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Die Erfindung betrifft eine Umformmaschine zum Umformen eines rohrförmigen Werkstücks mit einem Maschinengrundkörper, einer ersten Hauptspindeleinheit, an welcher ein erstes Drückfutter angebracht und drehend um eine Hauptspindelachse antreibbar ist, einer zweiten Hauptspindeleinheit, an welcher ein zweites Drückfutter angebracht und drehend um die Hauptspindelachse antreibbar ist, wobei die zweite Hauptspindeleinheit der ersten Hauptspindeleinheit axial gegenüberliegt und die beiden Hauptspindeleinheiten relativ zueinander zwischen einer Umformposition, in welcher das Werkstück zwischen der ersten Hauptspindeleinheit und der zweiten Hauptspindeleinheit axial eingespannt ist, und einer Rüstposition axial verstellbar sind, in welcher die erste Hauptspindeleinheit von der zweiten Hauptspindeleinheit zum Zu- und Abführen des Werkstücks axial beabstandet sind, mindestens einer ersten Umformrolleneinheit, welche zum Umformen an das eingespannte und drehend angetriebene Werkstück zustellbar ist, und mindestens einer zweiten Umformrolleneinheit, welche zum Umformen an das eingespannte und drehend angetriebene Werkstück zustellbar ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2006 057 106 B3 sind ein Verfahren und eine Drückmaschine zum Herstellen eines trommelförmigen Werkstücks bekannt. Dabei wird eine topfförmige Vorform an einem zweiteiligen Drückfutter eingespannt und in Rotation versetzt. Die Umfangswand wird mittels mindestens einer Umformrolle umgeformt. Mit diesem bekannten Verfahren können insbesondere Felgenringe für Fahrzeugräder in effizienter Weise hergestellt werden.
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Ein weiteres Verfahren zum zylindrischen Abstrecken eines vorzugsweise geschweißten und kalibrierten Blechringes geht aus der
DE 101 15 815 A1 hervor. Dieses Verfahren zeichnet sich durch besonders einfache Werkzeuge und einen einfachen Maschinenaufbau und Prozess aus. Der Materialüberschuss aufgrund von Wanddickenunterschieden im Ausgangsmaterial beziehungsweise im Blech kann durch spezielle Ausgleichsbereiche im Fertigteil kompensiert werden, wobei sich in den Ausgleichsbereichen unterschiedliche Wandstärken ausbilden können. Im Übrigen können Volumen- oder Längenunterschiede im Anschluss an das Drückwalzen durch Bedrehen oder Beschneiden beseitigt werden.
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Weiterhin ist es bekannt, einen geschweißten Blechring durch Aufweiten an den beiden offenen Enden zu einer Vorform umzuformen, die danach in den beiden konisch aufgeweiteten Bereich durch Projizieren partiell ausgedünnt wird. Dabei muss der Winkel des Drückfutters auf die Materialausdünnung exakt abgestimmt werden. Ein solches Verfahren und eine Vorrichtung zur Erstellung einer Luftreifenfelge gehen etwa aus der
WO 2004/035243 A1 hervor.
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Drückwalz- oder Umformmaschinen zum Umformen eines rohrförmigen Werkstücks, insbesondere zum Herstellen für Felgen für Fahrzeugräder, sind mit einem erheblichen Investitionsaufwand verbunden. Dies führt zu entsprechend hohen Maschinenstundensätzen. Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem möglichst zeiteffizienten Bearbeiten und Herstellen derartiger Werkstücke auf Umformmaschinen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umformmaschine zum Umformen eines rohrförmigen Werkstücks anzugeben, mit welcher ein besonders effizientes spanloses Umformen eines rohrförmigen Werkstücks erzielt werden kann.
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Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Umformmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Umformmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine erste Umformrolleneinheit der ersten Hauptspindeleinheit zugeordnet ist und eine erste Rollenwelle aufweist, an deren einem Ende eine erste Umformrolle angebracht und das andere Ende der Rollenwelle zur ersten Hauptspindeleinheit gerichtet ist, dass die mindestens eine zweite Umformrolleneinheit der zweiten Hauptspindeleinheit zugeordnet ist und eine zweite Rollenwelle aufweist, an deren einem Ende eine zweite Umformrolle angebracht und das andere Ende der zweiten Rollenwelle zur zweiten Hauptspindeleinheit gerichtet ist, und dass die beiden Umformrolleneinheiten zum gleichzeitigen Umformen des Werkstücks zustellbar sind.
