DE2758543A1 - Herstellen von ringfoermigen werkstuecken - Google Patents

Herstellen von ringfoermigen werkstuecken

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DE2758543A1 DE19772758543 DE2758543A DE2758543A1 DE 2758543 A1 DE2758543 A1 DE 2758543A1 DE 19772758543 DE19772758543 DE 19772758543 DE 2758543 A DE2758543 A DE 2758543A DE 2758543 A1 DE2758543 A1 DE 2758543A1
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Description

Herstellen von ringförmigen Jerkstücken
Die Erfindung bezieht sich auf die herstellung von ringförmigen lietallwerkstucken aus Hohrmaterial, beispielsweise durch -Kingrollen mittels Verfahren bach den britischen Patentschriften 1.329.251, 1.378.508, 1.384.387, 1.384.388 und 1.395-726 und den Patentanmeldungen 32783/74, 32784/74, 32785/74 und 32786/74.
Dort werden automatische Maschinen verwendet, auf denen solche Halbfabrikate hergestellt werden können. Die am meisten geeignete ist möglicherweise die Mehrspindeldrehbank, die jedoch ursprünglich zum Herstellen von komplexeren Teilen als einfach ^inge bestimmt ist und demnach eine kompliziertere Maschine ist als es zum Herstellen solcher Teile notwendig ist. Andere Nachteile einer solchen Drehbank sind die hohen Anlegekosten, das Fehlen von Festigkeit und die geringen Spindelgeschwindigkeiten, die die Verwendung hoher Umdrehungen mit Karbid-Werkzeugen verhindert, was zu geringeren Produktionsfcaten führt. Ein größerer Nachteil eines Bearbeitungsvorganges in bezug auf die Herstellung von ringförmigen Werkstücken wird jedoch durch das übliche Ablöseblatt bewirkt. Beispielsweise können bei der Herstellung von Lagerringen 15 bis 20% des sehr teuren Rohmaterials wegen dieses Ablöseblattes in der Form vom Spänen verloren gehen.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, diesen Abfall zu verringern. Nach der Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für ringförmige Werkstücke aus Rohrmaterial
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angegeben, bei denen das Rohrmaterial einem Teilabrollen unterworfen wird. Das Teilabrollwerkzeug wird auf eine Tiefe gebracht, die etwa dem endgültigen Bohrdurchnesser des Werkstücks entspricht, wird aber angehalten, bevor eine Länge des Rohrmaterials abgetrennt ist, und danach wird die Innenseite der teilweise abgetrennten Länge des Rohres auf den gewünschten Innendurchmesser des Werkstücks bearbeitet. Je nach der Tiefe, auf die das Bollwerkzeug gebracht wird, trennt diese Maschine entweder das Werkstück vom Rohrmaterial oder läßt es durch ein dünnes ringförmiges Band mit ihm verbunden. Im letzteren Fall wird dann nach dem Zurückziehen der Bohr- und Drehwerkzeuge das Rollwerkzeug ein weiteres Stück vorwärts bewegt, wodurch das Werkstück vom Rohrmaterial abgetrennt wird.
Das Teilabrollen und das Bohren des teilweise abgetrennten Rohres kann auf besonderen Maschinen vorgenommen werden. Vorzugsweise erfolgen diese Arbeiten auf einer einzigen Maschine, die einen anderen Teil der Erfindung bildet und ein drehbares Futter zum Halten des Rohrmaterials, ein drehbares Abrollwerkzeug, das radial zum Rohr gedrückt werden kann, so daß es eine Länge des Rohres teilweise abtrennt, und ein Bohrwerkzeug enthält, das parallel zur Achse des Rohres innerhalb der Rohrbohrung zur Maschine geführt wird. Vorzugsweise kann das Rollwerkzeug radial in zwei getrennten Bewegungen gedrückt werden. Die erste Bewegung trennt das Werkstück teilweise ab, bevor die Maschinenarbeit stattfindet, und die zweite Bewegung trennt das Werkstück vollständig ab.
Gegenüber dem Rollwerkzeug kann radial eine Stützwalze angebracht werden, aber beim bevorzugten Ausführungsbeispiel werden zwei Rollwerkzeuge verwendet, eines an der
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der anderen gegenüberliegenden Seite des Rohres.
