DE2418104A1

DE2418104A1 - Hydraulische presse

Info

Publication number: DE2418104A1
Application number: DE19742418104
Authority: DE
Inventors: Erich Ribback
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-13
Filing date: 1974-04-13
Publication date: 1975-10-23
Also published as: DE2418104B2; JPS50144182A; FR2267171B1; GB1494382A; FR2267171A1

Description

Hydraulische Presse

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Presse zum spanlosen Bearbeiten der Enden von stangenförmigen oder rohrförmigen metallischen Werkstücken, insbesondere zum Aufweiten oder Einziehen der Enden von rohrförmigen Werkstücken, mit einer Spannvorrichtung, die das zu bearbeitende Werkstück festhält, und mit einem hydraulischen Preßzylinder, dessen Kolbenstange gegen das in der Spannvorrichtung festgehaltene

Werkstück ausfahrbar ist und mit einem Bearbeitungswerkzeug versehen ist.

Nach dem Stande der Technik sind hydraulische Pressen der genannten Art bekannt. Bei diesen Pressen wird das an der Kolbenstange des Preßzylinders angeordnete Werkzeug, beispielsweise ein Einziehring oder ein Aufweitungsdorn, mittels des Preßzylinders gegen das Ende des in der Spannvorrichtung festgehaltenen Werkstückes gefahren, wodurch das Ende des Werkstückes die gewünschte Verformung erfährt. Die

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für die Verformung erforderliche Preßkraft muß in das Spannfutter der Spannvorrichtung eingeleitet werden, ohne daß am Werkstück im Bereich des Spannfutters Markierungen oder Verformungen auftreten. Um die Preßkraft einwandfrei in das Spannfutter einleiten zu können, muß die Spannkraft jedoch etwa das Fünffache der Preßkraft betragen, was in der Regel zu unerwünschten Verformungen oder zumindest zu Markierungen am vom Spannfutter festgehaltenen Teil des Werkstückes führt.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Presse der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß diese unerwünschten Verformungen oder Markierungen nicht mehr auftreten.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer hydraulischen Presse der eingangs genannten Art vor, daß beiderseits der Spannvorrichtung Preßzylinder angeordnet sind, deren Kolbenstangen gegeneinander in Längsrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes ausfahrbar sind. Bei der Presse gemäß der Erfindung wird das Werkstück an beiden Enden zugleich bearbeitet, so daß sich die Preßkräfte, die sonst in die Spannvorrichtung eingeleitet werden müssen, gegeneinander aufheben. Unerwünschte Verformungen oder Markierungen an den Werkstücken im Bereich der Spannvorrichtung treten also nicht mehr auf. Ein weiterer Vorteil der gleichzeitigen Bearbeitung der beiden Werkstückenden liegt in der gesteigerten Arbeitsgeschwindigkeit. Bei den bisher bekannten hydraulischen Pressen der eingangs genannten Art mußten nämlich die beiden Enden des Werkstückes in aufeinander folgenden Arbeitsgängen bearbeitet werden, während mit der Presse

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gemäß der Erfindung die gleichzeitige Bearbeitung beider Werkstückenden möglich ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung weist die Spannvorrichtung zwei einander gegenüberliegende hydraulische Spannzylinder auf, deren Kolbenstangen quer zur Längsrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes ausfahrbar sind und an ihren vorderen Enden mit Spannbacken versehen sind. Eine solche Spannvorrichtung ist beim Werkstückwechsel leicht zu öffnen und zu schließen. Da die Spannvorrichtung te ine Preßkräfte aufzunehmen braucht, reicht die Verlagerung der Spannbacken an den Kolbenstangen der Spannzylinder völlig aus.

Zweckmäßig sind die Preßzylinder und die Spannzylinder in einer gemeinsamen vertikalen Ebene angeordnet. Hierbei kennen die Preßzylinder und die Spannzylinder in besonders vorteilhafter Weise in einem gemeinsamen senkrecht stehenden Rahmen angeordnet werden, so daß aufwendige Fundamente oder seitliche Widerlager entfallen können. Besonders gute Transportmöglichkeiten im Bereich der Werkstückzuführung und der Werkstückabführung ergeben sich, wenn die Preßzylinder horizontal und die Spannzylinder vertikal angeordnet sind. Bei dieser Anordnung der Preßzylinder und der Spannzylinder können die Werkstücke nämlich auf einem ßollentisch oder einem Plattenband liegend durch den vertikal stehenden Pressenrahmen hindurch geführt werden und jeweils von der Spannvorrichtung ergriffen werden, wenn sie sich in der Höhe der einander gegenüberlie-

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genden Preßzylinder befinden.