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Bei vielen Umformmaschinen ist heute der Anteil an der Taktzeit für die Be- und Entladezeiten sowie Nebenbewegungen größer als die reine Umformzeit. Daher kommt der Reduzierung der Verfahrbewegungen zum Erreichen einer möglichst kurzen Taktzeit eine besondere Bedeutung zu. Dies wird durch das erfindungsgemäße Vorrichtungskonzept erreicht.
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Eine Grundidee der Erfindung besteht dabei darin, dass das Drückfutter zum Formen einer Innenkontur des ringförmigen Werkstücks zweigeteilt ist, wobei jedem der beiden Drückfutter mindestens eine Umformrolleneinheit mit einer Umformrolle zugeordnet ist. So kann die erforderliche Bewegung zum Freifahren für das Be- und Entladen auf beide Drückfutter aufgeteilt werden. Auch können beide Spindeleinheiten axial verfahren werden. Hierdurch kann die Taktzeit verkürzt werden. Dabei sind die Umformrolleneinheiten derart ausgebildet, dass die Umformrollen am freien Wellenende jeweils zur Mitte des Werkstücks gerichtet sind, während das andere Wellenende und die weiteren Elemente der Umformrolleneinheit vom Werkstück abgewandt und zur jeweiligen Seite der zugehörigen Hauptspindeleinheit gerichtet sind. Diese Anordnung ermöglicht es, dass sich die mindestens zwei so axial gegenüberliegend angeordneten Umformrolleneinheiten gleichzeitig am Werkstück angreifen können und eine Umformung, insbesondere ein Drückwalzen, durchführen können. Gegenüber herkömmlichen Umformmaschinen kann so ein Umformen nicht nur durch mehrere Umformrollen durchgeführt werden, die sich radial gegenüberliegen, sondern auch durch Umformrollen, welche sich axial gegenüberliegen. Hierdurch kann eine Reduzierung der Taktzeit erzielt werden. Die Bearbeitung erfolgt dabei vorzugsweise durch die Umformrolleneinheiten jeweils an der Werkstückhälfte, welche der jeweiligen Drückfutterhälfte zugeordnet ist. Die Umformbereiche an dem Drückfutter können gleich oder vorzugsweise ungleich ausgebildet sein, insbesondere mit unterschiedlicher Länge. Es können unterschiedliche Umformgeschwindigkeiten an dem Drückfutter realisiert werden.
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Durch diese erfindungsgemäße Zuordnung werden auch die Zustell- und Rückstellbewegungen der Umformrolleneinheiten verkürzt, was ebenfalls zu einer Reduzierung der Taktzeiten führt. So können die Umformrolleneinheiten relativ schnell in eine rückgezogene Rüstposition verfahren werden, so dass die beiden Drückfutterhälften axial auseinandergefahren, das Werkstück entnommen und ein neu zu bearbeitendes Werkstück eingesetzt werden können. Durch den insgesamt geringen axialen und/oder radialen Hub der Umformrolleneinheiten wird der notwendige Freiraum zum Start des Be- und Entladevorgangs sehr schnell erreicht, was sich positiv auf die Gesamttaktzeit auswirkt.
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Grundsätzlich können die Rollenwellen der Umformrolleneinheiten parallel zur Hauptspindelachse gerichtet sein. Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass eine Wellenachse der ersten Umformrolleneinheit und/oder der zweiten Umformrolleneinheit in einem Winkel zwischen 5° und 85° zur Hauptspindelachse gerichtet ist. Durch diese Schrägstellung kann insbesondere beim Formen eines Felgenbettes, insbesondere einer Tiefbettfelge, die jeweilige Umformrolle nahezu senkrecht zum Material stehen. Dadurch lassen sich die Kräfte nahezu optimal von den Lagern der Umformrolleneinheit aufnehmen. Zudem wird durch diese Rollenanordnung eine besonders qualitativ hochwertige Oberfläche geformt.
