wirtschaftlichen und überraschend
billigen Schmiedepresse.
/
/
Sich beim Schmieden vielfach einstellende Risse an den Werkzeugen beruhen auf zu großen Schlagkräften des Hammers, die als
Stoßkräfte auf die Werkzeuge einwirken. Fach der Erfindung unterliegen die Werkzeuge keinen Schlagkräften, sondern nehmen nur
einfache Verdichtungskräfte als aktive Kräfte auf. Auch hierdurch wird die Grebrauchsfähigkeit der Werkzeuge günstig beeinflußt.
Die Formgebung der Arbeitsflächen.von Schmiedewerkzeugen
erfolgt in der Segel durch Formdrehen. Hierbei ist es sehr schwierig, einer langen Wölbung oder einer schlanken und dünnen
Rippe die genauer und verlangte Form zu geben. Die nach der Erfindung vorgesehenen Werkzeuge sind dagegen aus einzelnen Seg-* :
menten zusammengesetzt, wodurch--selbst Werkzeuge von verwickelter form einfach gefertigt werden können. Auch kann der Sehmiedevorgang
mit der Formgebung der Werkzeuge im Gleichlauf erfolgen, indem Wasser oder sonst ein flüssiges Mittel zum Übertragen von
Energie von einer Quelle hohen Druckes auf die Werkzeuge benutzt wird. Ferner ist es möglich, das Drehen so auszuführen, daß die
• Werkzeuge von außen nach innen bewegt werden bzw. von oben nach
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unten und das Ausrichten an der "betreffenden Aniagekante bewirkt
wird, so daß das sich ergebende Ausschmieden von gleichmäßiger
Stärke ist. In manchen Fallen kann auch der Druck aus der Wasserleitung zum Abziehen und Lösen der Werkzeuge benutzt
werden. Auch hierin liegen wesentliche Verbesserungen der Schmiedepresse
nach der Erfindung. '
Nach der Erfindung wird der Kolben durch einen hydraulischen Druck beschleunigt, der durch eine Kraft erzeugt ist, die augenblicklich
in der Flüssigkeit durch ein einen hydraulischen Druck erzeugendes Mittel-herbeigeführt worden ist. Hierdurch wird der
Stoß beim Schmieden des Werkstückes durch die.Werkzeuge hindurchgeleitet.
Auf diese Weise ist es. möglich, das Werkstück genau,nach
der Jorm der.Werkzeuge und mit einem überhohen hydraulischen
Druck auszuschmieden, wobei aber die SchmiedegeschY/indigkeit. ausreichend niedrig gehalten werden kann, um Beschädigungen
der Werkzeuge auszuschließen. Ferner können die oberen und die.-unter en .-werkzeuge- in senkrechter Richtung festgehalten
sein, während andere Werkzeugsegmente konzentrisch beweglich angeordnet
sind·. Hierdurch ist das Werkstück dem Schmiedevorgang· von all e% Sei ten ausgesetzt. Zur "Verwirklichung wird der Flüssigkeitsdruck
.als aktiver Druck erzeugt. Dabei kann dieser Druck '
hoher. Geschwindigkeit etwa als Durchschlag eingeführt werden-,
wobei, die Dauer nur etwa -Hausendstel. Sekunden beträgt. Auf diese
Weise läßt, sich der Stoß gleichzeitig auf alle Teile und von
allen- Ei Ortungen auf das Werkzeug übertragen. Hierdurch wird ein
genaues Ausformen aller Ecken des Werkstückes erreicht. Da jedes "Werkzeugs egment zum Herausnehmen des ausgeschmiedeten Gegenstandes
zurückgezogen werden kann, besteht auch keine Gefahr, daß
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das Formstück beim Ausziehen leiden könnte. - . ;. ■
Bei Fertigung der Werkzeuggesamtheit aus einzeln, senkrecht-,
rechts- oder links-, zurück- oder verschiebbare SegEmente nach
der Erfindung wirken auf diese auch keine Zugkräfte ein, und zwar unabhängig davon, welche Kompressionskraft sie auch belastet.
So bleiben die Werkzeugsegmente vor sonst unvermeidli- .
chen Beschädigungen bewahrt und durchstehen Sehmiedearbeiten
unter erheblichen Kräften. Auch hierdurch ergibt sich' eine - lange Gfebrauchsfähigkeit der Werkzeuge. Gegebenenfalls können
fc die oberen.und unteren Werkzeugsegmente zusammengefaßt sein. Sie
.können auch voneinander getrennt gehalten sein und dann in einer
Ebene liegen,' in der die Zugkräfte einwirken können, so daß
eine Konzentration der Zugkraft auf die Werkzeuge gering-gehalten
wird. Die Aufmerksamkeit wird noch auf die uberrasbbande
Tatsache gelenkt, daß in üblichen Schmiedepressen nur etwa einige
Zehnerrunden an Arbeitsgängen durchstehen,. während die Werkzeuge bei einer Schmiedepresse nach der Erfindung auch bei
schwer schmiedbarem Material für mehrere hunderttausend Arbeitsgänge
auch bei schwierigen Formen gebrauchsfähig bleiben. Da die beweglichen Werkzeugsegmente synchronisierte und ausgewogene
Kraftstöße durch den hydraulischen Druck erfahren, der auch den Druckerzeuger belastet, ergibt sich ein genauer Ablauf des
Schmiedevorgangs ohne jede Abweichung in den Abmessungen. Da
ferner die.kombinierten, beweglichen Segmente symmetrisch.einander
gegenüber liegen, arbeiten die sie belastenden Schlagkräfte
so zueinander, daß sie im wesentlichen Null werden. Hierdurch werden Mangel, die auf Vibrationen beruhen, ausgeschlossen.
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Die Ausbildung.nach der Erfindung gibt außerdem die Möglichkeit
zur maximalen Ausnutzung der Erscheinung, daß die Schmiedbarkeit metallischer Stoffe unter einer überhöhen Druckatmosphäre selbst
beim Kaltschmieden gesteigert vdrd und daß es möglich ist, diese
Stoffe leicht und genau in den gleichen Fließzustand zu versetzen wie beim Warmschmieden und dabei eine erhebliche Verringerung
der Reibung zu erreichen, wodurch sich ausgezeichnet geschmiedete Gegenstände ergeben, .die voll und mit großer Genauigkeit
ausgeformt sind. Der überhohe Druck, der zwischen den- kombinierten Werkzeugen auf diese einwirkt, verteilt sich auf die
einzelnen Segmente und übt dabei die so genannte Vfirkung eines
Brückenstoßes aus. Da der Druck weitgehend über alle Flächen der Segmente verteilt ist, bleiben die V/erkzeuge insgesamt vollkommen
frei von unerwünschten Verformungen, die sich vielleicht ergeben körm~ten, wenn der überhohe Druck die Werkzeuge nur in
einer Richtung belasten würde. Die Werkzeuge können so ausgebildet
sein, daß sie in senkrechter-Richtung, nach rechts oder
links sowie nach vorne und hinten teilbar sind und stets nur
Druckbelastungen aufnehmen, so daß auch ein schwer schmiedbarer Stoff leicht ausgeschmiedet werden kann unter gleichzeitiger
Erhöhung der Gebrauchsdauer der Y/erkzeuge und eine Verbesserung in der 3b.herheit der Arbeitsgänge erreicht wird sowie
sonstige wirtschaftliche Vorteile verwirklicht werden.
Da zusätzlich die Energie unmittelbar von dem hydraulischen .
Druckstoßerzeuger auf die Flüssigkeit übertragen wird und somit
als aktive Kraft zur Schmiedeverfoimung dient und auf das
Werkstück -in den Werkzeugen einwirkt, um eine sofortige Verformung
herbeizuführen und da Geräusche und Erschütterungen,
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die von der Einwirkung von. ätoßkräften herrühren, weitgehend
vermindert werden^: entfällt auch jede Notwendigkeit zur. Bereitstellung eines starken"und sehr stoßwiderstandsfesten Pressenaufbaues, so daß die neuen Pressen mit geringen Kosten leicht
herzustellen sind. Damit einher geht eine erhebliche Verminderung der Schmiedekosten, der Ausrüstungskosten und anderer Erfordernisse.
