DE202010013183U1 - Press for forming cylindrical workpieces - Google Patents

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Abstract

Presse zum Umformen zylindrischer Werkstücke mit
einer geteilten Hohlform (4),
einem vertikal beweglichen Pressenstempel (3) und
einem an dem Pressenstempel (3) angeschlossenen Dorn (9), der in ein in der Hohlform (4) positioniertes zylindrisches Werkstück (1) einführbar ist,
wobei die Hohlform (4) in der Trennebene (10) eine Vertiefung (11) zur Formgebung des Werkstückes (1) aufweist und wobei der Dorn (9) zwei zueinander axial bewegliche Dornabschnitte (12, 13) sowie einen zwischen den Dornabschnitten (12, 13) angeordneten Elastomerkörper (14) aufweist, der sich unter der Wirkung einer zwischen den Dornabschnitten (12, 13) herrschenden Axialkraft elastisch verformt und durch eine radiale Aufweitung das Werkstück (1) in die am Umfang des Werkstückes angeordnete Vertiefung (11) der Hohlform (4) einformt.Press for forming cylindrical workpieces with
a split mold (4),
a vertically movable press ram (3) and
a mandrel (9) connected to the press ram (3) and insertable into a cylindrical workpiece (1) positioned in the hollow mold (4),
wherein the hollow mold (4) in the parting plane (10) has a recess (11) for shaping the workpiece (1) and wherein the mandrel (9) has two mandrel sections (12, 13) which are axially movable relative to one another and one between the mandrel sections (12, 12). 13) arranged elastically deformed under the action of a between the mandrel portions (12, 13) axial force and by a radial expansion of the workpiece (1) in the arranged on the circumference of the workpiece recess (11) of the mold (4) molds.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse zum Umformen zylindrischer Werkstücke.The invention relates to a press for forming cylindrical workpieces.

Durch Kaltumformen sollen an zylindrische Werkstücke umfangsseitige Ausformungen, insbesondere umlaufende Wülste angeformt werden, die eine Anschlagfunktion oder eine Dichtungsfunktion für weitere Bauteile haben.By cold forming to cylindrical workpieces peripheral side moldings, in particular circumferential beads are formed, which have a stop function or a sealing function for other components.

Die Aufgabe besteht darin, eine geeignete Vorrichtung anzugeben, mit der in einem Umformschritt eine umfangsseitige Ausformung an ein rohrförmiges Werkstück angeformt werden kann. Die Vorrichtung soll für einen weitgehend automatisierten Betrieb geeignet sein.The object is to provide a suitable device with which in a forming step, a peripheral molding can be formed on a tubular workpiece. The device should be suitable for a largely automated operation.

Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist eine Presse zum Umformen zylindrischer Werkstücke nach Anspruch 1. Die erfindungsgemäße Presse umfasst eine geteilte Hohlform, einen vertikal beweglichen Pressenstempel und einen an den Pressenstempel angeschlossenen Dorn, der in ein in der Hohlform positioniertes zylindrisches Werkstück einführbar ist. Die Hohlform weist in der Trennebene eine Vertiefung zur Formgebung des Werkstückes auf. Der Dorn weist zwei zueinander axial bewegliche Dornabschnitte sowie einen zwischen den Dornabschnitten angeordneten Elastomerkörper auf, der sich unter der Wirkung einer zwischen den Dornabschnitten herrschenden Axialkraft elastisch verformt und durch eine radiale Aufweitung das Werkstück in die am Umfang des Werkstückes angeordnete Vertiefung der Hohlform einformt.The present invention and solution to this problem is a press for forming cylindrical workpieces according to claim 1. The press according to the invention comprises a split mold, a vertically movable press ram and a mandrel connected to the mandrel, which is insertable into a positioned in the mold cylindrical workpiece. The mold has a recess in the parting plane for shaping the workpiece. The mandrel has two mutually axially movable mandrel sections and an elastomeric body arranged between the mandrel sections, which elastically deforms under the action of an axial force prevailing between the mandrel sections and forms the workpiece into the depression of the hollow section arranged on the circumference of the workpiece by means of a radial expansion.