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Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist es bevorzugt, dass zwei erste Umformrolleneinheiten vorgesehen sind, welche jeweils um 180° zueinander versetzt angeordnet sind und ein erstes Umformrollenpaar bilden, und dass zwei zweite Umformrolleneinheiten vorgesehen sind, welche jeweils um 180° zueinander versetzt angeordnet sind und ein zweites Umformrollenpaar bilden. Durch diese Anordnung können sich Querkräfte an jeder Hälfte des Drückfutters bei symmetrischer Zustellung der Umformrolleneinheiten kompensieren. Zudem erhöht sich mit der Anzahl der Umformrolleneinheiten auch die Umformgeschwindigkeit, was sich ebenfalls positiv auf die Taktzeit auswirkt. Grundsätzlich kann ein Satz von Umformrolleneinheiten auch drei Umformrolleneinheiten oder mehr aufweisen, welche dann in einem gleichen Umfangsabstand zueinander angeordnet sind.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante wird dadurch erzielt, dass das erste Umformrollenpaar zu dem zweiten Umformrollenpaar um einen Winkel zwischen 70° bis 110°, vorzugsweise um 90° versetzt angeordnet ist. Auf diese Weise können sich die axial gegenüberliegenden Umformrolleneinheiten nicht in ihrem axialen Bewegungsraum beschränken, so dass auch grundsätzlich eine Bearbeitung des ersten Umformrollenpaares im Bereich des zweiten Drückfutters und in umgekehrter Weise ein Bearbeiten des zweiten Umformrollenpaares an dem gegenüberliegenden ersten Drückfutter ermöglicht wird. Auch dies wirkt sich vorteilhaft auf die Qualität des Werkstücks sowie die Taktzeit aus. Die Umformrollenpaare können gleich oder vorzugsweise ungleich bewegt werden. Insbesondere sind Felgen unsymmetrisch ausgebildet, so dass etwa die Umformrollenpaare mit unterschiedlichen Zustellgeschwindigkeiten verfahren werden.
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Grundsätzlich können die Umformrollenpaare wie bei herkömmlichen Umformmaschinen in einer gemeinsamen horizontalen oder vertikalen Ebene liegen. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umformmaschine ergibt sich dadurch, dass die Umformrollenpaare in einer Schrägstellung zur Horizontalen und der Vertikalen angeordnet sind. So können die Ebenen, in welchen die beiden Umformeinheiten an einer Seite liegen, vorzugsweise einen Winkel zwischen 15° und 75° zur Horizontalen beziehungsweise zur Vertikalen aufweisen. In einer Draufsicht ergibt sich so eine X-förmige Anordnung der zueinander axial und radial versetzten Umformrollenpaare. Hierdurch kann der Bauraum im Bereich der Hauptspindelachse besonders gut genutzt werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Umformmaschine besteht darin, dass ein erster Support vorgesehen ist, an welchem die erste Hauptspindeleinheit und die mindestens eine erste Umformrolleneinheit gelagert sind, und dass ein zweiter Support vorgesehen ist, an welchem die zweite Hauptspindeleinheit und die mindestens eine zweite Umformrolleneinheit gelagert sind. Vorzugsweise sind die einzelnen Lagerungen insbesondere der Umformrolleneinheiten in einem ringförmig geschlossenen Supportrahmen untergebracht, so dass die hohen Umformkräfte nahezu optimal aufgenommen werden können. Grundsätzlich möglich sind jedoch auch einzelne Supporte, die zueinander verschiebbar sind. Die jeweiligen Umformrollenpaare sind vorteilhafterweise gleich ausgeführt und sind axial und radial an einer gleichen Bahn verfahrbar. Bei höheren Wanddickenreduktionen oder guten Oberflächen kann auch ein Axial- und/oder Radialversatz zwischen den Umformrollen eingestellt werden. Dies kann manuell einstellbar sein oder in einer bevorzugten Weise über eine CNC-Steuerung automatisch erfolgen.