Bei der'Ausbildung nach der Erfindung wird der überhohe Pressdruck augenblicklich erzeugt, indem eine Stoßkraft, die etwa
von einem Lufthammer oder einem anderen Mittel herrührt, als
w Arbeitsmittel zur Schmiedearbeit verwendet wird. Es entfallen
daher teure Druckerzeugungsmittel, die auch große Abmessungen haben und wie sie sonst bei hydraulischen Pressen oder Luftdruckpressen
notwendig sind. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Verminderung der Ausrüstungs- und Arbeitskosten mit der
Möglichkeit, die Arbeitsgänge nacheinander oder unter Wechselwirkung
der Belastungen auszuführen. Schmiedevorgänge mit großen Werkzeugen lassen sich mit Lufthämmern, Kolben, Plungern ■-.
od.dergleichen Pressen bei kleinen Abmessungen durchführen.
Auch wird die Schlagkraft, die von einem sich schnell bewegenden Hammer erzeugt wurde, nicht unmittelbar auf metallische
Teile übertragen, sondern auf eine Flüssigkeit,, die ihrerseits
zu einem hydraulischen Druckstoß führt {,ä.er bis auf mehrere
Sausend Atmosphären Druck ansteigen kann. Es erfolgt dabei ein
augenblickliches Verformen,und es ist möglich, eine Struktur zu
erhalten, die in Bezug auf die Haltbarkeit wesentlich verbessert ist.) Es ist.dabei nicht notwendig, beeinträchtigende flberle-'
gungen anzustellen, wie man sich etwa vor. Lekflüssigkeit schützt.
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Die nach der Erfindung erhaltene Schmiedepresse überdauert mehrere
hunderttausend Arbeitsgänge.
Einige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schmiedepresse sind nachstehend an Hand der in den Zeichnungen dargestellten
Beispiele näher erläutert. Die Erfindung ist aber nicht auf diese
Beispiele beschränkt, die in weiten Grenzen mit dem gleichen oder sogar noch einem besseren Erfolg zur Erzielung einer besseren
Schmiedbarkeit, eines besseren Erzeugnisses hinsichtlich der Genauigkeit und der Haltbarkeit der einzelnen Elemente geändert
werden können. Im einzelnen zeigen die Figuren:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform im
Schnitt; ■
Fig. 2-12 andere Ausführungsbeispiele, die im Bereich
der Erfindung liegen, und zwar
Pig. 2 einen Teilschnitt über die Anordnung eines beweglichen
YiTerkzeuges;
Fig. 3 einen Aufriß im Schnitt mit den wesentlichen Teilen
der Einheit zur Erzeugung des hohen hydraulischen Druckes; · ■
Fig. 4 und 5 zwei Seitenansichten weiterer Ausführungsformen
im Schnitt,um die Arbeitsbedingungen zugeordneter
Teile erkennen zu lassen;
Fig. 6 in größerem Maßstab eine Einzelheit zu der Fig. 4 im
Fig. 6 in größerem Maßstab eine Einzelheit zu der Fig. 4 im
Schnitt; . .
Fig.. 7 einen teilweise geschnittenen Querschnitt einer
- weiteren Ausführungsform, aus dem sich die Anordnung
. . der Werkzeuge ergibt;
Fig. 8 "einen senkrechten Schnitt nach der Linie I - I der
Fig. 8 "einen senkrechten Schnitt nach der Linie I - I der
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Fig. 7.
Die Pig. 9 - 11 zeigen eine weitere Ausführungsform. Dabei
ist I1Ig-. 9 ein Aufriß im Schnitt; ' .
Pig. 10 ein Querschnitt nach, der linie II-II der Pig. 9;
Pig. 11 ein der Pig. 10 entsprechender Querschnitt einer
noch anderen Ausführungsform und . - .
Pig. 12'ein Teilschnitt der Aussparung in den Werkzeugen
nach der Pig« 11. -
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Pig. T - 6 hat ein verschlossener, druckfester Kessel 1, der zu Aufnahme von Wasser
oder emiler anderen Flüssigkeit bestimmt ist, einen Zylinder 2
mit einem darin-verschiebbaren Arbeitsglied, das aus einem'Hammer
3 und einem Plunger 4 besteht. Der Hammer 3 und der Plunger
4 können aus einem Stück bestehen oder aus zwei Teilen gefertigt
sein. Es sind noch Mittel vorgesehen, um dieses Arbeitsglied 3, 4 mit hoher Geschwindigkeit durch eine diese auslosende
Stoßkraft auf den Plunger 4 von einer außerhalb des Zylinders 2 wirkenden Kraft oder einem negativen Luftdruck oder durch
verdichtete luft, durch einen Einlaß 5 am öleren Ende des Zylinders
2 auf diesen zur Einwirkung zu bringen, so daß das Arbeitsglied
3, 4 in dem Zylinder 2 senkrecht verschoben wird. Der Kessel 1 hat eine mit Flüssigkeit gefüllte Druckkammer 6,
die über eine Führungsbohrung 7 für das Arbeitsglied 3,4 mit
diesem-in Verbindung steht. Die Druckkammer 6 bildet'mit*der
Führungsbohrung 7 ein eine hydraulische Stoßkraft "erzeugendes
Mittel, wenn das Arbeitsglied 3,4 gegen die Kammer 6 hin verschoben wird. Dabei wird die Flüssigkeit in der Kammer 6 unter
einen hohen Stoßdruck gesetzt, der zum Schmiedeverformen des
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aufgenommenen Werkstückes dient. Mit der Druckkammer 6 steht noch eine Bohrung 8 in "Verbindung. Die Bohrung 8 nimmt verschiebbar
eine Ramme 9 mit angesetztem Sockelstück.10 auf. Der Sockel
11 trägt ein mit ihm verstellbares Werkzeug. Diesem gegenüber
liegt ein festes oder bewegliches Werkzeug 12, das von einem
Grundblock 14 aufgenommen ist." Das Sockelstück 10 und der Grundblock
14 sind über !Tragstangen 13 miteinander verbunden und bilden mit den Teilen 10 und 14 den. Aufbau der Schmiedepresse.
Die Rammenbohrung 8 und die Ramme 9 bilden eine Plungerführung
und einen Plunger, deren Abmessungen je nach den jeweiligen Erfordernissen gewählt v/erden. Die Ramme 9 ist in der Bohrung 8
verschiebbar geführt. Der Plunger 9 kann auch unmittelbar, also ohne das Sockelstück TO, aber dann abnehmbar das Y/erkzeug 11
aufnehmen. Das Sockelstück 10 ist noch mit einer !Sinste 11 einrichtung
15 verbunden. Diese Einstelleinrichtung umfaßt vorteilhaft einen Zylinder 16 mit Kolben 17 und einen Steuerhebel 18 für den
Zylinder 16 bzw. das diesen beaufschlagende Druckmittel (das auch zum Ablassen des Druckmittels dient), (Fig. 1) oder eine
Kniehebeleinrichtung mit einem Kolben, dessen Kolbenstange längs einer Führung 19 verschiebbar ist und mit einem Gelenkpuhkt
über einen Kniehebel 20 zusammen arbeitet und wobei diesen Teilen noch eine Rückstellfeder 22 zugeordnet ist. Diese Einstelleinrichtung
hat die Aufgabe, den Abstand der beiden Werkzeuge 11, 12 voneinander durch Einregeln der Stellung des Sockel- .
Stückes 10 einzustellen. Das' Sockeitstück 10 ist dabei an den
Tragstangen 13 einstellbar. Diese Einst&Llbarkeit dient zur
Sicherstellung der Genauigkeit der Schmiedearbeit. Die Druckkammer
6 ist mit Wasser, Glyzerin oder sonst einer Flüssigkeit
- 21 -
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gefüllt, die der Druckübertragung dient. Im allgemeinen stellt Λ
die Druckkammer 6 mit der Bohrung 7 über- einen Druckübertragungsdurchgang;
23·in Verbindungι doch kann die Anordnung auch so
getroffen sein, daß zwei Druckkammern 6 und zwei Sammenbohrungen
8 vorgesehen sind. '
Bei der Ausbildung nach der Figo 3. wird der Hunger 4 nach unten
in dem Zylinder 2 beschleunigt, um den Druckstoß herbeizuführen.