Um einen schnellen Werkzeugwechsel und gegebenenfalls aufeinander folgende Verformungsvorgänge bei einmaliger Einspannung des Werkstücks zu ermöglichen, sind die JBearbeitungswerkzeuge an den vorderen Enden der Kolbenstangen der Preßzylinder an drehbaren Revolverkopfen mitmehreren Werkzeugen befestigt.

Zweckmäßig sind die Spannbacken an den vorderen Enden der Kolbenstangen der Spannzylinder der Form des Mittelabschnittes des Werkstückes angspaßt. Hierdurch wird das Y/erkstück nicht nur absolut lagegerecht fixiert, sondern erfährt unter Umständen auch eine Abstützung in seinem Mittelteil, durch die ungewollte Verformungen in diesem Mittelteil verhindert werden. Letzteres ist insbesondere im Hinblick auf die Herstellung von LKW-Hinterachsen wichtig, bei denen ein ringförmiger Mittelabschnitt (Banjo) für die spätere Aufnahme des Differentialgetriebes bereits vorgeformt ist. Dieser ringförmige Mittelabschnitt ist gegen axiale Kräfte verhältnismäßig empfindlich. Um diesen Mittelabschnitt gegen axiale Kräfte zu schützen, können die Spannbacken runde Vorsprünge aufweisen, die in den ringförmigen Mittelabschnitt passen. Durch diese Vorsprünge an den Spannbacken wird das Banjo von innen allseitig abgestützt, so daß es bei der Bearbeitung der Achsenden durch die Preßwerkzeuge nicht in sich zusammenfallen kann.

DiePresse gemäß der Erfindung gestattet es, mit wesentlich höheren Preßkräften zu arbeiten, als dies mit den bisher bekannten Pressen möglich war. Aus diesem Grunde kann in einem einzigen Arbeitsgang eine wesentlich größere Verformungsar-

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beit geleistet werden. Die stärkste mögliche Verformung ist bei den bisher bekannten Pressen aufgrund der unzureichenden Einspannung begrenzt. An diesen Pressen können deshalb nur Einziehwerkzeuge verwendet werden, die keine allzu großen Preßkräfte erforderlich machen. Bei den bisher bekannten Pressen ist es beispielsweise nicht möglich, Einziehringe zu verwenden, deren Veriormungsgrad (Verhältnis von Anfangsdurchmesser zu Enddurchmesser) größer als 1,3 ist. Die Presse gemäß der Erfindung gestattet jedoch erheblich größere Verformungsgrade, wobei die Bearbeitungswerkzeuge jeweils als sich im Querschnitt verjüngender Einziehring ausgebildet sind, der im Bereich des Einlaufes des Werkstückes einen kleinen Konuswinkel, im sich daran anschließenden mittleren Bereich mehrere radial nach innen vorspringende Hippen und im sich daran anschließenden Endbereich einen größeren Konuswinkel aufweist. Ein derartiger Einziehring verringert zunächst beim Einstoßen des Werkstückes den Durchmesser geringfügig und drückt dann mittels der radial nach innen gerichteten Rippen nach innen gerichtete halten in den Mantel des Werkstückes_o Anschließend tritt das Werkstück in den Endbereich mit großem Konuswinkel ein, wo die im Mantel des Werkstückes vorhandenen falten so eng zusammengefaltet werden, daß an der Außenwandung des Werkstückes eine nahezu völlig geschlossene zylindrische Oberfläche entsteht. Dabei sind die Rippen in ihrer radialen Erstreckung zweckmäßig so auf den Enddurchmesser des Einziehringes abgestimmt, daß sich im Endbereich des Einziehringes die durch die Rippen erzeugten falten im Werkstück am äußeren Umfang des Werkstückes vollständig schließen.

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Die Presse gemäß der Erfindung gestattet es beispielsweise, bei der Herstellung von LKW-Hinterachsen in einem einzigen Arbeitsvorgang an einem rohrförmigen Achsrohling an beiden Achsenden die erforderlichen Verformungen vorzunehmen,, Für derartige Arbeiten waren bisher stets eine Vielzahl von aufeinander folgenden Verformungsschritten notwendig.

