DE2659472A1

DE2659472A1 - Verfahren zur herstellung von pressteilen sowie vorrichtung hierfuer

Info

Publication number: DE2659472A1
Application number: DE19762659472
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Karl Koch
Original assignee: Peltzer and Ehlers GmbH and Co
Current assignee: Peltzer and Ehlers GmbH and Co
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1978-07-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Preßteilen sowie Vorrichtung hierfür Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Preßteilen in einer Schmiedemaschine im Kalt-, Halbwarm- oder Warmverfahren sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Zum Pressen von insbesondere kleineren Preßteilen wie beispielsweise Bolzen, Muttern, Schraubenrohlingen od. dgl. werden im allgemeinen Rundmaterialstangen nach DIN 1013 mit eingeschränkten Walztoleranzen eingesetzt. In besonderen Fällen wird sogar geschältes oder gezogenes Material verwendet. Die Verwendung derart hochwertigen Materials ist nach dem derzeitigen Stand der Technik zur Erzielung optimaler Werkzeugstandzeiten und problemloser Transferoperationen notwendig. Die Kosten für ein derartiges Ausgangsmaterial liegen jedoch naturgemäß relativ hoch. Da darüberhinaus die Materialkosten bei einer Massenproduktion derartiger Teile relativ hoch liegen, ist man bestrebt, möglichst billiges Ausgangsmaterial einsetzen zu können. Als Ausgangsmaterial bietet sich das relativ billige Knüppelmaterial an.
Bisher war es jedoch nicht möglich, dieses Knüppelmaterial in automatischen Schmiedemaschinen zu verwenden. Das Knüppelmaterial weist nämlich relativ große Abmessungstoleranzen und Formunterschiede innerhalb des Querschnitts auf, was zu schlechten Werkzeugstandzeiten, Maschinenüberlastungen, Transportproblemen und dergleichen führt. Als Folge der großen Querschnittstoleranzen ergibt sich darüberhinaus, daß die Einzelabschnitte - besonders von Knüppelmaterial aus verschiedenen Chargen - derart unterschiedliche Volumina aufweisen, daß die daraus beim Umformen entstehenden Preßteile stark unterschiedliche Maße und Formen aufweisen, die eine spätere automatische Weiterverarbeitung beispielsweise in Dreh-,Fräs-oder Schleifautomaten unmöglich machen oder zumindest erschweren und damit verteuern.
Darüberhinaus ist es nach dem heutigen Stand der Technik nur sehr schwer möglich, in-automatischen Schmiedemaschinen runde Teile aus kantigem Material oder umgekehrt vieleckige, komplizierte Teile aus rundem Ausgangsmaterial zu formen. Aus diesem Grunde können die Schmiedemaschinen nur mit einem solchen Material beschickt werden, dessen Querschnitt den eigentlichen Schmiedeprozeß begünstigt.
Da trotzdem der Einsatz von billigem Ausgangsmaterial wie beispielsweise Knüppelmaterial nach wie vor wirtschaftlich reizvoll ist, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu finden, das die Verarbeitung von Knüppelmaterial für die Herstellung von Preßteilen erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Knüppelmaterial vor seiner Verarbeitung in der Schmiedemaschine in einem dieser vorgeschalteten Walzwerk erwärmt und zum Material passenden Querschnitts mit engeren Toleranzen gewalzt wird und unmittelbar anschließend unter Ausnutzung der ursprünglichen Erwärmung in der Schmiedemaschine weiterverarbeitet wird. Mit dem Walzwerk kann das Knüppelmaterial vor dem Einlauf in die Schmiedemaschine in rundes oder material anderen Querschnittes mit engsten Toleranzen umgeformt werden, so daß es einen genau kalibrierten, optimalen Querschnitt für die weitere Verarbeitung erhält. Es ergibt sich somit die Möglichkeit, billiges Knüppelmaterial zu verwenden, wodurch sich die Investitionen für das Walzwerk in kurzer Zeit amortisieren. Dabei spielt eine große Rolle, daß die Erwärmung des Knüppelmaterials für den Walzvorgang gleichzeitig für den Preßvorgang in der Schmiedemaschine ausgenutzt wird.
Besonders zweckmässig ist es, wenn in das erfindungsgemäße Verfahren ein weiterer Verfahrensschritt eingebaut wird, und zwar vor Einlauf in die Schmiedemaschine. Hier ist es von Vorteil, das gewalzte Material auf die für den Schmiedeprozeß günstige Temperatur zu bringen. Dies kann, je nach Walztemperatur dadurch geschehen, daß das in die Schmiedemaschine einlaufende Material gekühlt oder aufgeheizt wird. Dabei spielt eine Rolle, nach welchem Verfahren die Umformung in der Schmiedemaschine vor sich geht. Bei der Warmumformung kann es notwendig sein, das einlaufende Material ein wenig aufzuheizen, um die beim Walzvorgang auftretende Abkühlung zu kompensieren, während bei der Kalt- und Halbwarmumformung eine Kühlung des einlaufenden Materials notwendig ist.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, bei der der Schmiedemaschine ein Walzwerk zum Walzen von Knüppelmaterial od. dgl. vorgeschaltet ist. Dabei ist das Vorschalten derart zu verstehen, daß Walzwerk und Schmiedemaschine unmittelbar aneinandergrenzen, damit beim Transport von Walzwerk zur Schmiedemaschine möglichst geringe Wärmeverluste entstehen. Auf diese Weise besteht nämlich erst die Möglichkeit, in Ubereinstimmung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die ursprüngliche Erwärmung vor dem Walzvorgang gleichzeitig auch für den Preßvorgang auszunutzen.
