DE1903312A1 - Schmiedepresse mit hohem hydraulischem Druck - Google Patents

Schmiedepresse mit hohem hydraulischem Druck

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DE1903312A1
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hydraulic pressure
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Hiroshi Tominaga
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Tokyu Car Corp
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Tokyu Car Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00Forging presses
    • B21J9/10Drives for forging presses
    • B21J9/12Drives for forging presses operated by hydraulic or liquid pressure

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE DR. LOTTERHOS - DR.-ING. LOTTERHOS FRANKFURT (MAIN)
ANNASTRASSE 19 FERNSPRECHER! (0611) 555061 TELEGRAMME: LOMOSAPATENT LANDESZENTRALBANIC 4/951 DRESDNER BANK FFM., Nr. 52474S POSTSCHECK-KONTO FFM. 1667
FRANKFURT (MAIN), 22. Ii
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 ,-■'". - ' - 5 - '
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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.
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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
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
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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
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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
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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
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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
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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,
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 -
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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 -
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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—
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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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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-
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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
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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-
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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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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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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
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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)

  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 .;-.■■".
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    auf 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 flüssigen
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    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 -durch
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    Dr.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.
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    9) 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 ausgerichtet
    sind; 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.) allseitig
    umsChTossenes 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 ortsfest
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    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 von
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    allen Seiten dem überhöhen Druck ausgesetzt ist und das Verformen unter dem sich dabei zwangsläufig einstellenden Schmiereffekt der Hilfsflüssigkeit"erfolgt„
    Patentanwalt
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    Leerseite
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