DE19742737A1

DE19742737A1 - Multistage ring rolling machine for work pieces

Info

Publication number: DE19742737A1
Application number: DE1997142737
Authority: DE
Inventors: Hilmar Dipl Ing Gensert
Original assignee: BAD DUEBEN PROFILWALZMASCHINEN
Current assignee: Profiroll Technologies GmbH
Priority date: 1997-09-27
Filing date: 1997-09-27
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2017-09-28
Also published as: DE19742737B4

Abstract

The ring rolling machine has a shaping roll and a mandrel roll on a rolling spindle. The mandrel roll can be adjusted by means of a roll carriage and support rolls at the side of the work piece. There are several shapings, one behind the other, on the rolling tools, namely the shaping roll (1.8) and the mandrel roll (1.1). These comprise roll profiles (1.5,1.6) and mandrel profiles (A, B), to create successive intermediate forms after axial shifting.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ringwalzmaschine zum Aufweiten und Formen ringförmiger Werkstücke mit zylindrischen Walzwerkzeugen, insbesondere mit einer auf einer Walzspindel gelagerten Profilwalze und einer Dornwalze, die mit einem Walzschlitten und seitlich des Werkstückes angeordneten Stützwalzen anstellbar ist.The invention relates to a ring rolling machine for expanding and shaping annular Workpieces with cylindrical rolling tools, in particular with one on a rolling spindle stored profile roller and a mandrel roller, which with a roller carriage and the side of Workpiece arranged support rollers is adjustable.

Bei der Fertigung von ringförmigen Werkstücken setzt sich in der Praxis zunehmend das Ringwalzen durch Kaltumformung durch. Ein Prozeß, bei dem in der Regel ein unprofilierter Rohling entsprechend der Form der Werkzeuge in einem Aufweitprozeß profiliert wird. Neben der Materialeinsparung sind damit bedeutende Einsparungen an Arbeitszeit erreichbar beziehungsweise tritt, bedingt durch die Kaltverfestigung, eine Verbesserung der Materialeigenschaften ein. Hierbei werden bislang Walzwerkzeuge verwendet, die das Endprofil des Werkstückes aufweisen.This is becoming increasingly common in the production of ring-shaped workpieces Ring rolling by cold forming. A process that is usually an unprofiled Blank is profiled according to the shape of the tools in an expanding process. Next material savings, significant savings in working hours can be achieved or occurs, due to work hardening, an improvement in Material properties. So far, rolling tools have been used here that Have the end profile of the workpiece.

Limitierend für den Einsatz des Verfahrens wirkt, daß der Materialfluß sich durch die Gestalt der Werkzeuge und des Rohlings ergibt. Dabei wird zunächst davon ausgegangen, daß die Walzwerkzeuge die gewünschte Endform aufweisen und somit eine durch die Bauform des Werkstückes bedingte und nicht eine auf den Materialfluß ausgerichtete Form besitzen. Ergebnis dessen ist, daß das Material des Werkstückes versagen kann, bestimmte Konturen der Walzwerkzeuge überlastet werden oder das zu walzende Werkstück nicht die gewünschte Endform annimmt.The limiting factor for the use of the method is that the material flow is shaped the tools and the blank. It is initially assumed that the Rolling tools have the desired final shape and thus a by the design of the Workpiece-related and not have a shape oriented to the material flow. The result of this is that the material of the workpiece can fail, certain contours of the Rolling tools are overloaded or the workpiece to be rolled is not the desired one Assumes final form.

Die Erfindung bezweckt eine an die Materialeigenschaften der Werkstücke sowie die Spezifika der Walzwerkzeuge angepaßte Ringwalzmaschine.The invention aims at the material properties of the workpieces as well as the specifics ring rolling machine adapted to the rolling tools.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß hintereinander auf den Walzwerkzeugen, der Profilwalze und der Dornwalze, mehrere Profilierungen aufgebracht sind, die nacheinander zum Erzeugen von Zwischenformen beziehungsweise der Endform einsetzbar sind. Die letzte sich im Einsatz befindliche Walzwerkzeugpaarung zwischen einer Profilwalze und einer Dornwalze entspricht dem gewünschten endgültigen Werkstückprofil. According to the invention the object is achieved in that one behind the other Rolling tools, the profile roller and the mandrel roller, several profiles applied are the one after the other to create intermediate shapes or the final shape can be used. The last pair of rolling tools in use between one Profile roller and a mandrel roller correspond to the desired final workpiece profile.

Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel der Erfindung, die anhand von Zeichnungen näher verdeutlicht werden soll.Further refinements and details result from the subclaims and the following embodiment of the invention, the drawings should be clarified.