Der Grundbldick 14, der das Werkzeugsegment 12 trägt, hat noch
einen nach unten gerichteten Kolben 24, der in einer Bohrung 25 eines Druckluftzylinders 26 geführt ist. Durch diesen Gegendruck
ist der Grundlock 14 in einer bestimmten Abstandslage von unten gehalten, wodurch auch der Grundabstand der beiden Werkzeugsegmente
11, 12 voneinander bestimmt ist. Der Arbeitsweg des Kolbens 4 steht nahe dem unteren Ende durch eine Bohrung 27 mit der
•Außenluft-in Verbindung, so daß kein negativer Druekwiderstand
eintreten kann, der die Verschiebebewegung des Hammers 3 in dem
Zylinder 2 beeinträchtigt. Das das Werkzeug tragende Sockelstück 10 behält in der Regel die' in der Zeichnung wiedergegebene Lage :
bei, in der es durch eine nicht dargestellt Kerbe gehalten ist. Aus dieser Kerbe wird es jedoch beim Auftreffen eines Stoßes
herausgeschlagen»; Es wird dann wieder darin verriegelt, sobald
es von dem Sockelstück 14, das sich nach oben bewegt, aufgehalten wird. Zum Herausnehmen des fertig geschmiedeten Gegenstandes
wird die verdichtete Luft in der Kammer 25 abgelassen, wodurch
der Abstand der Werkzeugsegmente voneinander vergrößert wird.
Der Bodenbiock 14 des Werkzeuges 12 ist vorteilhaft größer und
sohwerer gehalten als der obere Block 10. Es kann "beispielsweise zweckmäßig sein, die Masse des Werkzeuges so auszuwählen, daß
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beimSchmieden mit dem oberen Werkzeugteil 11 etwa mit einer
Schlaggeschwindigkeit von 20 m/Sek. die kinetische Energie von
dem Material· aufgenommen wird, um ein weiches Schmieden zu erreichen,
während der untere Werkzeugblock 14 nur wenig nach unten bewegt wird. t ~ ■
Deshalb wird unter den Voraussetzungen nach den Fig. 1-3, wenn
das.· Z-U schmiedende Material zwiwchen die Vferkzeug teile ■ 11 und
eingelegt ist, wobei ein entsprechender Zwischenraum zwischen ihnen belassen bleibt und dann die den hydraulischen Druckstoß
auslösende Einheit betätigt wird, um den Plunger 4 am unteren Ende des. Hammers 3 in die Flüssigkeit der Druckkammer 6 zu treiben,
diese Flüssigkeit augenblicklich heftig durch den Druckstoß
belastet und es wird ein überhoher Druck von etwa 4000 oder noch mehr Atmosphären erzeugt (wobei auch Drücke bis zu 10 000
Atmosphären erhalten werden können). Dieser hydraulische Druck
wird augenblicklich über die hydraulische Druckkammer 26 oder
direkt an die Flüssigkeit in der Kammer 6 weitergegeben, worauf
die Ramme 8, auf die der Flüssigkeitsdruck abgegeben wird, arbeitet .und das Sockelstück 10 mit dem oberen Werkzeugteil 1,1 in
die Rammenbohrung 8 preßt, wobei das zu schmiedende Stück fest zwischen,: dem oberen Tferkzeugteil 11 und dem unteren Gegenstück
12 und^.depil· Grundblock 14 gehalten ist, so daß ein positives und
genaues Schmieden gewährleistet ist. Am Ende dieses Schmiedevorganges wird der obere ¥erkzeugteil. 10, 11 entweder durch sein
eigenes· Gewicht oder durch eine auf ihn einwirkende aktive Kraft in die Ausgangsstellung zurück gebracht, so daß er für den folgenden
Schmiedevorgang bereit ist. Der Schmiedevorgang kann dabei so oft wie erforderlich fortlaufend wiederholt werden. Nach
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dem Vollenden des Schmiedens wird der obere Werkzeugbio Dir- 10 von
der Arbeitsmechanik 15 zur Begrenzung des Arbeitshubes verschOben,
so daß der Abstand- der■ YierkzeugteiIe voneinander größer wird und
das Werkstück-leicht entnommen werden.kann. Der auf die. Ramme-9
insgesamt aufgewendete Kraftaufwand entspricht dem. Ivlultiplika- ■
tiainsfaktor des hydraulischen Druckes, der sich aus der den hydraulischen
Druck erzeugenden Baueinheit zu dem Ramnenquerschnitt
9 ergibt. Es ist .daher möglich, - jede-gewünschte Ausgangs—Schmiedegeschwindigkeitauszuwählen,
indem eine entsprechende Zeitverla- ■ gerung der öchmiedekapazität und der Schmiedegeschwindigkeit vorgenommen wird. Um einen besten Vollzug bereits zu Beginn der '
Schmiedearbeit einzuleiten, wird der Ausgangsabstand zwischen
den Werkzeugseginenten 11, 12 entsprechend eingestellt. Dieser .
- Umstand trägt viel zur Verwirklichung der Bewahrung der Werkzeu-r
ge vor Beschädigungen bei. Auch wird hierdurch ein gutes Schmiedeergebnis
erreicht. ■■--.." - . - _
Das Ausführunysbeispiel nach den Fig. 4 - 6 verwendet die gleiche
Druckerzeugungseinrichtung (doch sind hier die hydraulische Druckkammer, der Plunger 7 und die Rammenbohrung 8 aneinander ..
anschließend angeordnet). Besonders zu beachten ist; hier die v Einrichtung, die zur Verstellung des Werkzeugblockes 10 dient»;
Bei diesem Ausführungsbeispiel- isf eine Mehrzahl Leitstangen 28.
an dem Block iO derart angeordnet., daß sie sich von diesem aus/
nach unten erstrecken und dabei Löcher 29 des Bodenblockes 14
durchsetzen. Sie sind dabei auf pneumatischem Y/eg oder sonstwie
verstellbar. Diese Stangen 28.sind ferner so ausgebildet,; daß .
sie wahlweise etwas nach oben öder nach unten verschoben werden,
können (nicht dargestellt). Sie sind dabei durch einen Anschlag
1 90983^/0229 ^ -24-
in einer vorbestimmten Lage feststellbar. Die Ausbildung dieses
Anschlags ergibt sich am besten aus der-Fig. 6. Der Anschlag umfaßt
einen Luftzylinder 32, der- in einem Kolben 33 geführt ist.
Dieser ist an eine Einlaßleitung 30 für Druckluft und an einen Auslaß 31 angeschlossen. Der Kolben 33 ist somit durch Druckluft
in dem Zylinder 32 verstellbar. Eine der Leitstangen 28
tragt an einer Verlängerung einen Kolben 33 und die Verlängerung
findet unter dem Kolben 33 in einer weiteren Verlängerung 34
ihre !Führung. In einem Quer einschnitt 35 der Verlängerung 34
sitzt ein federbelasteter Dorn, der in der Grundstellung in eine
Kerbe 36 eines ortsfesten Blockes 37 einrastet. Unter der Kerbe 36 ist in dem Block 37 noch eine zweite Kerbe 38 vorgesehen.
Es ergeben sich somit für den Kolben 33 zwei Stellungen. In der einen Raststellung sind die beiden Werkzeugteile 11, 12 so weit
voneinander entfernt, daß das Werkstück leicht zwischen sie eingesetzt
werden kann, während in der anderen Stellung der beiden Werkzeuge diese vor dem Schmieden so-weit voneinander entfernt
sind, daß sie zwar das Ausüben des,Schmiedevorganges mit aus-
-reichender Kraft für das Verformen zulassen.
Die Luftleitung 5 am oberen Ende -des Zylinders 2 ist über ein
nicht dargestelltes magnetelektrisches Ventil an eine Druckluftquelle angeschlossen, durch die wechselweise Druckluft eingelassen
oder der Zylinder 2 entlüftet werden kann. Der Hammer 3 -trägt "am unteren Ende in fester Anordnung den Plunger 4, durch
den der hydraulische Druckstoß erzeugt wird. Der Zylinder 2 ist am unteren Ende mit einer Entlüftungsbohrung 27 versehen, die
unter dem Hammer 3 liegt und den Zylinder 2 mit der Außenluft während der Aufwärtsbewegung des Hammers 3 verbindet. Es herrscht
■■;.-.-■■■■■--■■■■■■■- 25 -
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somit in dem Zylinder 2 im wesentlichen Atmos^harendruek. An die
Druckkammer 6 ist eine Bohrung 39 für ein ,-nicht dargestelltes
Ventil zum Anschluß einer Sruckwasserleitung angeschlossen, durch
die die Kammer 6 nach. Bedarf mit der Flüssigkeit o-efüllt wird..