Jedes Rollwerkzeug ist vorzugsweise an einer Welle befestigt, die drehbar in einem Joch angebracht ist, das das radial zum Rohr gleiten kann. An jedem Joch ist ein hydraulischer Zylinder angebracht, um die Einführbewegung und die Rollkraft zu erhalten. Die Rollwerkzeuge müssen eine gewisse axiale Bewegungsfreiheit aufweisen, um der Verschiebung des Metalls zu folgen, die während des Teilabrollen auftritt.
Während es Maschinen gibt, die die Abrolltechnik verwenden, trennen sie ein Werkstück vollständig vom Rohrmaterial in einem Arbeitsvorgang des oder der Teilabrollwerkzeuge ab. Es hat sich gezeigt, daß dieses Verfahren an der Schnittstelle des Richtens und Bohrens des Ringes Grat und Abfall erzeugt, -dies kann für zu rollende Werkstücke nicht hingenommen werden. Nach der Erfindung kann deshalb das Rollwerkzeug während des ersten Arbeitsvorganges nur teilweise abgetrennt werden und das endgültige Abtrennen wird entweder durch das Bohren oder durch den zweiten Einsatz des Rollwerkzeuges bewirkt, der nach dem Bohren stattfinden muß. Dieses Verfahren verringert somit den Grat so beachtlich, daß nur ein geringes Entgraten zum Herstellen eines annehmbaren Werkstücks notwendig ist.
Vor dem Abtrennen des Werkstücks wird die Bohrung und vorzugsweise auch der Außendurchmesser genau bearbeitet und die Vorderseite des Ringes kann ebenfalls gleichzeitig abgeschrägt und entgratet werden. Dies geschieht durch. Anbringen des Außendurchmesserbearbeitungswerkzeugs und des Bohrwerkzeugs auf demselben Kopf. Ferner
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kann ein Abschrägwerkzeug von demselben Kopf gehalten werden, ^iese zusätzlichen Vorgänge sind zum Verbessern der diametralen Toleranz des Rohres erwünscht, um eine etwaige Exzentrizität (Bohrung zum Außendurchmesser) und der entkohlten Schicht an den meisten Bohren zu entfernen, uie Halbfabrikate oder Werkstücke, die durch dieses Verfahren hergestellt sind, haben eine Querschnittsform, die für das nachfolgende Bollen ideal ist, das in den erwähnten Patentschriften und Patentanmeldungen beschrieben ist. üie winkeligen Seitenflächen der Werkstücke und das leichte Ansteigen der Oberflächenhärte dieser Flächen, das durch das Rollablösewerkzeug bei diesen Werkstücken einen besseren Fläohenzustand durch das nachfolgende Ringrollverfahren ermöglicht.
Die Erfindung wird anhand eines Beispiels mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben, in diesen ist:
Figur 1 die Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Maschine zum Herstellen von Werkstücken nach der Erfindung;
Figur 2 ein durch Rollen teilweise abgetrennter Ring;
Figur 3 das Bohren, Drehen, Abkanten bei einem anderen Ausführungebeispiel eines Maschinenkopfes;
Figur 4 der endgültig abgetrennte Ring;
Figur 5 ein Halbschnitt eines durch Rollen abgetrennten Ringes;
Figur 6 ein anderes Verfahren zum Herstellen der Werkstücke ;
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Figur 7 das Drehen nach dem zweiten Verfahren; und
Figur 8 ein weiteres AusführunKsbeispiel eines Teils der Maschine nach Figur 1.
Die Maschine 8 zum Herstellen von ringförmigen Rohrstücken nach Figur 1 besitzt ein übliches Backenfutter 11, das in üblicher »Veise angetrieben wird. Das Futter 11 hält eine Länge des Rohres 10, d.h. ein Stahlrohr, das in einzelne Werkstücke zertrennt werden soll. Nicht-angetriebene Rollwerkzeuge 12 und 15 sind in Jochen 13 bzw. 16 befestigt, die wiederum von hydraulischen Zylindern 14 und 17 beim Abtrennen zum Rohr 10 gedrückt werden. Beide Zylinder 14 und 17 treiben die Werkzeuge 12 und 15 gleichzeitig voran, bis sie eine gegebene Tiefe erreicht haben. An diesem Punkt liegt der Abtrennspalt, der in Figur 2 gezeigt wird. Wenn die Zylinder 14 und 17 diese Stellung erreicht haben, werden sie dort von üblichen hydraulischen Einrichtungen blockiert.