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An den Supporten sind die Umformrolleneinheiten verstellbar zum jeweiligen Support und/oder zur jeweils zugehörigen Hauptspindeleinheit verfahrbar gelagert.
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Grundsätzlich können die Umformrollen der einzelnen Umformrolleneinheiten über Reibung durch das drehend angetriebene Werkstück mitdrehend angetrieben werden. Für besonders hohe Werkstückqualitäten ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens eine Umformrolleneinheit mindestens einen Drehantrieb zum drehenden Antreiben der Rollenwelle aufweist. Insbesondere kann durch den Drehantrieb die Umformrolleneinheit synchron zum drehenden Werkstück angetrieben werden. Die Einstellung der Drehzahl an den einzelnen Drehantrieben der Umformrolleneinheiten kann vorzugsweise über die CNC-Steuerung automatisch erfolgen.
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Die äußeren Drückfuttergeometrien können symmetrisch oder vorzugsweise unsymmetrisch ausgeführt sein. Die Außenkontur der Drückfutter ist abhängig von der gewünschten Innenkontur des zu formenden Werkstücks. In der Umformposition sind die beiden Drückfutterhälften axial, vorzugsweise auf Kontakt gegeneinander gefahren. Durch diese axiale Verfahrbewegung kann vorzugsweise eine axiale Fixierung oder Spannung der Vorform im späteren Tiefbettbereich eines Felgenringes erfolgen. Aufgrund des Umformprozesses beziehungsweise des Aufweitens zur Vorformherstellung kann die Vorform im Tiefbettbereich über Toleranzen verfügen, die eine ausreichende Drehmoment-übertragung bei hohen Umformleistungen erschwert.
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Um dem Rechnung zu tragen, ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass eine Spanneinrichtung zum Spannen und Halten des Werkstücks an mindestens einem Drückfutter vorgesehen ist. Die Spanneinrichtung kann insbesondere eine radiale Spanneinrichtung mit ausfahrbaren radialen Spannklauen sein, welche am Innenumfang und/oder Außenumfang des Werkstücks an zumindest einem der Drückfutter ausfahrbar sind. Weiter ist es bevorzugt, dass eine Spanneinrichtung ein Kalibrieren des Tiefbettbereichs einer Felge ermöglicht.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Umformmaschine besteht darin, dass mindestens eine Handhabungseinrichtung zum Be- und/oder Entladen des Werkstücks vorgesehen ist. Zum Be- und Entladen der Ringe werden die beiden Drückfutter oder Spindellagerungen auseinandergefahren. Dabei wird das Werkstück vorzugsweise durch die Handhabungseinrichtung in der Position gehalten. Die Handhabungseinrichtung kann vorzugsweise einen Greifer und/oder zwei gegenüberliegende Abstreifer aufweisen. Besonders bevorzugt ist ein Greifer oder Abstreifer, der sich durch eine schlanke Bauform auszeichnet, so dass das Werkstück beim Freifahren sicher in Position gehalten wird, so dass zeitgleich ein Freifahren der Spindeleinheiten erfolgen kann.
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Besonders bevorzugt ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung, dass die Handhabungseinrichtung einen Greifarm aufweist, welcher etwa mittig zwischen der ersten Hauptspindeleinheit und der zweiten Hauptspindeleinheit in der Rüstposition angeordnet ist. Hierdurch können die Verfahrbewegungen der beiden Hauptspindeleinheiten und der jeweils zugehörigen Umformrolleneinheiten auch relativ gering gehalten werden. Es muss zwischen den zwei Hauptspindeleinheiten lediglich ein Freiraum geschaffen werden, der etwas größer als die axiale Länge des Werkstücks ist.
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Die Be- und Entladeeinrichtung ist vorzugsweise so stabil ausgeführt, dass sie die Rohteile oder Fertigteile beim Auseinanderfahren beziehungsweise Zusammenfahren der Drückfutter ohne Hilfseinrichtungen in einer Belade- und Entladeposition, vorzugsweise in einer festen definierten Position halten. Die Be- und Entladung kann auch mit Robotern erfolgen. Auch ist der Einsatz von pneumatischen Parallelhubgreifern möglich. Aus Taktzeitgründen kann vorzugsweise auf eine kombinierte Öffnungs- oder Schließbewegung verzichtet werden.
