DE19743055B4

DE19743055B4 - Ringwalzmaschine zum Walzen unsymmetrischer Ringe

Info

Publication number: DE19743055B4
Application number: DE1997143055
Authority: DE
Inventors: Hilmar Dipl.-Ing. Gensert (TU); Horst-Dieter Dipl.-Ing. Wetzer (FH); Wilfried Lehmann
Original assignee: BAD DUEBEN PROFILWALZMASCHINEN; Bad Dueben Profilwalzmaschinen GmbH
Current assignee: Profiroll Technologies GmbH
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2017-10-01
Also published as: DE19743055A1

Abstract

Ringwalzmaschine zum Walzen unsymmetrischer Ringe durch radiales Aufweiten und Formen mit einer auf einer Walzspindel gelagerten Profilwalze und einer Dornwalze, die mit einem Walzschlitten über Stützwalzen anstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Begrenzen und zielgerichteten Beeinflussen der Axialbewegung des Werkstückes (1.2) mindestens eine zusätzliche, parallel zur Stützwalze (1.3) rotierende Axialwalze (1.7) zwischen dem Werkstück (1.2) und der Stützwalze (1.3) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ringwalzmaschine zum Walzen unsymmetrischer Ringe durch radiales Aufweiten und Formen mit einer auf einer Walzspindel gelagerten Profilwalze und einer Dornwalze, die mit einem Walzschlitten über Stützwalzen anstellbar ist.
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 einer Materialeinsparung sind damit bedeutende Einsparungen an Arbeitszeit erreichbar beziehungsweise tritt, bedingt durch die Kaltverfestigung, eine Verbesserung der Materialeigenschaften ein. Hierbei werden bislang hauptsächlich symmetrische Ringe mit einer rechteckförmigen Querschnittsfläche verarbeitet.
Limitierend für den Einsatz des Verfahrens wirkt an dieser Stelle, daß sich das Werkstück beim Kaltwalzen frei hängend dreht und auf diese Weise nicht axial stabilisiert ist. Die Gleichmäßigkeit bei der Kaltformgebung, insbesondere der Durchmesserzunahme, ist von einem symmetrischen Materialfluß im Walzspalt und damit von einem symmetrischen Walzenprofil abhängig. Im Verhältnis zum Warmwalzen sind außerdem hohe Kräfte erforderlich, die zur Erzielung einer wirtschaftlichen Standmenge der Werkzeuge eine engste auf die Breite des Werkstückes bezogene Unterstützung des Walzdornes erfordern.

In der Praxis wird dies gemäß der DE 42 14 861 A1 durch die Stützwalzen gelöst, die in der Regel bis auf wenige Millimeter Kollisionsfreiheit unmittelbar rechts und links neben dem Werkstück angeordnet sind. Beim Kaltwalzverfahren ist somit eine axiale Stabilisierung oder zielgerichtete Beeinflussung durch einen zweiten Axialwalzensatz nach der DE 25 30 519 A1 oder einen Walztisch wie beim Warmwalzen nicht ohne weiteres möglich.

In der GB 1179 952 wird eine Ringwalzmaschine zum Walzen von Ringen mit einer auf einer Walzspindel gelagerten Profilwalze und einer Dornwalze beschrieben, die mit seitlichen Stützwalzen einen Walzspalt bildet. Hierbei läuft die frei drehbar gelagert Dornwalze in Linienführung mit den in Axialrichtung zustellbaren Stützwalzen, die beim Begrenzen des Walzspalts auf das Werkstück bei der Bearbeitung in Axialrichtung einwirken. Wenn das Werkstück in einem geschlossenen Walzspalt bearbeitet wird, ist es erforderlich die Masse des Werkstücks genau zu bemessen. Ansonsten ist es erforderlich, einen Spalt zwischen einer der seitlichen Stützwalzen und der Dornwalze zu schaffen, um eine Gratbildung zu ermöglichen. Der Grat muss dann später in einem folgenden Arbeitsgang beseitigt werden.

Die Erfindung bezweckt eine Ringwalzmaschine, bei welcher während der Kaltumformung von unsymmetrischen Ringen die axiale Bewegung des Werkstückes verringert oder gezielt beeinflußt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Ringwalzmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß zum Begrenzen und zielgerichteten Beeinflussen der Axialbewegung des Werkstückes mindestens eine zusätzliche, parallel zur Stützwalze rotierende Axialwalze zwischen dem Werkstück und der Stützwalze vorgesehen ist. Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Axialwalze im Arbeitsraum der Ringwalzmaschine drehbeweglich frei gelagert und an die Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes angleichbar ist. Nach einer bevorzugten Weiterbildung de Erfindung ist die Axialwalze an ihrer zum Werkstück weisenden Stirnseite vorzugsweise konisch ausgebildet, um beim Anlaufen des Werkstückes an die Axialwalze optimale Abstützbedingungen zu schaffen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, wobei in 1 eine Ringwalzmaschine in der Vorderansicht schematisch dargestellt ist.
Die Dornwalze 1.1 wird in das zu walzende Werkstück 1.2 eingefahren und durch die Stützwalzen 1.3, die auf dem Walzschlitten 1.4 montiert sind, mit dem Werkstück 1.2 gegen die rotierende Profilwalze 1.5 gedrückt.
Das Werkstück 1.2 wird zwischen der Profilwalze 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 den Walzwerkzeugen formt und auf den gewünschten Durchmesser aufweitet.
Die durch das unsymmetrische Querschnittsprofil auftretende Bewegung in Axialrichtung des Werkstückes 1.2 wird durch eine parallel zur Stützwalze 1.3 rotierende Axialwalze 1.7 begrenzt beziehungsweise zielgerichtet beeinflußt. Gegenüber der in Eingriff mit der Dornwalze 1.1 stehenden Stützwalze 1.3 ist die Axialwalze 1.7 auf der Stützwalzenachse drehbeweglich gelagert und an die Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes 1.2 angleichbar. An ihrer zum Werkstück 1.2 weisenden Stirnseite ist die Axialwalze 1.7 vorzugsweise konisch ausgebildet und gegen das Werkstück 1.2 axial zustellbar.
Über die Meßrollen 1.6 wird der Durchmesser des Werkstückes 1.2 abgefragt, bis dann bei Erreichen des Enddurchmessers der Walzprozeß beendet wird.

Claims

Ringwalzmaschine zum Walzen unsymmetrischer Ringe durch radiales Aufweiten und Formen mit einer auf einer Walzspindel gelagerten Profilwalze und einer Dornwalze, die mit einem Walzschlitten über Stützwalzen anstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Begrenzen und zielgerichteten Beeinflussen der Axialbewegung des Werkstückes (1.2) mindestens eine zusätzliche, parallel zur Stützwalze (1.3) rotierende Axialwalze (1.7) zwischen dem Werkstück (1.2) und der Stützwalze (1.3) vorgesehen ist.
Ringwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialwalze (1.7) axialbeweglich gelagert und gegenüber dem Werkstück (1.2) zustellbar ist.
Ringwalzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialwalze (1.7) gegenüber der in Eingriff mit der Dornwalze (1.1) stehenden Stützwalze (1.3) drehbeweglich frei gelagert und an die Umfangsgeschwindigkeit des Werkstückes (1.2) angleichbar ist.
Ringwalzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialwalze (1.7) an ihrer zum Werkstück (1.2) weisenden Stirnseite vorzugsweise konisch ausgebildet ist.