Während des Vorrückens der Werkzeuge 12 und 15 schneiden sie progressiv in das Metall des Rohres ein und trennen ein Länge ab, um einen Ringrohling 20 aus dem Rest des Rhres zu bilden. Es gibt dort keinen Abfall an Metall, wie beim Schneiden. Die Werkzeuge 12 und 15 werden zu einem Funkt etwa 0,17 mm von der Bohrung vorgeschoben, wie es Figur 2 zeigt und lassen einen ringförmigen Ansatz 27 und ein dünnes ringförmiges Band 31 (Figur 3), die den Rohling 20 am Rohr 10 halten.
Während des Rollens und, weil das Metall verschoben wird, gelangt ein teilweise abgetrennter Ring 20 in axialer
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Richtung zum Bearbeitskopf 21 (Figur 1). Deshalb werden die Rollwerkzeuge 12 und 15 sich auch in derselben Richtung gegen die Scheibenfedern 22 bewegen können, die zusammenfallen, wenn die Werkzeuge nach rechts in Figur 1 gelangen. Die Scheibenfedern 22 halten je_ doch beim Beginn eines Rollabtrennens die Werkzeuge 12 und 15 gegen feste Flächen 23 bzw. 30, um eine konstante Lage am Beginn jedes Rollabtrennens sicher zu stellen. Wenn die Werkzeuge 12 und 15 in der in Figur 2 gezeigten Stellung gehalten werden, dann wird der Bearbeitungskopf 21 durch den hydraulischen Zylinder 33 zum Rohr gebracht. Der Kopf 21 (Figur 1) trägt ein Schneidwerkzeug 24 zum Bearbeiten des Außendurchmessers des Ringes, ein Bohrwerkzeug 26 zum Bearbeiten der Bohrung des Ringes und auch ein Abkantwerkzeug 26. Eine andere Ausführung des Kopfes 21 wird in Figur 3 gezeigt. Das Bohrwerkzeug 25 bearbeitet die ^ingbohrung auf den richtigen Durchmesser und entfernt den Ringansatz 27t wodurch der mit dem Rohr 10 verbundene Ring 20 durch das Ringband 31 freigegeben wird.
Nach dem Bearbeiten wird der Kopf 21 zurückgezogen und die Rollen 12 und 15 werden weiter in ihre endgültige Lage gebracht (Figur 4), wodurch der Ring 20 vom Rohr 10 abgetrennt wird.
Das fertige Halbfabrikat 20 wird in Figur 5 gezeigt. Dieses Herstllverfahren liefert eine ideale Form für ein nachfolgendes ^ingrollverfahren, da die winkeligen Seitenflächen 29 den Metallfluß besser fördern als bei Stücken mit rechteckigem Querschnitt. Das Stück besitzt auch genaue Innen- und Außendurchmesser.
•'''in weiteres Verfahren zeigt das Anwenden von nur einem
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einzigen Werkzeug. Hier können entweder das einstufige oder das zweistufige Vorrücken des Rollwerkzeugs angewendet werden.
In diesem Fall ersetzt eine Stützrolle 32 (Figur 8) das Hollwerkzeug 15 und dient dazu, den radialen Kräften des rollenden Werkzeugs 12 entgegenzuwirken, -^ie Stützrolle kann auch so ausgebildet sein, daß sie beispielsweise abkantet oder den Außendurchmesser des iVerkstücks abrundet, das aus dem ^inghalbfabrikat hergestellt ist.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    \1e JVerfahren zum Herstellen eines ringförmigen Werkstücks aus Rohrmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß ein teilabrollendes Werkzeug (12,15) radial zum Rohrmaterial (10) auf eine Tiefe von etwa der des gewünschten Bohrdurchmessers des Werkstücks bewegt wird, aber vor dem vollständigen Abtrennen einer Länge vom Rohr (10) angehalten und danach die Innenseite der teilweise abgetrennten Länge auf den gewünschten Bohrdurchmesser bearbeitet wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rollwerkzeug (12,15) auf eine solche Tiefe vorgerückt wird, daß die Bearbeitung die Länge vom Rest des
    ORIGINAL INSPECTED
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    BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMM: TELEFON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: ST. ANNASTR. 11 1-86644 INVENTION BERLIN BERUH » W. MEISSNER, BLN-W SDOO MÖNCHEN 33 INVEN d BERLIN «aratiaosr BERLINER BANK AQ. 133 83-11» TEL.: 080/33 3544 ue/aasse aaeenaooo '
    Rohrmaterials (10) abtrennt.
