DE2611568A1

DE2611568A1 - Verfahren zum herstellen von ringfoermigen werkstuecken mit stark profiliertem querschnitt, wie vorschweissflansche o.dgl., und walzwerk zu dessen durchfuehrung

Info

Publication number: DE2611568A1
Application number: DE19762611568
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Ing Dittrich; Siegfried Ing Grad Groene
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1976-03-19
Publication date: 1977-09-29
Also published as: FR2344353B1; GB1572645A; JPS52131967A; US4084419A; FR2344353A1; IT1083863B

Description

Essen, den 17.3.19 76 PZ 302 3 Eb/Un

Patentanmeldung

"Verfahren zum Herstellen von ringförmigen Werkstücken mit stark profiliertem Querschnitt, wie Vorschweißflansche

o.dgl., und Walzwerk zu dessen Durchführung" Anmelder: Rheinstahl AG, 43 Essen

Ringförmige Werkstücke mit stark profiliertem Querschnitt, wie Vorschweißflansche o. dgl., können dadurch hergestellt werden, daß auf Schmiedetemperatur erhitzte Block- oder Stangenabschnitte auf Gesenkschmiedepressen oder -hämmern geformt und anschließend gelocht und entgratet sowie ggf. noch kalibriert werden. Dieses Herstellverfahren erfordert sehr hohe Utnformkräfte, für die entsprechend teure Maschinen benötigt werden. Außerdem sind die hohen Werkzeugkosten und der Materialabfall beim Lochen und Abgraten nachteilig.

Es ist auch bekannt, derartige Werkstücke durch spanende Bearbeitung aus Ringrohlingen herzustellen, die aus Stangenabschnitten gebogen und stumpfgeschweißt, aus dicken Blechen ausgebrannt oder auf Ringwalzwerken gewalzt werden. Derartige Flansche o. dgl. sind wegen der hohen Kosten und langen Dauer der spanenden Bearbeitung sowie wegen des großen Materialabfalls durch Späne teuer.

Ferner ist es bekannt, Vorschweißflansche o.dgl. Werkstücke im Ringwalzverfahren herzustellen. Dazu werden auf Schmiedetemperatur erhitzte Block- oder Stangenabschnitte auf einer Presse oder einem Hammer gestaucht, vorprofiliert und gelocht, anschließend auf einem Ringwalzwerk zwischen Dornwalze und profilierter Tellerwalze unteijDurchmesservergrößerung und weiterer Annäherung an das Fertigprofil vorgewalzt und anschließend in einem anderen Walzkaliber der Tellerwalze oder

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auf einem besonderen Fertigwal, zwerk gleichen Funktionsprinzips fertiggewalzt. Dabei kann zur Verbesserung der Form und Maßhaltigkeit sowie der Oberflächenqualität das Fertigwalzen in einem Kaliberring erfolgen. Bei diesem lierstellverfahren ist nur eine relativ kleine Preßkraft für die Rohlingherstellung erforderlich, und der Materialabfall beim Lochen ist gering. Nachteilig ist, daß einwandfreie Werkstücke nur erzielt werden können, wenn die Vorprofilierung des Presslings und des vorgewalzten Ringes sehr sorgfältig optimiert wurden, was normalerweise langwierige und teure Versuchsreihen erfordert. Außerdem sind die profilierten Preß- und Vorwalzwerkzeuge teuer, sie unterliegen wegen der Werkstoffreibung im Werkzeugprofil schnellem Verschleiß und erhöhen außerdem die erforderliche Antriebsleistung.

Demgegenüber ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von Vorschweißflanschen o. dgl. Werkstücken mit geringen Kosten für Maschinen, Werkzeuge, Materialabfall und Antriebsenergie bei sehr guter Form- und Maßgenauigkeit sowi e Oberflächenqualität der Werkstücke. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch die Verwendung von ebenen Stauchbahnen für die Rohlingsvorbereitung, die Verwendung von glatten Walzwerkzeugen für das Vorwalzen und durch ein trotz profiliertei Werkzeuge schlupf- und verschleißarmes Fertigwalzen das vorstehende Ziel zu erreichen ist.

ErfLndungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein auf Schmj edetemperatur erhitzter Block- oder Stangenabschnitt gestaucht und gelocht, anschließend durch eine zumindest auf den A'iß'.n- und den Innenumfang des sich drehenden Rohlings einwirken-Ίο Kraft: zu. einem Ring mit etwa rechteckigem Querschnitt vorgewa! ζ!, wird, dessen Innendurchmesser gleich oder wenig größer als der des fertigen Werkstücks ist, und schließlich durch eine auf die Stirnseiten des sich drehenden Ringes einwirkende Kraft