Die erfindungsgemäße Presse erlaubt einen automatisierten Betrieb. In einem ersten Schritt wird ein zylindrisches Werkstück, zum Beispiel mittels eines Roboters, in eine untere Werkzeughälfte der Hohlform eingebracht. In einem zweiten Arbeitsschritt wird der Dorn mit einer Bewegung des Pressenstempels in das Werkstück eingeführt und die Hohlform geschlossen. Zum Schließen der Hohlform wird eine obere Werkzeughälfte auf die untere Werkzeughälfte aufgesetzt. Die beiden Werkzeughälften zentrieren sich und werden gegeneinander verriegelt, zum Beispiel durch radial vorfahrende Keile. Nach dem Schließen der Hohlform startet der Pressvorgang durch eine hydraulisch gesteuerte Bewegung des Pressenstempels. Während ein Dornabschnitt des Dorns an den Pressenstempel angeschlossen ist, ist der andere Dornabschnitt des Innendorns stirnseitig in der Hohlform abgestützt. Mittels einer Bewegung des Pressenstempels werden die Dornabschnitte relativ zueinander verstellt, wobei der Elastomerkörper zwischen den Dornabschnitten elastisch deformiert wird und durch eine radiale Aufweitung das Werkstück in die formgebende Vertiefung der Hohlform einpresst. Der Elastomerkörper transformiert die axiale Stellbewegung des Pressenstempels in eine auf die Wandung des Werkstückes wirkende radiale formgebende Kraft.The press according to the invention allows automated operation. In a first step, a cylindrical workpiece, for example by means of a robot, is introduced into a lower mold half of the mold. In a second step, the mandrel is introduced with a movement of the press ram in the workpiece and the mold closed. To close the mold, an upper mold half is placed on the lower mold half. The two tool halves center themselves and are locked against each other, for example by radially advancing wedges. After closing the mold, the pressing process starts by a hydraulically controlled movement of the press ram. While a mandrel portion of the mandrel is connected to the press die, the other mandrel portion of the inner mandrel is frontally supported in the mold. By means of a movement of the press ram, the mandrel sections are adjusted relative to one another, wherein the elastomer body is elastically deformed between the mandrel sections and presses the workpiece into the shaping recess of the hollow mold by a radial expansion. The elastomeric body transforms the axial actuating movement of the press ram into a radial shaping force acting on the wall of the workpiece.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wirkt der Pressenstempel unter Zwischenschaltung einer Nachschubeinrichtung auf ein stirnseitiges Ende des den Dorn umgebenden Werkstückes. Durch die Nachschubeinrichtung kann eine Materialschwächung des Werkstückes beim Anformen einer umfangsseitigen Ausformung vermieden werden. Zweckmäßig weist die Nachschubeinrichtung einen auf das stirnseitige Ende des Werkstückes wirkenden Anschlagring und eine den Anschlagring am Pressenstempel abstützende Druckfederanordnung auf. Die Druckfederanordnung kann aus einem Tellerfederpaket bestehen.According to a preferred embodiment of the invention, the press ram acts with the interposition of a supply device on a front end of the workpiece surrounding the mandrel. By replenishing a material weakening of the workpiece can be avoided when forming a circumferential shape. Expediently, the replenishment device has a stop ring acting on the front end of the workpiece and a compression spring arrangement which supports the stop ring on the press ram. The compression spring arrangement may consist of a plate spring package.

Die Hohlform wird von zwei Teilen gebildet, die nach dem Schließen der Hohlform verriegelbar sind. Die Hohlform kann ferner eine hydraulische Klemmeinrichtung aufweisen, die das umgeformte Werkstück beim Öffnen der Hohlform im unteren Teil der Hohlform fixiert.The mold is formed by two parts, which are lockable after closing the mold. The hollow mold may further comprise a hydraulic clamping device which fixes the formed workpiece when opening the mold in the lower part of the mold.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematischIn the following the invention will be explained with reference to a drawing showing only one embodiment. It show schematically

1 eine Presse zum Umformen eines zylindrischen Werkstückes, 1 a press for forming a cylindrical workpiece,

2A + 2B erfindungswesentliche Teile der Presse in einer gegenüber 1 vergrößerten Darstellung in verschiedene Funktionsstellungen. 2A + 2 B essential to the invention parts of the press in a opposite 1 enlarged representation in different functional positions.