    3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Rollwerkzeug (15) radial zum Rohmaterial (10) vorwärts bewegt wird und gleichzeitig mit diesem Rollwerkzeug die Länge des Rohrmaterials teilweise abtrennt.
    4. Verfahren nach den .ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stützrolle (32) radial zum Rohrmaterial (10) und gleichzeitig mit dem Rollwerkzeug (12, 15) vorwärts bewegt wird und den Außendurchmesser des Innenendes der Länge des Rohrmaterials (10) abkantet, während die Länge (20) es zum Teil abtrennt.
    5· Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der .-iußendurchmesser der Länge des Rohrmaterials bearbeitet wird, während auch dessen Innendurchmesser bearbeitet wird.
    6. Verfahren nach den vorhergehenden -Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenende der Rohrlänge abgekantet wird, während auch ihr Innendurchmesser bearbeitet wird.
    7. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil-Abrollwerkzeug (12,15) radial zum Rohrmaterial (10) etwas weniger tief geführt wird als der gewünschte endgültige Bohrdurchmesser des ".Verkstücks (20), und daß dann die Innenseite der teilweise abgetrennten Bohrlänge auf den gewünschten Bohrdurchmesser bearbeitet und schließlich das Rollwerkzeug das Werkstück ganz vom Rest des Rohrmaterials abtrennt.
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    8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Rollwerkzeug (15) radial zum Rohrmaterial geführt wird und gleichzeitig mit dem Rollwerkzeug (12) die Länge des Rohmaterials teilweise und dann ganz abgetrennt wird·
    9· Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Stützrollenwerkzeug radial zum Rohrmaterial und gleichzeitig mit dem Rollwerkzeug geführt wird und den Außendurchmesser des Innenendes der Rohrlänge abkantet, während diese Länge abgetrennt wird.
    10. Verfahren nach den Ansprüchen 7*8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Rohrlänge (20) bearbeitet wird, während auch ihr Innendurchmesser bearbeitet wird·
    11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenende der Rohrlänge abgekantet wird, während auch ihr Innendurchmesser bearbeitet wird,
    12. Maschine zum Ausführen des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehbares Futter (11) das Rohrmaterial (10) trägt, daß mindestens ein drehbares Teil-Abrollwerkzeug (12) radial gegen das Rohrmaterial gedrückt werden kann und so dessen Länge teilweise abtrennt, und daß ein Bohrwerkzeug parallel zur Achse der Rohrlänge geführt werden kann, um die Innenbohrung der Länge zu bearbeiten.
    13· Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rollwerkzeug radial zum Bohrmaterial weiter geführt
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    wird, nachdem die Bohrung bearbeitet worden ist, und die Länge vom Rest des Rohrmaterials vollständig abtrennt .
    14. Maschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrwerkzeug die Länge vom Rest des Rohrmaterials bei Beendigung der Bearbeitung der Innenbohrung ganz abtrennt.
    15. Maschine nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Hollwerkzeug (15) an der anderen Seite des Rohrmaterials und radial gegenüber dem Hollwerkzeug (12) angebracht ist, und daß die beiden Rollwerkzeuge gleichzeitig radial zum Rohrmaterial gedrückt werden und dessen Länge teilweise abtrennen.
    16. Maschine nach den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß an der anderen Seite des Rohrmaterials und radial gegenüber dem Rollwerkzeug eine Stützrolle (32) angebracht ist, die radial gegen das Rohrmaterial gedrückt werden kann, um das Rohrmaterial zu tragen, während die Länge teilweise abgetrennt wird.
    17. Maschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrolle (32) so beschaffen ist, daß sie den Außendurchmesser der Rohrlänge (20) abkantet oder abrundet.
    18. Maschine nach den Ansprüchen 12 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrwerkzeug ein Teil des Maschinenkopfes (21) ist, der auch ein Schneidwerkzeug (25) zum Bearbeiten des Durchmessers der Rohrlänge enthält, und daß bei Vorwärts bewegen des Kopfes der Innen- und der
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    Außendurchmesser der Länge gleichzeitig bearbeitet werden.
    19· Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenkopf auch ein .abkantwerkzeug (26) enthält, das beim Vorwärtsführen des Kopfes (21) das Außenende der Rohrlänge abkantet.
    20. Maschine nach Anspruch 19$ dadurch gekennzeichnet, daß das Abkantwerkzeug (26) zum Bohrwerkzeug so angeordnet ist, daß die Kante kurz vor Beendigung der Bearbeitung der Innenbohrung geschnitten wird.
    - 6 909827Λ0343
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