Die Betätigung des Ventils kaum dabei von Hand oder selbsttätig
erfolgen.-"Sofern als Druckflüssigkeit in der ■ Kaiumer 6 ein anderes Mittel als Wasser verwendet werden soll, etwa Glyzerin
od.dergleichen, sind entsprechend ändere" .-Mittel vorgesehen, die
den Verdichtungsverhältnissen und den Sclimiereigensehaften dieser Flüssigkeit entsprechen, und durch die eine Korrosion der
metallischen 'feile' ausgeschlossen ist. "
Bei der Darstellung nach der Fig. 5 hat der Hammer 3 den Arbeitshub gerade vollendet und die untere Endlage in dem Zylinder 2 eingenommen. -Die Eamnie 8 ist in der Kammer 6 und in der
Bohrung 9 nach unten verschoben worden. Das zwischen die beiden ■ Werkzeuge.11, 12 eingelegte Werkstuck hat dabei den ersten
Schmiede schlag erhalten. Jetzt wird der Hammer 3 erneut in dem
Zylinder 2 nach oben verschoben, indem in der Leitung 5 ein
Unterdruck erzeugt wird. 3er obere Werkzeugteil 11 ist dabei
v/ieder durch die Leitstange 28 angehoben (Fig. 4). In dieser
Stellung wird das zu schmiedende Material auf das ortsfeste
Werkzeug 12 gelegt, worauf erneut der obere \/erkzeugteil 11
mit den Leitstangen 28 nach unten in- eine solche Stellung verbracht
wird, in der der obere Werkzeugteil 11 dem unteren Merkzeugteil
.12. genähert ist. Es wird dann durch die Leitung 39
Druckmittel 6 in die Druckkammer 6 und in die Hammenbohrung 8
eingefüllt. Sobald die flüssigkeit in der Kammer 6 und der
Bohrung 8 die Höhe der Bonrung 39 erreicht hat, wird die
90983770229
sigkeitszufuhr an der Bohrung 39 abgestellt.
Die Luftanschlußbohrurig 5 wird, dann auf den Einlaß von Druckluft
umbestellt. Der Hammer 3 wird durch die Druckluft nach unten
beschleunigt und bewirkt dann, daß der Plunger 4 heftig in
die Bohrung· 7 eindringt. Das die Hammer 6 füllende, flüssige
Mittel wird dabei einem erheblichen Pressdruck ausgesetzt, und es wird augenblicklieh der hohe und erforderliche Schmiededruck
erzeugt. Durch diesen plötzlichen Druck wird die Ramme 9 in der
Bohrung 8 beschleunigt und nach, -unten "verschoben, so. daß der
obere ¥erkzeugteil 11, der an dem Teil TO befestigt ist, gegen
den unteren Werkzeugteil 12 verschoben, so daß das auf diesem liegende Verkstück schmiedeverformt wird. Während dieser Zeit
bleiben der Kessel 1, der Zylinder 2 mit dem G-rundblock 14
durch die Stützin 13 verbunden.
Auf diese .»'eise ist es möglicli, einen äußerst hohen Druck unmittelbar
durch Luftdruck zu erzeugen. So kann beispielsweise
ein Wasserdruck von mehreren tausend Atmosphären in kurzer Zeit mit gespannter Luft von 5 - 20 Atmosphären erzeugt werden,
wobei große Stoßkräfte von mehreren hundert bis mehreren tau- '
send lOnnen zur Verfügung gestellt werden, die ein positives .
und wirksames sowie schnelles Schmieden ermöglichen. ' :
"Js wird noch" bemerkt, daß die druckkammer 6 oder die Pührungsbohrung
7, in die der Hammer 3 "bzw. der Plunger 4 eingetrieben werden, so gehalten sind, daß der Einlaß. 49 trichterartig
erweitert ist, v/ährend die Unterkänte des Plungers 4 konvex
ausgewölbt ist, so daß bei der Annälierung des Hammers 3 "bzw.
des Plungers 4 an die flüssig^ Oberfläche mit hoher Geschwindig
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keit die Flüssigkeit unter dem Aufprall zusammengehalten bleibt
und nicht wegspritzt. Die vorgenannte Ausbildung vermeidet jede Blasenbildung an der Oberfläche der Flüssigkeit, die etwa zu
einer Schaumbildung führen könnte, was wieder mit Sonderma.ßnahmen
zur Beseitigung des Schaumes verbunden wäre, wenn der Press-^
druck in der Flüssigkeit.ansteigt.
An Stelle des Luftdrucks kann, wie in der Zeichnung dargestellt,
auch ein Druckplunger benutzt werden, um dem Hammer 3 oder .dem \
Plunger 4 einen Anstoß von außen zu geben. Auch kann die Druckkammer
6 mit dem Druckplunger zusammengefaßt sein, indem- etwa: ;.
der Plunger 4 einen Teil hiervon bildet. Auch kann die Druck- .._.-;
kammer 6 so ausgebildet sein, daß der mit ihr verbundene Flüs- ;
sigkeitsdurchgang ihr gegenüber wesentlich verengt ist, damit sich der verlangte hohe Druck· einstellt und wobei die Stärke
der Wand dieses Durchganges langsam, zunimmt, um eine andere
Druckkammer zu bilden. -
In den Fig. 7 - 12, auf die sich der-folgende Teil der-Beschreibung
bezieht, ist eine Ausführungsform beschrieben und dargestellt, die die gleiche Einheit zum Erzeugen des hydraulischen
Druckes hat, und bei der der erzeugte, überhohe Druck mittels Wasser oder ein anderes Mittel übertragen wird, um einen hydraulischen
Druckstoß auszuüben, der bewirkt, daß die beweglich
Seile
,augenblicklich aufeinander zu,von oben nach unten,
,augenblicklich aufeinander zu,von oben nach unten,
von vorne nach hinten bzwl- von rechts nach links bewegt werden,
wobei auch die verschiedenen Bewegungen miteinander kombiniert sein können, um die Schmiedearbeit auszuführen. Bei dieser Ausführungsform
liegt das wesentliche Merkmal in der Ausgestaltung der Werkzeuge. _ 28 -
- 909837/022 9
So sind in dem Ausführungsbeispiel nach den -JJ1Ig. 7 und 8 die
Werkzeuge 42 an der Rückseite mit je einem Zylinder 40 verseilen, der über einen hydraulischen Durchlaß mit de.r den hydraulischen
Druckstoß erzeugenden Einrichtung in Verbindung steht und bei der je ein Kolben 41 in den Zylindern 40 verschiebbar geführt
ist. Es ist eine Mehrzahl dieser Werkzeuge vorgesehen, die kombiniert die äußere Werkzeugeinheit bilden. Ein bewegliches
Mittelwerkzeug 44 steht mit der der hydraulischen Druckerzeugung dienenden Einrichtung, etwa einem hydraulischen Btοßstempel,
in Verbindung. Dieser ist so angeordnet, daß er von oben oder
unten in eine geschlossene Kammer 43 gestoßen werden kann, die von- den vorgenannten, äußeren V/erkzeugen umgeben ist. Die Zylinder
40 sind mit Wasser oder sonst einer Flüssigkeit gefüllt, während das mittlere 7/erkzeug 44 mit der den; hydraulischen Druck
erzeugenden Einrichtung 'durch einen Lockstempel 45 in Verbindung
steht, der als Plunger awirkt. Ein Bodenblock 46, der die
kombinierte, äußere Werkzeugeinheit trägt, hat einen Schlitz 47, in dem das mittlere Werkzeug untergebracht ist. Eine an&er gegenüber
liegenden Seite vorgesehene Kammer 48 ist an ein nicht dargestelltes Ventil angeschlossen, durch das ein Wechsel zu
atmosphärischer Luft oder dem hydro stalisciien- Druck, etwa der
Wasserleitung, möglich ist.
