DE2503854A1

DE2503854A1 - Verfahren und vorrichtung zum formen grossformatiger wellelemente aus metall mit hoher abmessungsgenauigkeit

Info

Publication number: DE2503854A1
Application number: DE19752503854
Authority: DE
Inventors: Czeslaw Dipl Ing Gruszczynski; Czeslaw Kaczmarek; Ignacy Dipl Ing Stefaniak; Henryk Szymaniak
Original assignee: Instytut Obrobki Plastycznej
Current assignee: Instytut Obrobki Plastycznej
Priority date: 1974-02-06
Filing date: 1975-01-30
Publication date: 1975-08-07
Also published as: DE2503854B2; DE2503854C3; CS218554B2; PL87170B1; AT341300B; ATA67375A; DD117368A5

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Formen großformatiger Wellelemente aus Metall mit hoher Abmessungsgenanigkeit Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen großformatiger Wellelemente aus Metall mit hoher Abmessungsgenauigkeit sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, vorzugsweise von Gesenken für den Bedarf der Asbest-Zement-Industrie.
Bekannt ist ein Verfahren, daß auf dem Biegen von einzelnen Krümmungen in drei aufeinanderfolgflnden Arbeitsstufen beruht, wobei die endgültige Formgebung in der letzten Arbeitsstufe erfolgt.
Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens sind bekannte Biegepressen mit einem Arbeitsschieber und einer auf ihr befestigten Dreifachbiegestanze.
Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei welchem das Formen der Krümmungen durch stufenweises Biegen mit Hilfe vieler kontinuierlicher Arbeitsschritte in einzelnen Walzgerüsten und Rollensätzen vollzogen wird.
Eine Vorrichtung zur D=rchführung dieses Verfahrens ist eine bekannte Profilbiegemaschine mit austauschbaren, an die Krümmungen des zu biegenden Wellelementwerkstückes angepaßten Biegeelementen.
Ein anderes ~bekanntes Verfahren (s.US-PS 3 511 073) beruht auf einem einfachen einstufigen Biegen der einzelnen Krümmungen in die endgültige Form nacheinander im gesamten zu verformenden Element. Die für dieses Verfahren bestimmte Vorrichtung weist eine Hydraulikpumpe auf und ist mit Tauchkolbenarbeitsschiebern mit Biegestanzen und Festformen ausgestattet, deren Anzahlund Krümmungsform dem zu biegenden Element angepaßt sind.
Ein weiteres bekanntes Verfahren beruht auf einem stufenweisen Biegen des zu verformenden Elementes, das zwischen sich verzahnenden Arbeit steilen von Walzpaaren verschoben wird. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist eine bekannte Zweitrommelrundbiegemaschine, die mit Rollen oder mit am Trommelumfang angeordneten formbildenden Zähnen ausgerüstet ist.
Ein weiteres bekanntes Verfahren beruht auf dem gleichzeitigen Fertigstanzen aller Krümmungen des gesamten zu verformenden Wellelementes durch Biegen und teilweises unregelmäßiges Strecken.
Die dafür bestimmte Vorrichtung ist eine Hydraulikpresse mit zweiteiligem Stanzwerkzeug, das mit einer beständigen Wellenfläche, die den zu formenden Krümmungen des fertigen Werkstücks entspricht, versehen ist.
Alle bekannten Verfahren zum Formen von großformatigen Wellelementen aus Metall durch Biegestanzen weisen die gleichen grundsätzlichen Nachteile auf, nämlich zu große Maßtoleranzen der verformten Wellelemente, die durch das freie Biegen der Krümmungen und durch die dadurch hervorgerufene elastische Rückdehnung nach dem Biegen hervorgerufen werden.
Die bekannten Vorrichtungen zum Biegen von großformatigen Wellelementen aus Metall gewähren diesen Elementen keine hohe Maßgenauigkeit, da auf diesen Vorrichtungen nur ein freies Biegen der nach beendetem Biegeprozeß sich erheblich streckenden Krümmungen durchgeführt werden kann. Überdies erfordert die Durchführung von einzeln geformten Krümmungen eine große Anzahl von Arbeitsstufen für die Formung des gesamten Wellelementes und ist damit äußerst arbeitsaufwendig.
Das bekannte Verfahren zum gleichzeitigen Biege stanzen aller Krümmungen von großformatigen Wellelementen aus Metall weist ähnliche Nachteile auf wie das Formen durch Biegen, die vornehmlich auf die erheblichen Maß-, Form- und linearen Ungenauigkeiten zurückzuführen sind, obwohl bei diesem Arbeitsgang eine Biegung mit teilweiser Streckung des verformten Werkstücks erfolgt. Durch die bekannte Vorrichtung zum gleichzeitigen Stanzen aller Krümmungen von großformatigen Wellelementen aus Metall wird keine hohe Maßgenauigkeit der gestanzten Elemente gewährleistet, weil sie über keine eiztellbaren Arbeitswerkzeuge verfügen, deren entsprechende Einstellung die Herabsetzung der Maßungenauigkeiten beeinflußt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verfahren wie auch eine Vorrichtung anzugeben, bei welchen die genannten Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen vermieden sind, und welche den Erhalt von großformatigen Wellelementen aus Metall mit hohen Maßgenauigkeiten gewährleisten.