Die in 1 dargestellte Presse dient zum Umformen eines zylindrischen Werkstückes 1. Zum grundsätzlichen Aufbau der Presse gehören ein Pressengestell 2, ein vertikal beweglicher und hydraulisch verstellbarer Pressenstempel 3 sowie eine geteilte Hohlform 4. Die Hohlform 4 weist eine am Pressentisch 5 abgestützte untere Werkzeughälfte 6 sowie eine mit dem Pressenstempel verfahrbare obere Werkzeughälfte 7 auf. Zum Schließen der Hohlform wird die obere Werkzeughälfte 7 auf die untere Werkzeughälfte 6 aufgesetzt. Dabei zentrieren sich die Werkzeughälften 6, 7 und werden gegeneinander verriegelt. Zum Verriegeln sind radial verstellbare Schließkeile 8 vorgesehen.In the 1 Press shown used to reshape a cylindrical workpiece 1 , The basic structure of the press includes a press frame 2 , a vertically movable and hydraulically adjustable press stamp 3 as well as a split mold 4 , The mold 4 has one on the press table 5 supported lower mold half 6 and a movable with the press ram upper mold half 7 on. To close the mold, the upper mold half 7 on the lower half of the mold 6 placed. This is where the tool halves center 6 . 7 and are locked against each other. For locking are radially adjustable locking wedges 8th intended.

An dem Pressenstempel 3 ist ein Dorn 9 angeschlossen, der in ein in der Hohlform 4 positioniertes zylindrisches Werkstück 1 einführbar ist. Aufbau und Funktionsweise des Dorns 9 werden insbesondere anhand der 2A und 2B verständlich.At the press stamp 3 is a thorn 9 connected in one in the mold 4 positioned cylindrical workpiece 1 is insertable. Structure and function of the spike 9 in particular on the basis of 2A and 2 B understandable.

Die 2A zeigt die Funktionsstellung der Presse nach dem Schließen der Hohlform 4. Der Dorn 9 ist in das in der Hohlform 4 positionierte zylindrische Werkstück 1 eingeführt. Die Hohlform 4 weist in der Trennebene 10 eine Vertiefung 11 zur Formgebung des Werkstückes 1 auf. Der Dorn 9 umfasst zwei zueinander axial bewegliche Dornabschnitte 12, 13 sowie einen zwischen den Dornabschnitten 12, 13 angeordneten Elastomerkörper 14. Die Dornabschnitte 12, 13 sind beispielsweise durch einen Stift 15, der in eine Längsführung eingreift, miteinander axial beweglich gekoppelt. Mittels einer Bewegung des Pressenstempels 3 werden die Dornabschnitte 12, 13 relativ zueinander verstellt, wobei der Elastomerkörper 14 zwischen den Dornabschnitten elastisch deformiert wird und durch eine radiale Aufweitung das Werkstück in die formgebende Vertiefung 11 der Hohlform 4 einpresst. Dieser Umformvorgang ist in der 2B dargestellt.The 2A shows the functional position of the press after closing the mold 4 , The thorn 9 is in that in the mold 4 positioned cylindrical workpiece 1 introduced. The mold 4 points in the dividing plane 10 a depression 11 for shaping the workpiece 1 on. The thorn 9 comprises two mutually axially movable mandrel sections 12 . 13 and one between the mandrel sections 12 . 13 arranged elastomeric body 14 , The spine sections 12 . 13 are for example by a pen 15 , which engages in a longitudinal guide, coupled to each other axially movable. By means of a movement of the press ram 3 become the spine sections 12 . 13 adjusted relative to each other, wherein the elastomeric body 14 is elastically deformed between the mandrel sections and by a radial expansion of the workpiece in the shaping recess 11 the mold 4 einpresst. This forming process is in the 2 B shown.

Der Pressenstempel 3 wirkt unter Zwischenschaltung einer Nachschubeinrichtung 16 auf ein stirnseitiges Ende des den Dorn 9 umgebenden Werkstückes 1. Durch die Nachschubeinrichtung 16 kann eine Materialschwächung des Werkstückes 1 beim Anformen einer umfangsseitigen Ausformung vermieden werden. Gemäß der Darstellung in den 2A und 2B weist die Nachschubeinrichtung 16 einen auf das stirnseitige Ende des Werkstückes 1 wirkende Anschlagring 17 und eine den Anschlagring 17 am Pressenstempel 3 abstützende Druckfederanordnung 18 auf. Druckfederanordnung 18 kann aus einem Tellerfederpaket bestehen.The press stamp 3 acts with the interposition of a replenishment device 16 on a frontal end of the spine 9 surrounding workpiece 1 , Through the replenishment device 16 can be a material weakening of the workpiece 1 be avoided when molding a circumferential shape. As shown in the 2A and 2 B indicates the replenishment device 16 one on the front end of the workpiece 1 acting stop ring 17 and a stop ring 17 on the press stamp 3 supporting compression spring arrangement 18 on. Compression spring arrangement 18 can consist of a plate spring package.