Bei der vorbeschriebenen Ausbildung ist zweckmäßig ein Hing in
der abgeschlossenen Kammer 43 angeordnet. Ss wird dann das den
hydraulischen Druckstoß auslösende Mittel betätigt. Die hierdurch
ausgelöste Energie wird unmittelbar auf den Zylinder 40 .übertragen, so daß die äußeren Werkzeuge-42, die mit dem Kolben
41 gekuppelt sind, nach der Mitte hin verschoben werden,, wo -
- 29 -
909837/0229
durch, gleichzeitig das mittlereWerkzeug■ 44. unte-r entsprechender
Geschwindigkeit nach unten unter Verformung des Werkstücks verdrängt wird. Beim Öffnen der Zylinder 40 und der Kammer. 48
an den gegenüber liegenden Seiten wird selbsttätig ο der.-von riHancL
der hydraulische Druck zugeschaltet, der alle Werkzeuge, die.- ..-".-:-;-miteinander
kombiniert sind, durch den Flüssigkeitsdruck .in-'dier-Äusgangssteilung
zurück führt. Sie sind dann für den nächsten. -..-Arbeitsgang
bereit. ;. ' -.-'■■ ■■■-*:
Zufolge dieser Ausbildung und Anordnung werden die Werkzeuge
sämtlich nur auf Druck und nicht auf Zug beansprucht. Hierdurch wird eine erhebliche Steigerung der j-ebraudhsfähigkeit
der Werkzeuge erreicht. Da ferner als Druckübertragungsmittel auf die Y/erkzeuge nur ein flüssigea-Mittel dient,- kann die. Bewegung
der Werkzeugteile leicht synchronisiert werden. "'_"■■
iiacli dem Ausführungsbeispiel nach den iig. 9 und 10 sind auch
voneinander getrennte Werkzeuge zum Schmieden vorgesehen. Hier--■·■-ist
ein Rahmen 50 fest auf den Bodenblock 14 angeordnet. Der ■:"
Rahmen 50 hat eine führungsbohrung 51, in der ein Bodenwerkzeug
52 verschiebbar geführt ist. Das Bodenwerkzeug 52 ■' trägt ...;
an der Oberseite das eigentliche Werkzeug 53 und an der/Untere·-
seite eine Ramme 54, deren Boden nach den Seiten hin abfallend
ausgebildet ist. Die Ramme .,54 ist verschiebbar in einer Bohrung
55 aufgenommen, die an dem Rahmen 50 vorgesehen ist und mit ei-'
ner Steuer stange 56 zusammen arbeitet. Diese; ist von außen
durch einen Druckluftzylinder, etwa einem hydraulischen Zylinder,
(nicht dargestellt) gesteuert. Der Körper 52 des Bodenwerkzeuges
53 ist'zweckmäßig aus Stahl hoher festigkeit hergestellt und ·
dabei' aber so gehalten, wie es die 3eweiligen Umstände erfor—
909837/Ö22.9 . - 30 -
BAD ORIGINAL
dem, damit er ein großes Widerstandsvermögen gegen die hohen
Stoßkräfte hat, denen, er beim Schmieden ausgesetzt ist.
In der Segel sind zwischen dem Grundblock 14 und der Ramme 54
mehrere Keile 57 vorgesehen* Betätigungsstangen 58, die von
außen her durch einen Druckluft- oder hydraulischen Zylinder
angetrieben sind, sind mit den Gewindeenden mit den Keilen 57
verschraubt. Diese Keile 57 können auch zum Ausrichten.der
.Schmiedepresse dienen. In einem anderen Pührungsloch 61 des
Werkzeugrahmens 50, das in der Regel rechteckigen Querschnitt hat, ist verschiebbar ein oberes Werkzeug 60 geführt, das an
der Unterseite je nach der Art des zu schmiedenden Gegenstandes
konkav oder konvex gehalten ist. Unter dieser konkaven oder konvexen Unterseite ist eine Aussparung 62,, die zur Aufnahme
des zu schmiedenden V/erkstückes dient. Das obere Werkzeug 60
hat ein Grewindeloch 64 zur Aufnahme einer Steuerstange 63» die
von außen durch einen Druckluftzylinder oder einen hydraulischen Zylinder als Antriebsmittel verstellbar ist. Durch diese Einrichtung
kann dem 'werkzeug 60 eine senkrechte "Verschiebebewegung,
erteilt werden. Ss bleibt dann zweckmäßig die G-ewindever-^
bindung der Stange 63 mit dem Loch 64 zweckmäßig lose, da dann
die auf:das Werkzeug aufgebrachte Stoßkraft unmittelbar auf die
Steuerstange 63 übertragen wird. Die Stange 63 bleibt dann vor
Beschädigungen bewahrt, die sie etwa erleiden könnte. Das obere Werkzeug 60 hat in der Regel unrunden, etwa rechteckigen Querschnitt
und ist verschiebbar "in dem Durchlaß 61 geführt, so daß
es beim Verschieben nicht ungenau verdreht oder verkantet werden kann. Oben sitzt auf dem Werkzeug 60 ein Kolben 65» der
verschiebbar in einem Zylinder 66 oberhalb des Werkzeugrahmeiis
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,. :"" ■:- ■-"■ :: ■'■'■■'"■'■.:■ ■:. H . : ; -■■ '-ν
50 .untergebracht ist. .·■.'.". ..-■■■
Die Arbeitsstange 63 ist mit dem oberen Werkzeug 60 durch eine.
Mittelbohrung des Kolbens^65 verbunden und ist zum Anschluß an
eine Druckmittelquelle nach außen geführt. Der Kolben. 65 hat.: _
eine -zylindrische "Verstärkung 67, mit der er in einer liydrau- .-Iis.chen
Druckkammer 68 des Zylinders 66 geführt ist. DieVer- Stärkung
67 unterteilt dabei eine obere Kammer '69,. die das / ,
Druckmittel aufnimmt und-eine untere Kammer 70. Die obere Kam- "".._
mer 69 ist durch einen Druckmittelkanal 71 an einen hydrauli- . sehen- Druckerzeuger angesehlos sen,. etwa eine hydraulische Druckkammer. Diese ist mit. flüssigkeit angefüllt. Die untere Kammer .-70
steht durch eine Belüftung 72 mit der Außenluft in Verbindung. Wenn;dann Druckmittel aus der oberen Kammer 69 durch eine
Undichtigkeit zwischen der Mantelfläche 67 des Kolbens 65 in ;
die,untere Kammer 70 gelangen sollte, kann dieses durch 'die-Belüftung
72 -nach"..-außen abgeleitet werden. . ■ - ■"." ■ -■./.
Es,sind dann noch Seitenwerkzeuge80 vorgesehen, die die gleiche Ausbildung v/ie-das Obere, \ierkzeug 60-haben. Diese Selten- .
-werkzeuge sind als Mehr fachwerkz euge rings um die Aus sparung 62
angeordnet und -so kombiniert, daß sie einen Vierkzeugsatz bilden*
So sind .nach den i'ig. 9 - 11 jeweils vier Seitenwerkzeuge 80
vorgesehen. Sie bilden zusammen ein vorderes, ein hinteres, ein
rechtes und ein linkes Werkzeug.- Der auf das obere Werkzeug 60 senkrecht von oben einwirkende Druckstoß wird durch die Seiten-Yierkzeuge
gleichzeitig kreuzweise auf das Werkstück zur; Einwirkung
gebracht. Die Ausbildung der Seitenwerkzeuge entsprieht^im
einzelnen derjenigen des"oberen Werkzeuges 60," so daß .auf eine
Erläuterung im einzelnen verziehtet werden kann. Die die Seiten-■ .... 909837AO229 " ^ "
werkzeuge 80 belastenden Druckmittelkanäle '91 entsprechen dem
Kanal 71 für das obere Werkzeuge. Sie sind an den gleichen Druckerzeuger
wie der Kanal 71 angeschlossen und werden, somit gleichzeitig mit dem oberen Werkzeug 60 von dem Druckmittel beaufschlagt.