Ein Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Presse gemäß der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der

Figur 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Presse gemäß der Erfindung,

Figur 2 einen Längsschnitt durch ein vorzugsweise an der Presse gemäß der Erfindung verwendetes Bearbeitungswerkzeug,

Figur 3 einen Schnitt durch ein noch unverformtes Werkstück,

Figur4. einen Schnitt durch ein teilweise verformtes Werkstück und

Figur 5 einen Schnitt durch ein endgültig verformtes Werkstück

zeigen.

In Figur 1 ist der Pressenrahmen mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. In dem Pressenrahmen sind horizontal einander gegenüberliegend zwei Preßzylinder 2 und 2a verlagert, deren Kolbenstangen 3 und 3a in Längsrichtung eines rohrförmigen Werkstückes 4 gegeneinander ausfahrbar sind» An den vorderen Enden der Kolbenstangen 3 und 3a sind Revolverköpfe 5 und 5a drehbar befestigt, auf denen mehrere Bearbeitungswerkzeuge 6 und ba angeordnet sind. Bei den Bearbeitungswerkzeugen 6 und 6a handelt es sich im Falle des Ausführungsbeispieles um Einziehringe. Anstelle von solchen Einziehringen können auf den

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Revolverköpfen 5 und 5a, aber auch Aufweitungsdorne odsr ähnliche Bearbeitungswerkzeuge angeordnet sein.

Im Presseinrahmen 1 sind weiterhin zwei Spannzylinder 7 und 7a angeordnet, die vertikal verlaufen und in der gleichen Ebene angeordnet sind wie die beiden Preßzylinder 2 und 2a. Die Spannzylinder 7 und 7a weisen gegeneinander und quer zur Längs richtung des Werkstückes ausfahrbare Kolbenstangen 8 und 8a auf, an deren vorderen Enden Spannbacken 9 und 9a befestigt sind. Diese Spannbacken 9 und 9a weisen runde Vorsprünge auf, die in den ringförmigen Mittelteil 4a des Werkstückes 4 eingreifen und diesen von innen stützen.

Unterhalb des Werkstückes 4 ist ein Plattenband 10 angeordnet, das senkrecht zur Ebene des Pressenrahmens 1 angeordnet ist und die Öffnung des Pressenrahmens 1 quer durchläuft„ Auf diesem Plattenband 10 liegen die nacheinander zu bearbeitenden Werkstücke 4 auf. Nachdem das Werkstück 4 auf dem Plattenband 10 liegend zwischen die Preßzylinder 2 und 2a transportiert worden ist, werden die Spannzylinder 7 und 7a ausgefahren, derart, daß die Spannbacken 9 und 9a das Werkstück 4 in der Bearbeitungssteilung festhalten. Sodann werden durch Verdrehen der Revolverköpfe 5 und 5a die jeweils erforderlichen Werkzeuge 6 und 6a in die Arbeitsposition gebracht und die Preßzylinder 2 und 2a betätigt. Hierdurch werden die Enden des Werkstückes 4 in der erforderlichen Art und Weise verformto Dabei heben sich die von den Preßzylindern 2 und 2a aufgebrachten Axialkräfte im Werkstück 4 gegeneinander auf, so daß die Spannvorrichtung keine Kräfte aufzunehmen braucht. Die

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Spannbacken 9 und 9a stützen Jedoch den ringförmigen Mittelteil 4a des Werkstückes 4 derart ab, daß dieser nicht in sich zusammenfallen kann. Falls vireitere Ye rf ο rmungs vorgänge an den Enden des Werkstückes 4 erforderlich sind, werden die Preßzylinder 2 und 2a eingefahren und die Revolverköpfe 5 und 5a verdreht, bis sich andere Werkzeuge in ihrer Arbeitsstellung befinden, .uann wird der Preßvorgang mit diesen Werkzeugen wiederholt.

ijach Abschluß des Bearbeitungsvorganges werden die Spannbacken 9 und 9a der Spannvorrichtung gelöst und das fertige Werkstück auf dem Plattenband 10 aus der Presse ausgetragen.

In Figur 2 ist ein bevorzugtes Aus führurigsb ei spiel aes als Einziehring ausgebildeten Bearbeitungswerkzeuges 6 bzw. 6a dargestellt. Dieser Einziehring weist im Bereich 11 des Einlaufes des Werkstückes einen kleinen Konuswinkel von etwa 15 auf. Im sich daran anschließenden mittleren Bereich 12 sind mehrere radial nach innen gerichtete Rippen 13 auf den inneren Umfang verteilt angeordnet, die in das Werkstück 4 nach innen gerichtete Palten drücken. An diesen mit Rippen versehenen Bereich schließt sich ein sich konisch verjüngender Endbereich an, dessen Konuswinkel größer als 15° ist. In diesem Bereich werden die im mittleren Bereich 12 in das Werkstück eingedrückten uralten am äußeren Umfang des Werkstückes 4 geschlossen, so daß dieses eine glatte zylindrische Oberfläche erhalt.