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Grundsätzlich kann nur an einer der Hauptspindeleinheiten ein Drehantrieb angeordnet sein. Die andere Hauptspindeleinheit würde dann in der gespannten Position passiv mitdrehen. Eine besonders effiziente Verfahrensdurchführung wird nach einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt, dass die beiden Hauptspindeleinheiten jeweils einen eigenen Antrieb aufweisen. Beide Hauptspindeleinheiten sind mit einem axialen Verfahrantrieb versehen.
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Die axiale Verfahrbewegung der beiden Hauptspindeleinheiten geschieht vorzugsweise jeweils über einen axialen Vorschub für die erste Hauptspindelseite und einen für die zweite Hauptspindelseite, welche auch Reitstockseite genannt werden kann. Zur Sicherstellung der Position können geeignete Messsysteme vorgesehen sein. Der Vorschub kann aber alternativ auch mit dem Supportvorschub kombiniert werden. Verfahrbewegungen können mit einer Achse ausgeführt werden.
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Für den Spannvorgang des Werkstücks wird eine Hauptspindeleinheit vorzugsweise auf einen Anschlag gefahren und/oder die andere Hauptspindeleinheit ist mit einer geringeren Axialkraft ausgeführt. Die Kontrolle der Position erfolgt durch Messsysteme, so dass unterschiedliche Geschwindigkeiten und/oder Positionen gefahren werden können. Außerdem ist es vorgesehen, den Anpressdruck an der zweiten Hauptspindelseite abhängig von Maschinen- oder Prozessparametern automatisch durch eine CNC-Steuerung zu verändern. Alternativ könnten beide auch als CNC-Achse mit identischen Kräften ausgeführt werden.
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Die Erfindung umfasst grundsätzlich auch ein Umformverfahren zum Umformen eines rohrförmigen Werkstücks, insbesondere mit der zuvor beschriebenen Umformmaschine, wobei eine erste Hauptspindeleinheit, an welcher ein erstes Drückfutter angebracht ist, drehend um eine Hauptspindelachse angetrieben wird, eine zweite Hauptspindeleinheit, an welcher ein zweites Drückfutter angebracht ist, drehend um die Hauptspindelachse angetrieben wird, wobei die zweite Hauptspindeleinheit der ersten Hauptspindeleinheit axial gegenüberliegt und die beiden Hauptspindeleinheiten relativ zueinander zwischen einer Umformposition, in welcher das Werkstück zwischen der ersten Hauptspindeleinheit und der zweiten Hauptspindeleinheit axial eingespannt ist, und einer Rüstposition axial verstellt werden, in welcher die erste Hauptspindeleinheit von der zweiten Hauptspindeleinheit zum Zu- und Abführen des Werkstücks axial beabstandet sind, mindestens eine erste Umformrolleneinheit zum Umformen an das eingespannte und drehend angetriebene Werkstück zugestellt wird und mindestens eine zweite Umformrolleneinheit zum Umformen an das eingespannte und drehend angetriebene Werkstück zugestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine erste Umformrolleneinheit der ersten Hauptspindeleinheit zugeordnet ist und eine erste Rollenwelle aufweist, an deren einen Ende eine erste Umformrolle angebracht und das andere Ende der ersten Rollenwelle zur ersten Hauptspindeleinheit gerichtet ist, dass die mindestens eine zweite Umformrolleneinheit der zweiten Hauptspindeleinheit zugeordnet ist und eine zweite Rollenwelle aufweist, an deren einen Ende eine zweite Umformrolle angebracht und das andere Ende der zweiten Rollenwelle zur zweiten Hauptspindeleinheit gerichtet ist, und dass die beiden Umformrolleneinheiten gleichzeitig an das Werkstück zum Umformen zugestellt werden.