Die Hohlform 4 weist ferner eine hydraulische Klemmeinrichtung 19 auf, die das umgeformte Werkstück beim Öffnen der Hohlform 4 im unteren Teil der Hohlform fixiert.The mold 4 also has a hydraulic clamping device 19 on which the formed workpiece when opening the mold 4 fixed in the lower part of the mold.

Claims (5)

Presse zum Umformen zylindrischer Werkstücke mit einer geteilten Hohlform (4), einem vertikal beweglichen Pressenstempel (3) und einem an dem Pressenstempel (3) angeschlossenen Dorn (9), der in ein in der Hohlform (4) positioniertes zylindrisches Werkstück (1) einführbar ist, wobei die Hohlform (4) in der Trennebene (10) eine Vertiefung (11) zur Formgebung des Werkstückes (1) aufweist und wobei der Dorn (9) zwei zueinander axial bewegliche Dornabschnitte (12, 13) sowie einen zwischen den Dornabschnitten (12, 13) angeordneten Elastomerkörper (14) aufweist, der sich unter der Wirkung einer zwischen den Dornabschnitten (12, 13) herrschenden Axialkraft elastisch verformt und durch eine radiale Aufweitung das Werkstück (1) in die am Umfang des Werkstückes angeordnete Vertiefung (11) der Hohlform (4) einformt.Press for forming cylindrical workpieces with a split mold ( 4 ), a vertically movable press stamp ( 3 ) and one on the press stamp ( 3 ) connected mandrel ( 9 ), which in a in the mold ( 4 ) positioned cylindrical workpiece ( 1 ) is insertable, wherein the hollow mold ( 4 ) in the parting plane ( 10 ) a recess ( 11 ) for shaping the workpiece ( 1 ) and wherein the mandrel ( 9 ) two mutually axially movable mandrel sections ( 12 . 13 ) and one between the spine portions ( 12 . 13 ) arranged elastomeric body ( 14 ), which acts under the action of a between the mandrel sections ( 12 . 13 ) axial force elastically deformed and by a radial expansion of the workpiece ( 1 ) in the recess arranged on the circumference of the workpiece ( 11 ) of the mold ( 4 ). Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressenstempel (3) unter Zwischenschaltung einer Nachschubeinrichtung (16) auf ein stirnseitiges Ende des den Dorn (9) umgebenden Werkstückes (1) wirkt.Press according to claim 1, characterized in that the press ram ( 3 ) with the interposition of a replenishment device ( 16 ) on a frontal end of the mandrel ( 9 ) surrounding workpiece ( 1 ) acts. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachschubeinrichtung (16) einen auf das stirnseitige Ende des Werkstückes (1) wirkenden Anschlagring (17) und eine den Anschlagring (17) am Pressenstempel (3) abstützende Druckfederanordnung (18) aufweist.Press according to claim 2, characterized in that the replenishment device ( 16 ) one on the front end of the workpiece ( 1 ) acting stop ring ( 17 ) and a stop ring ( 17 ) on the press stamp ( 3 ) supporting compression spring arrangement ( 18 ) having. Pressen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlform (4) zwei Teile (6, 7) aufweist, die nach dem Schließen der Hohlform verriegelbar sind.Press according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hollow mold ( 4 ) two parts ( 6 . 7 ), which are lockable after closing the mold. Pressen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlform (4) eine hydraulische Klemmeinrichtung (19) aufweist, die das umgeformte Werkstück (1) beim Öffnen der Hohlform (4) im unteren Teil der Hohlform fixiert.Press according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hollow mold ( 4 ) a hydraulic clamping device ( 19 ), which the formed workpiece ( 1 ) when opening the mold ( 4 ) fixed in the lower part of the mold.
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Cited By (2)

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