Für den Fall, daß das gewalzte Material vor Einlauf in die Schmiedemaschine einer Temperaturbehandlung unterzogen werden muß, sieht die Erfindung vor, daß zwischen Walzwerk und Schmiedemaschine eine Temperaturreguliereinrichtung zur Erzielung einer für den Schmiedeprozeß günstigen Temperatur angeordnet ist. Dabei ist es gemäß einem weiteren Merkmal zweckmässig, daß die Temperaturreguliereinrichtung eine Regeleinrichtung zum automatischen Konstanthalten der Einlauftemperatur des gewalzten Materials aufweist.
Arbeitet die Schmiedemaschine nach dem Warmverfahren kann es notwendig sein, daß die Temperaturreguliereinrichtung als Erwärmungsanlage ausgebildet ist, um die beim Walzverfahren auftretende Abkühlung des Materials zu kompensieren. Damit der hierfür erforderliche Energieaufwand möglichst klein bleibt, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das Walzwerk Warmhaltezonen aufweist. Diese Warmhaltezonen können beispielsweise Schutzhauben über den Transporteinrichtungen des Walzwerks sein. Je nach Temperatur, bei der der Walzvorgang abläuft, können diese Warmhaltezonen ausreichen, so daß die auftretende Abkühlung so klein gehalten wird, daß eine zusätzliche Erwärmung in einer Erwärmungsanlage fortfallen kann.
Ist jedoch die Anordnung einer Wärmungsanlage notwendig, dann erscheint es zweckmäßig, sie als Bestandteil der Warmhaltezone auszubilden, um den Platzbedarf gering zu halten.
Wird in der Schmiedemaschine nach dem Kalt- oder Halbwarmverfahren gepreßt, ist es erforderlich, die Temperaturreguliereinrichtung als Kühlanlage auszubilden, da die Einlauftemperatur ansonsten zu hoch würde. Entsprechend kann das Walzwerk dann auch mit Kühlzonen versehen sein, wobei die Kühlanlage zweckmässigerweise Bestandteil der Kühlzonen ist.
Schließlich ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Walzwerk beispielsweise Duo-Walzgerüste, Trio-Walzgerüste, Reckwalzen, Schwingmaschinen od. dgl. aufweist.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele näher veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Schmiedemaschine mit vorgeschaltetem Walzwerk; Fig. 2 eine Schmiedemaschine mit einem vorgeschalteten Walzwerk anderer Bauart.
Figur 1 zeigt in der Draufsicht an der in dieser Ansicht rechten Seite eine Schmiedemaschine 1'in schematischer Darstellung, an die sich nach links hin ein Walzwerk 2' anschließt.
Dieses Walzwerk 2' weist ein Stangenmagazin 3' auf, das der Bevorratung des Knüppelmaterials dient. An dieses Stangenmaterial 3' schließt sich in dieser Ansicht nach oben hin ein Transportrollgang 4' an, der zu einer Aufheizanlage 5' führt.
Auf der zum Transportrollgang 4' gegenüberliegenden Seite der Aufheizanlage 5' ist ein doppelstöckiges Rollgerüst 6' angeordnet, das nach rechts hin an die Schmiedemaschine 1' angrenzt und nach links hin zu einem Trio-Walzgerüst 7' führt. Hinter diesem Trio-Walzgerüst 7', d.h. in dieser Ansicht nach links hin ist eine Wipprinne 8' angeordnet. Wrinne 8' und Rollgerüst 6' sind mit einer Warmhaltezone 9t versehen, die durch eine Strichpunktierung angedeutet sind. Diese Warmhaltezonen 9' können beispielsweise als wärmedichte Verkleidung oder Tunnel ausgebildet sein. Zwischen dem in dieser Ansicht rechten Ende des Rollgerüsts 6' und der Schmiedemaschine 1' ist zusätzlich noch eine Erwärmungsanlage 10' angeordnet.
Der Walzvorgang in diesem Walzwerk 2' stellt sich wie folgt dar.
Die Knüppelstäbe gelangen zunächst von dem Stangenmagazin 3' auf den Transportrollgang 4', durch den sie zu der Aufheizanlage 5' befördert werden. In dieser Aufheizanlage 5' werden die Knüppel stäbe auf die für den Walzvorgang erforderliche Temperatur gebracht. Im Anschluß daran werden sie auf den oberen Rollgang des doppelstöckigen Rollgerüstes 6' gelegt und zu dem Trio-Walzgerüst 7' transportiert.
Nach dem ersten Walzstich gelangt der derart vorgeformte Knüppelstab auf die Wipprinne 8', die ihn auf die Ebene des unteren Walzenpaares des Trio-Walzengerüstes 7' senkt und um 900 verdreht. Anschließend wird dr durch das untere Walzenpaar des Trio-Walzengerüstes 7' auf den fertigen, beispielsweise runden Querschnitt gewalzt und gelangt auf den unteren Rollgang des Rollgerüstes 6'. Mittels dieses Rollganges wird der Knüppelstab in die Erwärmungsanlage 10' transportiert. filer wird, soweit erforderlich, der Temperaturverlust, der durch die Transportvorgänge trotz der Warmhaltezone 9' entstanden ist, so weit ausgeglichen, daß das gewalzte Material mit optimaler Temperatur in die Schmiedemaschine 1' gelangt. Hier wird das einlaufende Material abschnittweise in mehreren Stufen zu Preßteilen gepreßt.
In Figur 2 ist eine andere Anordnung 21 gezeigt. Die einzelnen Teile dieser Anlage 2" sind zwischen dem in dieser Ansicht links angeordneten Stangenmagazin 3'' und der an der rechten Seite angeordneten Schmiedemaschine 1" in Reihe hintereinander aufgestellt, und zwar in Transportrichtung der Knüppelstäbe gesehen zunächst der Rollgang 4'', die Aufheizanlage 5", die in diesem Fall längs durchlaufen wird, daran anschließend eine Schwingmaschine und das in diesem Fall einstöckig ausgebildete Rollgerüst 6" mit der Warmhaltezone 9".
Daran schließt sich dann noch die Erwärmungsanlage 10" vor der Schmiedemaschine 1ts an Anstelle der Schwingmaschine 7' bzw. 7" in Figur 1 und Figur 2 können auch andere Walzgerüste eingesetzt werden, wobei der Walzvorgang entsprechend den Anforderungen beliebig oft durchgeführt werden kann. Auch andere Umformmaschinen, wie z.B. Schwingmaschinen, Reckwalzen, Ziehmaschinen usw. können eingesetzt werden.

