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Einrichtung zur Herstellung von Sicken oder dergl. mittels Kaltumformung
Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Herstellung von Sicken oder dergl. mittels
Kaltumformung mit eine rotierenden um formwerkzeug und einem ebenfalls rotierenden
Gegendruck erzeugenden Werkzeug.
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Es ist seit lange. bekannt, daß sich das Formänderungsvermögen eines
Werkstoffes bein Umfornen in um so höherem Maße verbessern läßt, je höher der mittlere
Umformdruck infolge eines allseitig auf das umzufarmende Werkstueck einwirkende
Uberlcgerungsdruckzustand gewählt wird.
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Im Zusommenhong Fit dieser Erkenntnis ist es bekannt geworden, die'
Matrize bzw. das Gegendruckwerkzeug z. B. durch eine mit einer Flussigkeit gefüllte
und durch eine Membran abgeschlossene Gegendruckkammer oder ein aus flexiblem Werkstoff
bestehendes Gegendruckkissen zu bilden. Das umzuformende Werkstück wird dabei mittels
des Umformwerkzeuges (Stempel) aus nicht flexiblem Werkstoff gegen das flexible
Kissen gedruckt. In Bereich der der Umformung unterworfenen Zone des Werkst@ckes
werden dadurch zu den Umforikniften Uberlagerungsdruckkräfte wirksam. Die Überlagerungsdruckkräfte
wirken dabei allseitig in gleicher Höhe auf das Werkstück ein.
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Die bekannten Einrichtungen und Verfahren lassen einen kontinuierlichen
Arbeitsablauf beim Umformen Icinglrrsr Sicken und bei Sicken in Rohrkörpern nicht
zu.
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Aufgabe der ErfIndung ist es, eine Umformeinrichtung zu schaffen,
mit deren Hilfe es ermöglicht wird, x. 8. in Blechplatten oder rohrförmige Körper
Sicken in einem kontinuierlich ablaufenden Arbeitsprozeß durch Kaltumformung einzuarbeiten
und gleichzeitig bei der Umformung des Formönderungzvermögen des verwendeten Werkztoffes
günstig zu beeinflussen.
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Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgsmäß dodurch gelöst daß das
Gsgendruck erzeugende Werkzeug zumindest im Bereich der der Umformung des Werkstückes
unterworfenen Zone aus flexiblem Werkstoff besteht.
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Das aus flexiblen Werkstoff bestchende, als Matrize bzw. als Gegendruckwerkzeug
arbeiten. Teil läßt auf einfache Weise in einem kontinuierlichen Arbeitsablauf eine
Üeformung zur Horstellung von Sicken oder dergl. sowohl rohrförmiger Körper als
auch ebener Platten zu, wobei durch Überlogerung eines Drucksponnungszustandes eine
Erhöhung des Formönderungsvermögens des verwendeten Werkstoffes bewirkt wird. Insbesondere
bei dünnwandigen Blechen aus schwer umformbaren Werkstoffen wird mittels der erfimdungsgemößen
Einrichtung die Einarbeitung von Sicken oder ähnlichen Profilierungen kleiner Radien
bzw. Abkantvinkel ohne Rißbildung ermöglicht. Vorteilhofterweise erlaubt die Verwendung
eines aus flexiblem Werkstoff gebildeten Gegendruckwerkzeuges die Einsparung einer
die maßgenaue Form der einzuarbeitenden Sicke enthaltenden, in ihrer Herstellung
teueren Sicken rolle.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht ein wesentliches
Merkmal außerdem noch darin, daß die Gegendruckwalze zwei den aus flexible. Werkstoff
gebildeten Einsotz zwischen sich einschliessende und zur Änderung dessen Flexibilität
relativ gegeneinander verstellbare Andruckteile trägt. Dolit laßt sich der Uberlagerungsdruck
zustand in bezug auf die Druckhöhe einstellen und auf den verwendeten Werkstoff
abstimmen. Es wird vermieden, daß bei der Umformung eines aus duktilem Werkstoff
bestehenden Werkstückes ein ungünstig hoher Uberlagerungsdruck aufgebracht werden
muß. Bei tiefen Sicken, Rillen oder dergla kann es erforderlich werden, den Überlagerungsdruck
wdhrend des Umforivorganges zu vermindern, um Raume für das zu verformende flexible
Materialvolumen des Gegendruckwerkzeuges zu erholten.
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In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel gemäß der Erfindung
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Prinzipaufbau der
Einrichtung, Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel in scheiatischer Darstellung,
wobei das Gegendruckwerkzeug teilweise geschnitten dargestellt ist.