In den dazugehörenden, schematisierten Zeichnungen zeigtIn the associated schematic drawings

Fig. 1 den Arbeitsraum einer Ringwalzmaschine mit einer Dornwalze und einer Profilwalze, welche mit zwei Profilierungen versehen ist und Fig. 1 shows the working space of a ring rolling machine with a mandrel roller and a profile roller, which is provided with two profiles and

Fig. 2 den Arbeitsraum einer Profilwalzmaschine mit einer Profilwalze und einer Dornwalze, die mit zwei Profilierungen versehen ist. Fig. 2 shows the working space of a profile rolling machine with a profile roller and a mandrel roller, which is provided with two profiles.

Fig. 1 zeigt den Arbeitsraum einer Ringwalzmaschine mit einer Profilwalze 1.8, die mit zwei nebeneinanderliegenden Walzenprofilen 1.5 und 1.6 versehen ist. Die Dornwalze 1.1 wird in das zu walzende ringförmige Werkstück 1.2 eingefahren und durch die Stützwalzen 1.3, die auf dem Schlitten 1.4 montiert sind, gegen das erste Walzenprofil 1.5 gedrückt, das sich auf der rotierenden Profilwalze 1.8 befindet. Fig. 1 shows the working area of a ring rolling machine with a profile roller 1.8 , which is provided with two adjacent roller profiles 1.5 and 1.6 . The mandrel roller 1.1 is inserted into the annular workpiece 1.2 to be rolled and is pressed by the support rollers 1.3 , which are mounted on the slide 1.4 , against the first roller profile 1.5 , which is located on the rotating profile roller 1.8 .

Das Werkstück 1.2 wird zwischen dem ersten Walzenprofil 1.5 und der Dornwalze 1.1 plastifiziert, das heißt es tritt ein partieller axialer und tangentialer Materialfluß ein, der nach entsprechender Anzahl von Überrollungen das Werkstück 1.2 in die Walzwerkzeuge formt und auf den gewünschten Durchmesser aufweitet. Über Meßrollen 1.7 wird der Durchmesser des Werkstückes erfaßt und bei Erreichen die ersten Walzstufe beendet. Hiernach wird der Schlitten 1.4 nach unten gefahren, wodurch die Walzwerkzeuge sich außerhalb des Eingriffsbereichs befinden.The workpiece 1.2 is plasticized between the first roller profile 1.5 and the mandrel roller 1.1 , that is, a partial axial and tangential material flow occurs, which forms the workpiece 1.2 into the rolling tools after a corresponding number of rollovers and expands to the desired diameter. The diameter of the workpiece is recorded via measuring rollers 1.7 and the first rolling stage is ended when it is reached. Thereafter, the carriage 1.4 is moved downward, as a result of which the rolling tools are outside the engagement area.

Anschließend wird das zweite Walzenprofil 1.6 durch axiales Verschieben in die Arbeitsposition gefahren, was in Fig. 1a erkennbar ist. Dem ersten Walzprozeß entsprechend wird jetzt die Dornwalze 1.1 durch die Stützwalzen 1.3 mit dem im ersten Walzprozeß vorgeformten Werkstück 1.2 gegen das zweite Walzenprofil 1.6. der Profilwalze 1.8 gedrückt. Nach entsprechender Anzahl von Umdrehungen wird das Werkstück 1.2 zwischen dem Walzenprofil 1.6 und der Dornwalze 1.1 geformt und auf den gewünschten Enddurchmesser aufgeweitet, bis dieser durch die Meßrollen 1.7 erfaßt wird.The second roller profile 1.6 is then moved into the working position by axial displacement, which can be seen in FIG. 1a. According to the first rolling process, the mandrel roll 1.1 is now supported by the support rolls 1.3 with the workpiece 1.2 preformed in the first rolling process against the second roll profile 1.6 . the profile roller 1.8 pressed. After a corresponding number of revolutions, the workpiece 1.2 is formed between the roller profile 1.6 and the mandrel roller 1.1 and expanded to the desired final diameter until it is detected by the measuring rollers 1.7 .

In Fig. 2 ist der Arbeitsraum einer Ringwalzmaschine mit einer Profilwalze 2.8 mit nur einem Walzprofil 2.5 und einer Dornwalze 2.1 erkennbar, die ein erstes Dornprofil A und ein zweites Dornprofil B aufweist, die durch eine dazwischenliegende Stützfläche C für eine Stützwalze 2.3 beabstandet sind.In FIG. 2, the working space can be seen a ring rolling machine having a roll former 2.8 with a single rolled section 2.5 and a mandrel roll 2.1, which comprises a first mandrel profile A and a second mandrel profile B, which are spaced apart by an intermediate support surface C for a support roller 2.3.