Diese Aufgabe wurde durch das erfindungsgemäße Verfahren zum gleich»seitigen Biege stanzen aller Krümmungen eines Wellelementes gelöst, bei welchem das Biegen der Krümmungen der einzelnen Abschnitte des Wellelementes mit einer geregelten und vorgegebenen Streckzieh- und Reckbiegekraftgröße sowie durch Anwendung der Preßvorrichtung einer zusätzlichen veränderlichen Streckzieh- und Reckbiegekraft erfolgt, wobei Beanspruchungen hervorgerufen werden, welche eine Verformung des Wellelementes über die Streckgrenze hinaus und eine bleibende Formänderung des gesamten Wellelementes verursachen. Die erfindungsgemäße neue Preßvorrichtung enthält ein zweiteiliges,spezielles großformatiges, zusammensetzbares Stanzwerkzeug, das mit räumlich einstellbaren Verformungswerkzeugteilen ausgestattet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung beseitigen durch Formen von Wellelementen unter Einwirkung von Streckzieh-und Reckbiegekräften sowie über die Streckgrenze hinausgehenden Kräften die Maßungenauigkeiten der gefertigen Wellelemente, die bisher hauptsächlich infolge der Rückfederung der Elemente nach dem Biegepressen entstanden.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf dem vertikalen Vorlauf - zusammen mit dem Schieber der Hydraulikpresse - des beweglichen Teils des Stanzwerkzeuges in Etichtung auf den unbe#weglichen Teil und auf dem darauffolgenden gleichzeitigen Biegestanzen aller Krümmungen des zwischen den Teilen angeordneten Werkzeugs bei gleichzeitigem Strecken und Recken des geformten Wellelementes unter Verwendung entsprechend eingestellter Verformungswerkzeugteile des Stanzwerkzeuge 5.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht in der Anfangsphase der Herstellung von Wellelementen; Fig. 2 die Vorrichtung in Seitenansicht in der Endphase der Herstellung von Wellelementen.
In den Fig 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung links von der Symmetrieachse nur mit Hauptverformungswerkzeugen ausgerüstet, rechts davon ist sie zusätzlich mit einer eine Abrundung aufweisenden Stütze 5 sowie mit einer eine Aussparung aufweisenden Walze 9 zur Hervorrufung einer zusätzlichen Streckzieh- und Heckbiegekraft dargestellt.
Die erfindungsgemälie Vorrichtung ist mit einem Satz in ihrer räumlichen anordnung regulierbarer Arbeitswerkzeugteile ausgerüstet, die entsprechend eingestellt die Formung der Erummangen unter Einhaltung einer hohen Ausführungsgenauigkeit durch Biegen mit gleichzeitigem Streckziehen und Reckbiegen gewährleisten.
Die auf Prismen 3 fest angeordneten Walzen 1, die rotierenden Walzen 2 sowie die Gegenhalter 6 mit Abmessungen, die der Gestalt und den Abmessungen der Krümmungen des zu verformenden Werkstückes entsprechen, bilden die Teile, die über die regulierbare, gleitende oder rollende Reibung ihrer Flächen auf der Fläche des zu formenden wellenartigen Werkstückes 10 die erfindungsgefäße Verformung gewährleisten.
Die in der Vorrichtung eingesetzten Stützen 8 mit Abrundungen sowie die Walzen 9 mit Aussparungen verursachen das Einwirken von zusätzlichen Streckzieh- und Reckbiegekräften auf das geformte Werkstück 10 und zwar aufgrund der Änderung der Biegerichtung des Randteils des Wellelementes. Die Arbeitswerkzeugteile der Vorrichtung werden zu einem zweckgebundenen, dem Bedarf entsprechenden Satz zusammengestellt, welcher zusammen mit der Einstellung der Arbeitswerkzeugteile einen wesentlichen Einfluß auf den Erhalt von bestimmten Abmessungsparemetern des gesamten wellenförmigen Werkstückes ausübt.
Zur räumlichen Einstellung und degulierung der Arbeitswerkzeugteile der Vorrichtung dienen: zur stufenlosen waagerechten Verlagerung der Walzen mit den Prismen Stellkeile 5 mit ein- oder doppelseitiger Konizität und zur stufenweisen Einstellung ihrer senkrechten Lage starre oder elastische Regulierungseinlagen 4.
Die Arbeitsbewegung der Presse mit unbestimmtem Hubwert ist durch einen Anschlag 7 begrenzt.