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In Fig. 1 ist mit 2 ein walzenförmig ausgebildetes Sickenwerk zeug
bezeichnet. Das Sickenwerkzeug weist zu beiden Seiten eines Ringe ansatzes 7 zylindrische
Abschnitte 3 bzw. 4 auf, deren Mantelflächen die Bezugsziffer 9 tragen. Der Ringansatz
7 des Sickenwerkzeuges 2 ragt Uber die Mantel flachen 9 der zylindrischen Abschnitte
3 bz. 4 hinaus und weist fUr die Einarbeitung einer halbkreisförmigen Sicke 10 in
das Werkstueck 11, das hier durch einen zohrförmigen Körper gebildet
ist,
eine entsprechende Form auf. Der Pfeil A zeigt die Andruckrichtung des Sickenwerkzeuges
2 an, während die Pfeile P1 die vom Sicken werkzeug 2 auf des Werkstück übertragenen
ulforikrUfte andeuten. Ferner sind mit P2 auf das Werkstück 11 im Bereich seiner
Umformzone einwirkende Gegendruckkräfte bezeichnet, die durch ein aus flexiblem
Werkstoff bestehendes Gegendruckkissen aufgebracht werden.
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Infolge der den Umformkräften P1 Uberlagerten Oegendruckkröfte P2
wird im Gefüge des Werkstoffes im Bereich der Umformzone ein Druckspannungszustand
erzeugt, der zu einer Erhöhung des Formönderungsver mögen des verwendeten Werkstoffes
fuhren kann.
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Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemößen
Einrichtung ist zur Erzeugung der Uberlogerungskräfte P2 eine Gegendruckwalze 15
vorgesehen, die als Trager für die Matrize dient und einen Zylinderansctz 16 sowie
einen demgegenüber schwacher ausgeführten Zylinderansatz 17 aufweist. Mittels der
Ansatze 16 und 17 sind zylindrische Mantel flachen 19 bzw. 20 gebildet, wobei die
Mantelflache 19 des Ansatzes 16 für die Anlage an dem nicht am Umformvorgang beteiligten
Werkstuckabschnitt als Niederhalter und zur Vermeidung von Durchiesseranderungen
angreift. Auf den Ansatz 17 ist axial frei verschiebbar ein Ringzylinderteil 22
angeordnet. Zwischen den durch den Ansatz 16 und das Ringzylinderteil 22 gebildeten
Schulterflächen 24 bzw. 25 ist auf den Ansatz 17 ein aus flexiblem Werkstoff gebildetes
Gegendruckringteil 26 eingesetzt, dessen Durchmesser im entspannton Zustand gleich
oder annähernd gleich dem Durchmesser des Ansatzes 16 bzw. des Ringzylinderteiles
22 ist Die Mantel flache des flexiblen Gegendruckringteiles 26 ist mit 27 und die
Mantelfläche des als Niederhalter wirkenden Ringzylinderteiles 22 mit 28 bezeichnet.
Das freie
Ende des Zylinderansatzes tragt ein Gewinde 30, auf das
ein Mutterteil 31 aufschraubbar ist. Das Mutterteil wirkt Uber seine Stirnfläche
29 auf das Ringzylinderteil 22 ein und bewirkt bei entsprechender Verdrehung eine
axiale Verschiebung des Teiles 22. Durch die Verschiebung wird ein Zusammendrücken
bzw. Entspannen des aus flexiblem Werkstoff bestehenden Gegendruckringteiles 26
bewirkte Mittels der Mutter 39 ist die Gegendruckwalze 15 auf die frei drehbare
Welle 40 aufgespannt. Das Gegendruckringteil 26 kann hierbei gegen eine Walze anderer
FlexibiLität bzw. Abmessungen leicht ausgetauscht werden. Mit fortschreitender Umformbewegung
des Sickenwerkzeuges 2 werden die den Umformkräften Pl entgegenwirkenden Gegendruckkröfte
P2 in zunehmendem Maße wirksam. Es bauen sich dadurch allseitig in gleicher Höhe
den Umformkröften P1 entgegenwirkende Gegendruckkröfte P2 auf.
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Es besteht die Möglichkeit, mittels des Mutterteiles 31 uber des Ringzylinderteil
22 die Flexibilität des Gegendruckringteiles 26 zu verändern, Es besteht ferner
die Möglichkeit, diese Verönderung auch wöhrend des Umformvorganges vorzunehmen.
Fur diesen Fall kann das Ringzylinderteil anstelle des Mutterteiles 31 mit einer
hydraulisch wirkenden Andrückeinrichtung zuscmmenarbeiten.