In den Figuren 3, 4 und 5 ist veranschaulicht, wie das Werkstück 4 in den Bereichen 11, 12 und 14 fortschreitend ver-

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formt ?iirdo In Figur 3 is: das Werkstück 4 noch unverformt. In Figur 4 sind durch die Rippen 13 nach innen gerichtete Falten in das "ferkstück 4 eingedrückt worden. In Figur 5 sind die Falten am äußeren Umfang des Werkstückes 4 geschlossen, so dai3 sich eine kontinuierliche zylindrische Oberfläche am Außenumfang des Werkstückes 4 ergibt.

Patentansprüche:

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Patentansprüche

[ 1.!Hydraulische Presse zum spanlosen Bearbeiten der Enden von stangenförmigen oder rohrförmigen metallischen Werkstücken, insbesondere zum Aufweiten oder Einziehen der Enden τοη rohrförmigen Yiferkstücken, mit einer Spannvorrichtung, die das zu bearbeitende Werkstück festhält, und mit einem hydraulischen Preßzylinder, dessen Kolbenstange gegen das in der Spannvorrichtung festgehaltene Werkstück ausfahrbar ist und mit einem Bearbeitungswerkzeug versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Spannvorrichtung (7,8,9; 7a,8a,9a) Preßzylinder (2; 2a) angeordnet sind, -deren Kolbenstangen (3; 3a) gegeneinander in Längsrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes (4) ausfahrbar sind.

2o Hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (7,8,9; 7a,8a, 9a) zwei einander gegenüberliegende hydraulische Spannzylinder (7; 7a) aufweist, deren Kolbenstangen (8; 8a) quer zur Längsrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes (4) ausfahrbar sind und an ihren vorderen Enden mit Spannbacken (9; 9a) versehen sind_o

3ο Hydraulische Presse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzylinder (2; 2a)

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und die Spannzylinder (7; 7a) in einer gemeinsamen vertikalen Ebene- angeordnet sind.-

4o Hydraulische Presse nach den Ansprüchen

1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzylinder (2; 2a) horizontal und die Spannzylinder (7; 7a) vertikal angeordnet sind.

5. Hydraulische Presse nach den Ansprüchen

1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (6; 6a) an den vorderen Enden der Kolbenstangen (3; 3a) der Preßzylinder (2; 2a) an drehbaren Revolverköpfen (5; 5a) mit mehreren Bearbeitungswerkzeugen (6; 6a) befestigt sind.

6. Hydraulische Presse nach den Ansprüchen 1 - 5j dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (9j 9a) an den vorderen Enden der Kolbenstangen (8; 8a) der Spannzylinder (7; 7a) der Form des Mittelabschnittes (4a) des Werkstückes (4) angepaßt sind.

7. Hydraulische Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (9; 9a) runde Yorsprünge zur Abstützung eines ringförmigen Mittelabschnittes (4a) des Werkstückes (4) aufweisen.

8. Hydraulische Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß senkrecht zur Ebene der Preßzylinder (2; 2a) und der Spannzylin-

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der (7; 7a) in Höhe der Preßzylinder (2; 2a) eine Transportvorrichtung (10) zum An- und Abtransport aufeinanderfolgender Werkstücke (4) vorgesehen ist.

9ο Hydraulische Presse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (10) als Rollentisch oder Plattenband ausgebildet ist.

1Oo Hydraulische Presse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 9> dadurch gekennzeichnet, daß die
Bearbeitungswerkzeuge (6; 6a) jeweils als sich im Querschnitt verjüngender Einziehring ausgebildet sind, der im Bereich
(11) des Einlaufes des Werkstückes (4) einen kleinen Konuswinkel, im sich daran anschließenden mittleren Bereich (12) mehrere radial nach innen vorspringende Rippen (13) und im
sich daran anschließenden Endbereich (14) einen größeren
Konuswinkel aufweist„

11. Hydraulische Presse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (13) in ihrer radialen Erstreckung so auf den Enddurchmesser des Einziehringes abgestimmt sind, daß sich im Endbereich (14) des Einziehringes die durch die Rippen (13) erzeugten Falten im Werkstück (4) am äußeren Umfang des Werkstückes (4) schließen.

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