Das Werkstück 2.2 wird gemäß Fig. 2 zwischen der Profilwalze 2.7 und dem ersten Dornprofil A der Dornwalze 2.1 plastifiziert, das heißt es tritt ein partieller axialer und tangentialer Materialfluß ein, der nach entsprechender Anzahl von Überrollungen das Werkstück 2.2 in die Walzwerkzeuge formt und auf den gewünschten Durchmesser aufweitet. Über die Meßrollen 2.7 wird der Zwischendurchmesser des Werkstückes 2.2 erfaßt und bei Erreichen die erste Walzstufe beendet. Der Schlitten 2.4 wird nach unten gefahren, wodurch die Walzwerkzeuge sich außerhalb des Eingriffsbereichs befinden. Nachfolgend wird die Dornwalze 2.1 durch axiales Verschieben in die zweite Walzposition gefahren.The workpiece 2.2 is plasticized according to FIG. 2 between the profile roll 2.7 and the first mandrel profile A of the mandrel roll 2.1 , that is, a partial axial and tangential material flow occurs, which forms the workpiece 2.2 into the rolling tools and onto the after a corresponding number of rollovers desired diameter expands. The intermediate diameter of the workpiece 2.2 is detected via the measuring rollers 2.7 and the first rolling stage is ended when it is reached. The carriage 2.4 is moved downwards, as a result of which the rolling tools are outside the engagement area. Subsequently, the mandrel roll 2.1 is moved into the second rolling position by axial displacement.

In Fig. 2a wird dem ersten Walzprozeß entsprechend die Dornwalze 2.1 mit dem Dornprofil B in das durch den ersten Walzprozeß vorgeformte Werkstück 2.2 eingefahren und durch die Stützwalzen 2.3 mit dem Werkstück 2.2 gegen die Profilwalze 2.7 gedrückt. Nach entsprechender Anzahl von Überrollungen wird das Werkstück 2.2 zwischen der Profilwalze 2.7 und dem Dornprofil B geformt und auf den endgültigen Enddurchmesser aufgeweitet.In Fig. 2a the first roll forming process corresponding to the mandrel roll 2.1 with the mandrel profile B is inserted into the preformed by the first rolling process workpiece 2.2 and pressed by the supporting rollers 2.3 with the workpiece 2.2 against the profiled roller 2.7. After a corresponding number of rollovers, the workpiece 2.2 is formed between the profile roll 2.7 and the mandrel profile B and expanded to the final diameter.

Die Erfindung soll nicht auf die vorgenannten Ausführungsbeispiele begrenzt werden. Insbesondere sind im Rahmen der Erfindung Ausgestaltungen in der Art möglich, daß mehrere Werkzeuge mit einem Profil nebeneinander auf einer Spindel montiert sind, womit beispielsweise bei Erkennung von einem verschlissenen Profil automatisch ein weiteres unverschlissenes zum Einsatz gelangt ohne den Prozeß zu unterbrechen beziehungsweise ohne Eingriff einer Bedienperson. Außerdem kann das axiale Verschieben der Werkzeugprofile zugleich zur zielgerichteten Beeinflussung des Versatzes von Dornwalze und Profilwalze eingesetzt werden.The invention is not intended to be limited to the aforementioned exemplary embodiments. In particular, configurations in the manner that several are possible within the scope of the invention Tools with a profile are mounted side by side on a spindle, with which for example, if a worn profile is detected, another automatically uns worn is used without interrupting the process or without Operator intervention. In addition, the axial displacement of the tool profiles can also be used for targeted influencing of the offset of mandrel roller and profile roller can be used.

Claims

1. Ring rolling machine for expanding and shaping ring-shaped workpieces, in particular with a profile roller mounted on a roller spindle and a mandrel roller based on support rollers, which can be adjusted with a roller carriage, characterized in that one behind the other on the rolling tools, the profile roller ( 1.8 , 2.8 ) and the mandrel roller ( 1.1 , 2.1 ), several profiles, namely roller profiles ( 1.5 and 1.6 ) and mandrel profiles (A and B), are applied, which can be used to produce intermediate shapes or the final shape one after the other after axial displacement, the last one in The roller tool pairing used between the profile roller ( 1.8 , 2.8 ) and the mandrel roller ( 1.1 , 2.1 ) corresponds to the desired final workpiece profile.

2. Ring rolling machine according to claim 1, characterized in that a plurality of rolling tools with a profile mounted side by side on a spindle.

3. Ring rolling machine according to claim 1 and claim 2, characterized in that the axial displacement of the rolling tool profiles in the rolling cycle for the targeted influencing of the offset of mandrel roller ( 1.1 , 2.1 ) and profile roller ( 1.8 , 2.8 ) can be used.

4. Ring rolling machine according to claim 1 to 3, characterized in that the mandrel roller ( 1.1 , 2.1 ) in the axial direction in succession has a first mandrel profile (A) and a second mandrel profile (B) by an intermediate support surface (C) for a support roller ( 1.3 , 2.3 ) are spaced.