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profiliert sowie .quf die rndgüLtigen Durchmesse¹- fertiggewalzL· wird. Um drn Querschnitt des vorgew«-jl zten Ringes mühelos den jeweiligen Erfordernissen anpassen zu können, schlägt die Erfindung weiter vor, daii während des Vorwalzprozesses gleichzeitig Kräfte auf die Umfangsflächen und auf die Stirnflächen des sich drehenden Rohlings ausgeübt werden. Im Interesse einer möglichst kostengünstigen Weiterverarbeitung durch gute Maßhaltigkeit der wicntigen Werkstückflächen soll während des Fertigwalzprozesses der Materialfluß des sich drehenden Ringes in radialer Richtung begrenzt werden. Um dic-Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens mit möglichst geringem Aufwand erreichen zu können, wird schließlich vorgeschlagen, daß zum Fertigwalzen ein Walzwerk mit zwei in axialer Richtung gegeneinander zustellbaren Walzen verwendet wird, von denen zumindest eine angetrieben ist, von denen die eine auf ihrer Stirnfläche ein Negativ eines Teils des zu walzenden Profils aufweist und die andere, deren Achse um einen kleinen Winkel gegen die Achse der einen Walze geneigt ist, auf der Mantelfläche eines stumpfwinkligen Kegels das Negativ des anderen Teils des zu walzenden Profils aufweist. Derartige Walzwerke sind zum Walzen von scheibenförmigen Werkstücken, wie Eisenbahnvollrädern o.dgl., aus vorprofilierten Rohlingen an: srch bekannt (z.B. USA-Patentschrift 965 039), doch wurden sie zum erfindungsgemäßen Walzen ringförmiger, stark profilierter Werkstücke noch nicht verwendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist an einem Ausführungsbeispiel in den Figuren 1-6 schematisch dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 das Ausgangsmaterial Fig. 2 das Stauchen

Fig. 3 das Vorlochen

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Fig. 4 das Fertiglochen
Fig. 5 das Vorwalzen
Fig. 6 das Fertigwalzen

Zwischen ebenen Staachbahnen 1, 2 einer Presse oder eines Hammers wird ein auf Schmiedetemperatur erhitzter Block- oder Stangenabschnitt 3 gestaucht, anschließend wird er mit Vorlochwerkzeugen 4, 5 vorgelocht und mit Fertiglochwerkzeugen 6, 7 durchgelocht. Das Loch des gelochten Rohlings 8 ist geringfügig größer als der Durchmesser der Dornwalze 9 des Vorringwalzwerkes. Das Vorringwalzwerk weist eine angetriebene auf den Rohlingsaußendurchmesser wirkende Tellerwalze 10, eine gegen die Tellerwalze zustellbare, auf den Rohlingsinnendurchmesser einwirkende Dornwalze 9, sowie die beiden kegelstumpfförmigen, auf die Rohlingsstirnseiten einwirkenden Axialwalzen 11, 12 auf, von denen mindestens eine angetrieben ist und die gegeneinander zustellbar sind. 13 ist der vorgewalzte Ring, der am Ende des Vorwalzprozesses einen rechteckigen Querschnitt, eine gegenüber dem gelochten Rohling 8 etwas verringerte Höhe und einen Innendurchmesser aufweist, der wenig größer ist als der Innendurchmesser 14 des fertigen Flansches 15. Das Fertigwalzwerk weist eine angetriebene Unterwalze Ib mit einem Negativ der unteren Flanschstirnfläche 17, des Flanschinnendurchmessers 14 und des Flanschaußendurchmessers 18 auf. Die Oberwalze 19 ist ebenfalls angetrieben und in Richtung der Drehachse 20 der Unterwalze 16 gegen diese zustellbar. Die Drehachse 21 der Oberwalze 19 ist gegen die Drehachse 20 geringfügig um einen Winkel 22 geneigt, der normalerweise - je nach Flanschdurchmesser - etwa 2 bis 20 beträgt. Die untere und innere Oberfläche 23 der Oberwalze 19 weist auf einem Kegelstumpf ein Negativ der restlichen zu walzenden Flanschflächen 24, 25 auf in der Weise, daß der engste Walzspalt zwischen Unterwalze

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und Oberwalze 19 dom Querscbaittsprofil des fertigen Flansches 15 entspricht. Beim Fertigwalzprozeß wird durch Zustellung der Oberwalze 19 Werkstoff aus dem Bereich des oberen Außendurchmessers des vorgewalztcn Rohlings L3 verdrängt und Werkstoff in den Bereich des großen Außendurchmessers des fertigen Flansches 15 gedrängt, wobei gleichzeitig der Innendurchmesser sein Endmaß erhält. Die in den Figuren nicht bezeichneten Pfeile geben die Kraftwirkungs- bzw. Bewegungsrichtungen an.

ι ■.ί..'η--Sprüche:

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Claims

- Ja"

Patentansprüche

( 1. JVerfahren zum Herstellen von ringförmigen Werkstücken mit stark profiliertem Querschnitt, wie Vorschweißflansche o. dgl. dadurch gekennzeichnet, daß ein auf Schmiedetemperatur erhitzter Block- oder Stangenabschnitt gestaucht und gelocht, anschließend durch eine zumindest auf den Außen- und den Innenumfang des sich drehenden Rohlings einwirkende Kraft zu einem Ring mit etwa rechteckigem Querschnitt vorgewalzt wird, dessen Innendurchmesser gleich oder wenig größer als der des fertigen Werkstücks ist, und anschließend durch eine auf die Stirnseiten des sich drehenden Ringes einwirkende Kraft profiliert sowie auf die endgültigen Durchmesser fertiggewalzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Vorwalzprozesses gleichzeitig Kräfte auf die Umfangsflächen und auf die Stirnflächen des sich drehenden Rohlings ausgeübt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Fertigwalzprozesses der Materialfluß des sich drehenden Ringes in radialer Richtung begrenzt ist.
4. Walzwerk zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 3 mit zwei in axialer Richtung gegeneinander ?.wstellbaren Walzen, von denen zumindest eine angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Walze auf ihrer Stirnfläche ein Negativ eines Teils des zu walzenden Profils aufweist und daß die andere Walze, deren Achse um einen kleinen Winkel gegen die Achse der ersten Walze geneigt ist, auf der Mantelfläche eines stumpfwinkligen Kegels das Negativ des anderen Teils des zu walzenden Profils aufweist.

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