'
Das Ausführungsbeispiel nach den Pig«. 9 - 11 geht von der Annahme
aus, daß die dargestellte Schmiedepresse zum Schmieden
eines Bandes eines Wellenzapfens r einer Uhr dienen soll. Schmiedepressen
zum Schmieden von Werkstücken mit einfacherer Form können gegebenenfalls auch" mit einem oberen und einem unteren
Werkzeug aus bzw. mit vorderen und hinteren Seitenwerkzeugen bzw» rechten und linie en Seitenwerkzeugen, wie auch in Sonderfällen in kreuzweiser Anordnung der Seitenwerkzeuge durch eine
solche Anordnung ersetzt sein-kann, daß diese Werkzeuge das
werkstück" dreikantig oder fünfeckig ausschmieden, um etwa ein dreieckiges oder mehreckiges Werkstück auszuschmieden. Somit
kann die Gestaltung und die Form des unteren Werkzeugrahmens 50 und der Seitenwerkzeuge weitgehend der Form der zu schmie-"denden
Gegenstände angepaßt werden. Es ollte jedoch darauf geachtet
werden, daß die Seitenwerkzeuge symmetrisch zueinander
angeordnet sind, damit die in der Waagerechten wirkenden Stoßkräfte ausgeglichen sind. Alle Werkzeuge sind selbstverständlich je nach dem zu schmiedenden Werkstück mit konkaven oder
konvexen Arbeitsflächen versehen. ■ - ■
-Jie ^ezugs.zeichen- 74 und 77 in den Pig. 9 - 11 bezeichnen die
Abdichtmittel "(etwa O-Hinge in den Zylindern) oder Führungen
für die Seitenwerkzeuge bzw. Kolben 85 für diese oder 87 kolbenartige,
zylindrische Verstärkungen, die hydraulischen Druck-
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kammern 88, die flüssigkeitskaminern -89, die Jihtlüiiningskainmern
90 und die' Druckmittelzufuhr- "bzw. entlüf tungskanäle 91, 92 und
die Entlüftungsbohrungen 93-·
Das Bodenv/erkzeug 52 ist in der Führungsbohrung 51 des Eahmens
50 zufolge seines Gewichts in der unteren (rounds teilung gehalten
und in.dieser durch die Ramme 54 an ihre Unterseite festgehalten
sowie in einer Anlage Stellung an den Bode/iblock 14. In
dem Ausführungsbeispiel sind- die 'oteuerstangen 58 bestiioiaujagsgemäß
nach unten geführt und nähern dabei die Keilstücke 57 so
weit, daß diese die Unterkante der Hamme 54 freigeben. Das obere
Ψ Werkzeug 60, die vorderen, hinteren, rechten und linken Seitenwerkzeuge
80 werden durch die Steuerstangen 63 bzw. 83 vollständig zurückgezogen, so daß die Druckmittelkammern 69 bzw. 89
völlig von den KoIb ent eil en 87 verdrängt sind. Hierdurch wird
die Werkstückaussparung 62 ausreichend geöffnet, um das zu
schmiedende Werkstück unter das Werkzeug 53 durch eine entsprechende
Durchbohrung in den Hahmen 50 einsetzen zu können.
Es wird dann der das untere Werkzeug 53 trag-ende Te±l 52 durch
die Steuerstange 56 so weit nach oben Verschoben unter gleich-
■■■■■'-
w zeitigem Einschieben der Keilstücke 57 durch die Stangen 58,
die das Anheben des Körpers 52t erleichtern. (Yorteilhaft sind
noeh Anschläge in dem Bodenblock 14 vorgesehen, durcli die die
Köilstücke 57 in vorbestimmten Stellungen angehalten weraen.)
Wenn dann die Steuerstange 56 entlastet wird, setzt sieli. der das
untere Werkzeug 53 tragende Stempel 52 auf die Keil- 57 ί-uf.
Es werden dann die Steuerstangen 63 bzw. 83 sov/eit voi'gfcb'Ciioben,
daß das obere Werkzeug 60 und die Seitenwerkzeuge leiclxt an dem
zu schmiedenden Werkstück anliegen. 3s werden dann gleichzeitig
909837/0229 ~
ν BADORlQiNAL
die Bohrungen 7T bzw. 91 durch, das Druckmittel beaufschlägt, so
daß die Kolben 65 bzw» 85 zur Anlage an dem Oberen Werkzeug 60
und der Seitenwerkzeuge 80 an dem Werkstück zum Stillstand kommen«,
" ■ """..■"""",
Hierauf wird, der von dem Druckerzeuger gelieferte hydraulische
Pr e.ß druck, auf äie Druckmittelkammern 69 "bzw. 89 gleichzeitig zur
Anwendung, gebracht, wobei die Kanäle 71. bzw. , 91 die Kolben 65
bzw-. 85 beschleunigen und gleichzeitig über das obere Werkzeug
und die oeitenwerkzeuge 80 das werkstück entsprechend der Form
der Werkzeuge 60 bzw. 80 verformen.
Gleichzeitig wird auch die Unterseite des Y/erkstücks entsprechend
der Form des unteren Werkstücks 53 verformt. Dabei wird
aber das untere V/erkstück 53 nicht durch den Druckstoß bewegt,
da es mit der -Unterlage 52 eine Einheit bildet, die ein großes
Gewicht hat. Biese Einheit übt dabei einen großen Verformungswiderstand
ausι der über die Ramme 54 und die Keile 57 an den
Bodenblock 14 weiterglleitet wird. Da ferner die Seitenwerkzeuge
80 gleichzeitig mit dem oberen \?erkzeug auf das Werkstück zu
dessen Verformen auftreffen, fließt der ¥erkstoff unter Hiesenstoßkräften
je nach der Gestalt der von den Werkzeugen einge- · schlossenen 3?orm .62. Die Stoßkräfte der Seitenwerkzeuge -80 wirken dabei gezielt in entgegengesetztenEichtungen, so daß während
des Schmiedens und nach dem Schmieden ihre wirksame Kraft "gegeneinander ausgeglichen ist. Es entfallen somit Vibrationen
des LIaschinenkörpers in der Horizontalen. Uach dem Sehmie.devorgang
werden ttie Werkzeuge 53, 60 und 80 durch die.verschiedenen·-
Steuerstangen.56,. 6%Jazw. Ö3 in die Ausgangsstellung zurückgebrq.cht
und der Arbeitsvorgang ist mit dem Herausnehmen des f er-
90S837/0229 ' ■ ' - " 55 "
; -.55--.. H. 19033T2
tigen Schmiedeerzeugnisses beendet. : "V- -^ -V;
Die Kolben werden somit durch eine Kraft in der Form eines, hydraulischen
Pressdruckes beschleunigt, der. impulsiv auf die ' .:
Flüssigkeit durch den einen"hydraul!sehen Druck hervorrufenden ;·
Druckerzeuger übertragen wird und durch den dann das. Werkstück ;
über die Werkzeuge in die verlangte Form gebracht und unter hohen hydraulischen Druck gesetzt wird, während die Schlaggesehwindigkeit
ausreichend gering gehalten"ist, .um Beschädigungen
. ■- .der Werkzeuge zu vermeiden.. - -- V . " V ' : V " V
- Das Ausführungsbeispiel nach den Fig(L 11 und 12 entspricht ,dem. •Ausführungsbeispiel
nach oLe^ Figo 9 und 10. Doch dienen hier die"
vorderen, hinteren,- rechten und linken hydraulischen Druckkammern
nicht zum Ausüben, von Stößkräften, "-sondern als Haltemittel für;-: V
eine zusammengesetzte Werkzeugaussp'arungw Auch hier sind Plunger
79 vorgesehen, die zur Erzeugung eines .überhohen Druckes in der-"
■Aussparung 62 für das Werkzeug dienen. Diese Aussparung ist " . -■'■-:.. :.
durch das Zusammenwirken des Bodenwerkzeuges 53 mit dem oberen
Werkzeug 60 und den Seitenwerkzeugen, 80 "gebildet. Alle Arbeits-
|. .".. flächen dieser Werkzeuge sind nach den jeweiligen Erfordernissen
"entsprechend der -Form der auszuschmiedenden Werkstücke.konvex
oder konkav geformt und auch der Plunger 79? der zur Erzeugung
■""-■ des überhohen Druckes in der Kammer 62 dient, hat eine entsprechende
konkave oder konvexe Arbeitsfläche. Hit dem Plunger 79
steht ein Auslaß 75 für das Druckmittel,, das mit der Zunahme des -. überhohen Druckes ausfließt, in Verbindung. Dieser Auslaß ist . dabei
rings um eine Leitbohrung 61 des Werkzeugrahmens 2 und vor"
den Seitenwerkzeugen 80 vorgesehen. .-_;-.._."■ V
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: ':.-.- BADORiGfMAL
Die Größe der Aussparung 62 ist, wie zu der Hg. 9 beschrieben,
ausreichend groß bemessen, um ein von einem halbflüssigen Mittel umgebenen 'Werkstück" durch ein Loch in dem Werkzeugrahmen
aufnehmen und auch -das Werkzeug 53 aufsetzen" zu können. Als solches
Mittel dient vorteilhaft ein Stoff,der unter überhohem Druck
flüssig ist, aber unter normalem Druck sieh als Pulver oder ein
Gemisch eines festen oder eines viskosen Mittels darstellt, wie
beispielsweise· ein-Gemisch aus Fett und Graphit bzw» ' Salkum, das
das Werkstück umgibt.