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Verfahrensgemäß kann es vorgesehen sein, pro Seite mindestens zwei unterschiedliche Wandstärken durch Projizieren, Projizierdrückwalzen und/oder Drückwalzen herzustellen. Ebenfalls ist es vorzugsweise vorgesehen, die offenen Enden des Werkstücks zu überwalzen beziehungsweise die Umformrollen nicht vor dem Ende des Materials zu stoppen beziehungsweise zu lüften. Vorzugsweise werden die Umformgeschwindigkeiten beziehungsweise Oberflächen- und Wandstärkenreduktionsgrade an die Anforderungen der Felge angepasst.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter beschrieben, welches schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht wesentlicher Komponenten einer erfindungsgemäßen Umformmaschine beim Beladen;
- 2 eine Seitenansicht der Umformmaschine von 1 beim Beginn des Umformens; wobei von den zweiten Umformrolleneinheiten aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Umformrolle dargestellt ist;
- 3 eine Seitenansicht entsprechend 2 beim Abschluss des Umformens; und
- 4 eine Seitenansicht entsprechend 1 beim Entnehmen des umgeformten Werkstücks.
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Eine erfindungsgemäße Umformmaschine 10 in verschiedenen Bearbeitungszuständen ist in den 1 bis 4 dargestellt. Dabei zeigt 1 eine Rüstposition der Umformmaschine 10, bei welcher die erste Hauptspindeleinheit 12 mit dem ersten Drückfutter 14 und die zweite Hauptspindeleinheit 16 mit dem zweiten Drückfutter 18 axial auseinandergefahren sind, so dass ein Freiraum zwischen den zwei Hälften von Drückfuttern 14, 18 gebildet ist. Mittels eines Greifarmes 52 einer schematisch dargestellten Handhabungseinrichtung 50 wird ein umzuformendes Werkstück 5 koaxial zu einer Hauptspindelachse 20 zwischen das erste Drückfutter 14 und das zweite Drückfutter 18 zugestellt. An der Stirnseite des ersten Drückfutters 14 ist ein Zentrierabsatz 15 ausgebildet, welcher in eine nicht dargestellte korrespondierende Zentrierausnehmung am zweiten Drückfutter 18 einfahrbar ist, so dass das erste Drückfutter 14 und das zweite Drückfutter 16 in einer auf Kontakt zusammengefahrenen Arbeitsposition koaxial zur Hauptspindelachse 20 angeordnet sind.
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Der ersten Hauptspindeleinheit 12 mit dem ersten Drückfutter 14 sind zwei gleich ausgebildete Umformrolleneinheiten 22 zugeordnet, welche um 180° versetzt um die Hauptspindelachse 20 zueinander angeordnet sind. Die beiden ersten Umformrolleneinheiten 22 bilden ein erste Umformrollenpaar 30. Jede erste Umformrolleneinheit 22 weist eine erste Umformrolle 24 auf, welche an einem freien Ende einer nur schematisch angedeuteten ersten Rollenwelle 26 angebracht ist. Die erste Umformrolle 24 ist zum Werkstück 5 hin gerichtet, während das andere Ende der ersten Rollenwelle 26 vom Werkstück 5 weg gerichtet ist. Die erste Rollenwelle 26 ist in einem ersten Gehäuse 23 über nicht dargestellte Lager drehbar gelagert. Über einen hinteren ersten Drehantrieb 28 kann die Umformrolle 24 drehend angetrieben werden, so dass die erste Umformrolle 24 mit synchroner Drehzahl an das eingespannte und drehend angetriebene Werkstück 5 zugestellt werden kann.
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Auf der axial gegenüberliegenden Seite ist ein zweites Umformrollenpaar 40 mit zwei zweiten Umformrolleneinheiten 32 angeordnet. Die zweiten Umformrolleneinheiten 32 sind gleich zu den ersten Umformrolleneinheiten 22 ausgebildet und weisen entsprechend eine zweite Umformrolle 34, ein zweites Gehäuse 33, eine zweite Rollenwelle 36 und einen zweiten Drehantrieb 38 auf. Auch die zweiten Umformrolleneinheiten 32 sind so angeordnet, dass die zweiten Umformrollen 34 zum Werkstück 5 gerichtet sind, während die zweiten Rollenwellen 36 vom Werkstück 5 weg gerichtet sind.