Claims

Patentansprüche

erfahren zum Formen großformatiger Wellelemente aus Metall mit hoher Abmessungsgenauigkeit durch gleichzeitiges Biegestanzen aller Krümmungen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die zu formenden Werkstücke unter Verwendung von veränderlichen und regulierbaren Streckzieh- und Reckbiegekräften derart gebogen werden, daß gleichzeitige eine bleibende Formänderung des geformten Werkstückes auf seiner ganzen Fläche, insbesondere an den Abschnitten des Werkstükkes, die die Krümmungen aufweisen, über die Streckgrenze des Werkstoffs hinaus erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine eränderliche Streckziehkraft während des Biegestanzens unter Zuhilfenahme einer regulierbaren Reibung zwischen der Fläche des geformten Werkstückes und den einstellbaren Werkzeugteilen der Verformungsvorrichtung hervorgerufen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Streckzieh- und Reckbiegekraft durch Reibung, vorzugsweise zwischen den Randabschnitten des biegegestanzten Werkstückes und der Oberfläche von Stützen mit Abrunden sowie von Walzen mit Aussparungen hervorgerufen wird.
4. Vorrichtung zum Formen großformatiger Wellelemente aus Hetall mit hoher Abmessungsgenauigkeit, die ein auf einer Presse angeordnetes zweiteiliges großflächiges zerlegbares Stanzwerkzeug aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie fest angeordnete walzen (1), rotierende Walzen (2), welche af Prismen (3) montiert sind, die auf eine Vertikaleinstellung der Prismen regulierenden Einlagen (4) abstützend gelagert sind, Gegenhalter (6) zur Erhöhung der Reibung, Stellkeile (5) zur stufenlosen Verlagerung der Walzen mit den Prismen in der Horizontalebene, Anschläge (7) zur Begrenzung der Vertikalverstellung des beweglichen Teiles der Preßeinrichtung sowie Stützen (8) mit Abrundungen und Walzen (9) mit Aussparungen enthält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbmesser der Krümmungen der Stützen (8) mit Abrundungen sowie der Walzen (9) mit Aussparungen kleiner sind als die Krümmungen der fest angeordneten Walzen (1) und der rotierenden Walzen (2j.

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