Venn bei dieser Ausführungsform der von der hydraulischen Druckpumpe
erzeugte hydraulische Druck gleichzeitig die Druckkammer
69 bzw. 89 belastet und das obere Yiferkzeug 60 durch den hydraulischen
Druckstoß in die Aussparungen 62, die von dem unteren Werkzeug 53 und den verschiedenen Seitenwerkzeugen 80 begrenzt
ist, hineingepreßt wird, wobei die Wandung dieser Kammer 62
durch die Kolben 85 der Seitenwerkzeuge bzw. den diese belastenden Druck geschlossen gehalten bleibt und das Druckmittel, das
neben dem Yferkstück die Kammer 62 ausfüllt, geschmolzen wird,
'dann wird ein Teil dieses Druckmittels durch den Auslaß 65 zum
^ntvveichen gebracht, dabei bleibt aber die Hauptmasse durch den Plunger 79 gedrosselt unter hohem Druckanstieg in -der Kammer 62.
Jas Druckmittel wird somit gleichzeitig mit dem Durchlaß'durch
das obere Werkzeug 60 zum Fließen gebracht, wobei der aufgenommene, überhöhe- Druck gleichmäßig über die ganze Oberfläche verteilt
wird. Hierdurch wird unter der Aufhebung der Helbung durch.
das Druckmittel ein genau nach der Form der V/erkzeuge 53, 60 und
80 ausgeformter Gegenstand erhalten.
Auch bei dieser Ausbildung nehmen die Seitenwerkzeuge 80 große :-■ - - - .■■.:...-.■ - 37 -
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'- >>i' ' T9Q3312
Rüekstoßkräfte auf, die ausreichen, um sich mit dem üherholien
Pressdruck in den Werkzeugen zu massen, so daß "die Werkzeuge
nicht: zurück gehalten werden. Auch werden die. aktiven^ Kräfte,
die-in-den Werkzeugen einander entgegengesetzt gerichtet sind,
ausgeglichen. Dabei wird das Auftreten von Vibrationen in waage-.
rechter Sichtung vermieden.
Auf diese Weise ist in diesem Ausführungsbeispiel das V/erkstück
von einem Drucküiittel umge-ben, das halbfest und in einer Vferkzeugkammer
untergebracht ist, die aus einer Kehrzahl einzelner Werkzeuge bestellt, die miteinander zusammenwirken und so zusammengesetzt
sind, daß sie einer großen Kraft widerstehen können und wobei ein überhoher Pressdruck in der von; den V/erkzeugen.
gebildeten Kammer 62 mittels eines Plungers erzeugt wird, während
ein oberes ΐ/erkzeug durch denlfcuckstoß vorangetrieben iznd
gleichzeitig das Scnmieden in dieser Atmosphäre durchgeführt
wird. Das; \v'erkstück/befindet sich dabei in einem flüssigen-SLLttel
und in einer kalten Atmosphäre, die beim Warmschmieden eine ■
Steigerung der Sehmiedbarkeit des metallischen Werkstoffes imter
hohem Druck bewirkt. Es wird ein geschmiedetes Stück erhalten,
dessen Oberfläciie prächtig ausgeführt ist und das genau in äen
verlangten Abmesaxingen ausgeformt ist. All dies erfolgt aus der
"Verminderung der Heibung wegen'der Verwendung des Druckmittels,
das den Fließwiderstand- des Materials verhindert. Ferner wiirä,
obwohl ;jedes Y7erkaeugt eil stück einer- Druckkraft unterzogen wirä,
wegen der Zusammensetzung der Werkzeuge das Auf^treteii von Zugkräften verhütet, wodurch Rißbildungen in den Werkzeu^ea verBiie-,den
werden, so daß also das Schmieden mit größerer Kraft- ausgeführt-werden kann. Zufolge dieser Ausbildung ist es möe-,lieli, ein
■ , -.. ,..■: - ■■■■■.■- ■;;■ ■■.;..-■ - 38 - ■---..
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■-. , "-'..■ -^--: ■' ■ ' ■
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-'- '-BAbQRlGlNAL
äußerst genaues Aiissehmieden selbst mit rostfreien Stählen zu
erreichen, die einen hohen Yerformwiaers'tand haben.
Ua ferner die "beweglichen Werkzeuge gleichzeitig einer hydraulischen
Stoßkraft unterliegen, die von einem gemeinsamen !Druckerzeuger'ausgeht,
ergibt sieh selbst-für einen schwer schmiedbaren
ViTerkstoff eine Brauchbarkeit- der Schmiedepresse nach der Erfindung f Ux mehrere Iraraderttausenä Arbeitsgänge. Damit tragt die
erfindungsgemäße Eisbildung wesentlich zur Weiterentwicklung der
Schmiedefertigkeilk bei. " ". - . ■-■ . .
Patentansprüches
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BADOBiGlHAL
Claims (1)
- " P a t e η t a η s ρ r ü c h e % - / ■ . ";".-■1) Hydraulische.Schmiedepresse mit "einem Zylinder,- einem indem Zylinder verschiebbar geführten Hammer oder Plunger,-wobei diese '!'eile von einem Tragkörper aufgenommen sind, -. der eine jFlüssigkeitsdichte Kammer hat, iü- äer eine Flüssigkeit gespeichert ist,- d a d u-r c li. ge k. e n_n -. ζ e i c h η et, daß der Hammer (3) oder der Plunger (4) ■ besohletiriigt und in die mit der flüssigkeit-gefüllte ... / ·■ . Kammer (6) betrieben ?;ird, und hierdurch augenblicklich. / ' in dieser i'lüssiglceitskaHiiier (6) einen hydraulischen ■■"-. Drüoicstοß- erzeugt, der dann auf einen Plunger (9) zur- ii-nüirkung gelangt, der einen Seil der Wand der mit der ^ flüssigkeit gefüllten Kammer (6) bildet, und daßSan diesem ". - Plunger (9) ein Werkzeug (12) angeordnet ist,, dem ein festes . oder bewegliches G-egenwerkzeüg (HJ in gegenüberliegender imordnung zugeordnet ist, und wobei die Belegung der einander gegehüberliegenden ",Werkzeuge (TI, 12) aufeinanderzu untrer i/inwirkung des hydraulischen Druckotoßes zum - Sclimiedeverformen ausgenutzt Y«rird.."■-■ ". . -■2.) Sehmiedepresse nach Anspruch : 1):, da d ur ch g. e. k e η nz eic h. η et , daß der Hammer (3) in dem Zylinder (2) derart beschleunigt wird, daß sein Plunger (A) impulsiv in die Flüssigkeit der Druckkammer (6) eingetrieben wird,. '"-.-" - sodaß in dieser Druckkammer (6) augenblicklich ein hydraü-' liseher Druckstoß erzeugt, dieser dann als Arbeitskraft .;-.■■".909837/0229: - . ■■■■',.:..;■-■-■": . J BADGRiGIHALauf den in der Druckkammer (6) angeordneten Plunger (9') dient, und ein an diesem Plunger (9) befestigtes bewegliches Werkzeug (12) gegen das ihm gegenüberliegend fest angeordnete V/eEkzeug (11) vortreibt, und wobei der Abstand zwischen diesen beiden Werkzeugen (ΐ1, 12) gerade-.ausreichend groß gehalten ist, um ein Werkstück.zwisehen sie einzulegen.3) Schmiedepresse mit hohem hydraulischen Druck nach Anspruch : 1) und 2), bei der das Werkzeug, auf dem das Verformen des 'Werkstückes erfolgt, aus einem "verschiebbaren "uerkzeugteil (12) und einem feststellenden Werkzeugteil besteht und das werkstück zwischen diese beiden Werfczeügteile eingelegt wird, da d u r e hg e k e. η η ζ e i c h η e t, daß der G-rundacstand der beiden WerkzöUgteile (11, 12.) ■ durch eine--"■ Stelleinrichtung (15-22) einr^egelbar ist und der Abstand der beiden Werkzeugteile voneinander so groß einstellbar ist, daß das fertiggeschmiedete Werkstück.leicht entnommen werden kann.4) .i/di'aulische Schmiedepresse mit hohem hydraulischen Druck" mit. einem aus einem feststehenden und einem beweglichen Teil bestehenden Werkzeug, zwischen die das zu schmiadende ,-Werkstück eingelegt wird und einem Zylinder zur Erzeugung eines negativen hydraulischen Druckes-j ,einem in dem Zylinder verschiebbar geführteil Hammer und mit einem mit diesem verbundenen Plunger, nach einem der Ansprüche 1-3.» d a du rc h g e -■ k en η ζ e