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1 ist weiter zu entnehmen, dass das erste Umformrollenpaar 30 und das zweite Umformrollenpaar 40 jeweils relativ nahe an dem jeweils zugeordneten ersten Drückfutter 14 beziehungsweise dem zweiten Drückfutter 18 in der Rüstposition angeordnet sind. Es sind also für die Umformeinheiten 22, 32 zwischen Rüst- und Bearbeitungsposition keine großen Verfahrwege durchzuführen, was sich positiv auf die Taktzeit auswirkt.
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Gemäß 2 wird das umzuformende Werkstück 5, welches zu beiden Seiten eine konische Vorformung aufweist, axial zwischen dem ersten Drückfutter 14 und dem zweiten Drückfutter 18 durch entsprechendes relatives axiales Verfahren der beiden Hauptspindeleinheiten 12, 16 axial eingespannt. In dieser axial eingespannten Position wird das Werkstück 5 über einen nicht dargestellten Drehantrieb, welcher sowohl an der ersten Hautspindeleinheit 12 als auch der zweiten Hauptspindeleinheit 16 angeordnet sein kann, drehend angetrieben. Die ersten Umformrollen 24 des ersten Umformrollenpaares 30 kontaktieren eine Außenseite des Werkstücks 5 im Bereich des ersten Drückfutters 14, während die zweiten Umformrollen 34 des zweiten Umformrollenpaares 40 das Werkstück 5 maßgeblich im Bereich des zweiten Drückfutters 18 kontaktieren. Die beiden Umformrollenpaare 30, 40 sind dabei zueinander um 90° verdreht, so dass eine Kollision der ersten Umformrollen 24 mit den zweiten Umformrollen 34 vermieden wird. Das Kontaktieren der Umformrollen 24, 34 mit dem Werkstück (5) kann zeitgleich erfolgen. Es kann aber auch ein zeitversetztes Kontaktieren erfolgen, so dass der Drehmomentbedarf nicht übermäßig stark ansteigt. Aufgrund unterschiedlicher Vorschubgeschwindigkeiten können die Umformrollen 24, 34 ihre Endposition zeitgleich erreichen.
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Durch die Einwirkung der ersten Umformeinheiten 22 und der zweiten Umformeinheiten 32 wird das Werkstück 5 in seiner Wanddicke definiert reduziert, wobei sich eine axiale Längung des Werkstücks 5 ergibt. Zudem wird das Werkstück 5 an die Außenkontur des ersten Drückfutters 14 und des zweiten Drückfutters 18 angeformt, so dass die Drückfutter 14, 18 eine Innenkontur des Werkstücks 5 weitgehend vorgeben.
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Bei dem dargestellten Verfahren gemäß 3 setzen die Umformrollen 24, 34 zunächst in einem Mittenbereich des Werkstücks 5 an und anschließend werden die Umformrollen 24, 34 mit den entsprechenden Umformeinheiten 22, 32 nach außen zu den freien Enden des Werkstücks 5 verfahren. Nach Abschluss der Umformung müssen so die Umformeinheiten 22, 32 lediglich noch ein kleines Stück vom Werkstück 5 beabstandet werden, um sich in der Rüstposition zum Be- und Entladen der Umformmaschine 10 zu befinden.
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Für das Entladen wird gemäß 4 der Greifarm 52 der Handhabungseinrichtung 50 wieder an das geformte Werkstück 5 zugestellt, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Felge für ein Kraftfahrzeugrad ist. Nach dem Ergreifen des Werkstücks 5 werden die beiden Drückfutter 14, 18 mit den entsprechenden Hauptspindeleinheiten 12, 16 wieder axial auseinandergefahren. Sodann kann das Werkstück 5 über den Greifarm 52 radial zur Hauptspindelachse 20 abgeführt und durch ein neues umzuformendes Werkstück 5 ersetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006057106 B3 [0002]
- DE 10115815 A1 [0003]
- WO 2004/035243 A1 [0004]