Claims

Ansprüche erfahren zur Herstellung von Preßteilen einer Schmiedemaschine im Halbwarm- oder Warmverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß Knüppelmaterial vor seiner Verarbeitung in der Schmiedemaschine (1) in einem dieser vorgeschalteten Walzwerk (2) erwärmt und zu Material passenden Querschnitts mit engeren Toleranzen gewalzt wird, das unmittelbar anschließend unter Ausnutzung der ursprünglichen Erwärmung in der Schmiedemaschine (1) weiterverarbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gewalzte Material vor Einlauf in die Schmiedemaschine (1) auf die für den Schmiedeprozeß günstige Temperatur gebracht wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiedemaschine (1) ein Walzwerk (2) zum Walzen von Knüppelmaterial od. dgl.

vorgeschaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Walzwerk (2) und Schmiedemaschine (1) eine Temperaturreguliereinrichtung (10) zur Erzielung einer für den Schmiedeprozeß günstigen Temperatur des gewalzten Materials angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturreguliereinrichtung (10) eine Regeleinrichtung zum automatischen Konstanthalten der Einlauftemperatur des gewalzten Materials aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturreguliereinrichtung (10) als Erwärmungsanlage ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzwerk (2) Warmhaltezonen (9) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmungsanlage (10) Bestandteil der Warmhaltezonen (9) ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturreguliereinrichtung als Kühlanlage ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzwerk Kühlzonen aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlanlage Bestandteil der Kühlzonen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzwerk (2) beispielsweise ein Duo-Walzgeriist, Trio-Walzgerüst, Reckwalzen, Schwingwalzen od. dgl. aufweist