i c h η e t, daß der Plunger (4) in die Druckkämmur (6) hineindrückbar und diese mit einem flüssigen909837/0229-rr-Druckmittel angefüllt ist, das durch den hiiieingringenden Plunger (4) augenblicklich unter einen hohen -hydraulischen Druck gesetzt wird und in der Druckkammer (6) ein ein* werkzeug:"(12) tragender Plunger (9) verstellbar geführt und uurcii den in der Druckkammer (6) erzeugten jJruck ge^en ein-aaeieres " ■ ortsfestes Gegenwerkzeug unter öchmiedeverforiiung eines zwischen den Werkzeugen -eingeordneten Werkstückes verscirLebbar und gegen dieses anpressbar ist»^ 5) iilit hohem hydraulischen Druck arbeit ende Schmieuipresse nach Anspruch 1—4, dadurch g e k e η η ζ e i ΐϊ h η e t, daß das. bewegliche V/erkzeug (11) bzw.. der es aufnehmende !'rager (1Ü) mehrere Iieitstangen (28) trägt, die über einen Kolben. (33) mittels Druckluft (Kanal 30) derart -verstellbar sind (äastereinriclitung 34— 38), daß sie aus einer Stellung der beiden Werkzeuge (11 ^ -1"2) ^zsum Einsetzen und zum Herausnehmen des \ierkstückes in eine solche Stellung gebracht werden können, in der die Werkzeuge nahe aneinanderliegen, aber noch so weit voneinander entfernt sind, um einen wirksamen Schmiedeschlag , auszuführen. ;".'-,6) Mit hohem hydraulischen Druck arbeitende Schmiedepresse nach Anspruch 1-5, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß zwischen den beiden einander gegenüberliegenden-.-'V/erkz.-u£;en (53, 60), von denen das eine feststeht, währeiid das aiiaere- dagegen yerschiebbar ist, noch eine i^eiirzahl s&nkzrecht hierzu• . verschiebbarer Werkzeuge (80) vorgesehen und diese dferart · zueinander verstellbar sind, daß sie beim Scliräieaen mir -durch909837/0229BADDr.uckkr.if teuna nicht durch. Zugkräfte beansprucht sind.7) -isit nonen h.v'ar aiii i sehen Druck arbeitende Schmiedepresse nach Anspruch 1-6, da ά u 'r c ii ge ken η ze I c Ii η e t,. daß " jeweils ein I'eilv/erkzeug (53, 60 bzw. 80) an einem der gegeneinander beweglichen Tragkörper (60, 80) vorgesehen ist, und daß diese Tragkörper (60, 80) augenblicklich gegen die Mitte nach vorne bzw. hinten, nach rechts öder.links durch den hydraulischen "Druckstoß getrieben werden, der von einem· hydraulischen Druckerzeuger herrührt, und.wobei die werkzeuge (60) an deä Tragk.öx'pern (60. 80) so zueinander ausgerichtet sind, daß sie eine äußere ;?ei"kzeugeinheit um. eine'Aussparung zur Aufnahme des "vierkstückes bilden, und bei der von oben her "ein Lxittelwerkzeug (60) in die Aussparung zum Vollzug des Schmiedevorgc-ingea hineindrückbar ist".ö) Mit hohenr hydraulischen Druck arbeitende: Schmiede/presse nach Ansprucii 1-7, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Teilwerkzeugeii (53, 60, 80), die derart zusam-. mengesetzt- und angeordnet sind, daß sie gemeinsam gegen eine von ihnen eingeschlossene Ausüparung (62) vorgeschoben und auch wieder gemeinsam zurückgezogen werden, und die alle "angescnlossen'einen mit innen verschiebbaren kolbenartigen Körper (87) tragen, der an einen Druckerzeuger für hohen nydraulischen Druck so angeschlossen ist, daß die Werkzeuge sofort und gemeinsam durch den hydraulischen Druckstoß betätigt werden,: und zwar über eine Druckflüssigkeit, die von dem. hydraulischen Druckerzeuger gesteuert ist.909837/02299) Mit hohem,hydraulischen Druck arbeitende Schmiedepresse nach Anspruch 1-8 mit einem verstellbaren Kolben, der zur Erzeugung eines hohen hydraulischen Druckes in ein Druckmittel hinein beschleunigt wird, und v/obei der erzeugte, hohe hydraulische Druck die zum Schmieden dienenden Werkzeuge betätigt, "-■■■■. d ad u r c h g e Ic" e η η ζ e i c h η e t, daß die Schmiede— -■ .-- werkzeuge in mehr als zwei oder mehr Teilwerkzeuge unterteilt sind, und wobei sogar eine ungerade Anzahl von Teilwerkzeugen ^ ,. vorliegen kann, die dann symmetrisch zueinander ausgerichtetsind; und ein oberes Werkzeug (60) sowie ein unteres V/erkzeug '■::. (53) umfassen,' die in der Senkrechten verstellbar sind, und .' andere Teilwerkze.uge (80), die in der Waagerechten verstellbar" sind, und die ein vorderes, .ein hinteres, ein rechtes und ein linkes "Teilwerkzeug (80) umfassen, und wobei diese Y/erkzeuge (53, 60, 80) mit Ausnahme des fest angeordneten unteren Teil- ^ Werkzeuges (53) mit einem Druckerzeuger gekuppelt und durch diesen bedienbar sind, und wobei der Druckerzeuger eine hy-,"-■-" dräulische Druckkammer (6), einen Zylinder (2) und einen KoI- ;ben (4): umfaßt, und durch den die Schmiedekraft gleichzeitig 'auf ein von den genannten Werkzeugen (53, 60, " 80.) allseitigumsChTossenes Werkstück zur Einwirkung gebracht wird, und deren " . . Stoßkraft nach dem Schmieden ausbalanciert isto■ 10) Mit-hohem hydraulischen Druck arbeitende Schmiedepresse nach ;-Ahspruch/1-9 mit einer Werkaeugeinrichtung, die aus einer Mehrzahl miteinander arbeitender Segmente besteht, die in ei-.nem-sie tragenden Rahmen angeordnet sind, dadurch g e- X e η n-'.z e i c h; η e t, daß das beim Schmiedevorgang ortsfest909837/0229: ' . BADORlGfNAl.gelagertes Segment (53).als verhältnismäßig schweres und ein großes Beharrungsvermögen aufweisendes Teil (5ΐ-ί>5). ausgebildet und durch Stützglieder (57-59) gehalten ist, daß es unter der Schmiedekraft nicht nachgeben kann, und wobei diese Glieder (51-59) so verstellbar ausgebildet sind, daß sie in eine solche Stellung verbringbar sind, in der sie ein weites öffnen der von den Werkzeugen umschlossenen Kammer ermöglichen, aber vor dem Ausüben des Schmiedeschlages in eine solche Stellung verbringbar sind, in der sie gerade so weit die Kammer (52) freigeben, daß der .Schmiedeschlag mit voller Kraft ausgeführt werden kann.,11) Mit hohem hydraulischen Druck arbeitende Schmiedepresse nach Anspruch 1-TO, m%t einer Werkzeugeinrichtung, die aus einer Mehrzahl miteinander kombinierter Werkzeuge (53, 60, öü) besteht, und die durch· einen hydraulischen Druckstoß, der von einem hydraulischen Druckerzeuger gesteuert ist., dadurch gekennzeichnet, daß ein ililfsdruckmittely etwa eine viskose Flüssigkeit oder ein pulverartiges Gemisch aus Körnern, die unter überhohem Drtxck in den flüssigen Zustand übergehen und mit dem Y/erkstück in der dieses aufnehmenden, geschlossenen Kammer (62), deren Hohlraum von den Y/erkzeugen (53, 60, 80) umschlossen ist, und unter dem sich beim Schmiedestoß einstellenden hohen Druck eingeschlossen bleibt, wobei der sich unter dem Schmiedestoß in der Hilfsflüssigkeit ergebene überhohe Druck deren Verflüssigung bewirkt, und wobei das Verformen des Werkstückes unter dem Druckstoß der Werkzeuge erfolgt, wobei das Werkstück gleichmäßig und gleichzeitig von9 09837/0 22 9 .. BADallen Seiten dem überhöhen Druck ausgesetzt ist und das Verformen unter dem sich dabei zwangsläufig einstellenden Schmiereffekt der Hilfsflüssigkeit"erfolgt„Patentanwalt909837/0229tvLeerseite
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