DE2844804A1

DE2844804A1 - Verfahren und anlage zum schmieden von kugelgehaeusen

Info

Publication number: DE2844804A1
Application number: DE19782844804
Authority: DE
Inventors: Clemens Halene; Karl-Heinz Dipl Ing Thielker
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1978-10-11
Filing date: 1978-10-11
Publication date: 1980-04-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schmieden von Ku-
gelgehäusen oder dergleichen über einem feststehenden Dorn aus einem vorgefertigten, teilweise erwärmten Hohlkörper in einem Kugelgesenk, und eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, Hohlkörper in einem senkrecht stehenden Gesenk zu stauchen. Hier entsteht eine freie, teilweise Ausbauchung des Mittelteiles (DE-OS 19 55 278).
Bekannt ist auch die Herstellung eines Rohrabzwe?stückes in einem geteilten Gesenk mit zweiteiligem der Abzweigausbauchung entsprechendem Dorn (DE-PS 145 373).
Für die Herstellung von Kreuzstücken ist die Verwendung von Gesenken bekannt, die in senkrechter Anordnung in freier Verformung den Ausgangshohlkörper konzentrisch zu einer vom Gesenk begrenzten Kugelform aufweiten (DE-PS 307 208).
Bei der bisher bekannten Herstellung von Kugelgehäusen mit genau definierten Abmaßen wurden Halbschalen erzugt, die nach dem Zusammenschweißen mechanisch bearbeitet werden mußten. Bei dieser Herstellungsweise war eine genaue Uberprüfung der Schweißnähte unerlässlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Kugelgehäusen aus einem vorgefertigten Hohlkörper zu schaffen, mit dem eine genau definierte von Gesenk und Dornabschnitt bestimmte Kugelform in Durchmesser und Wandstärke erzeugt werden kann. Der Verformungsgrad ist durch Schmieden einstellbar.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren und eine Anlage vorgeschlagen wie es in den Patentansprüchen beschrieben ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist die Herstellung von Kugelgehäusen, die in ihren Abmessungen genau definiert sein müssen, möglich geworden. Faltungen oder ungleichmässiges Aufbauchen ist hierbei ausgeschlossen. Eine der wesentlichsten Vorteile ist der Fortfall der Schweißnaht. Es besteht ferner die Möglichkeit, die Enden des Hohlkörpers in Achsrichtung zu stauchen.
In den beigfügten Zeichnungen ist eine mögliche AusfUhrungsform einer erfindungsgemäßen Anlage schematisch dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt Fig. 2 einen Querschnitt durch Fig. 1 auf der Linie A-B Fig. 3 die Darstellung wie in Fig. 1 nach dem ersten Verformungshub Fig. 4 einen Querschnitt durch Fig. 3 auf der Linie C-D Fig. 5 die vordere Wendekette in zwei Stellungen Fig. 6 die Situation im Verformungsbereich nach Beendigung der ersten Verformung Fig. 7 die Situation im Verformungsbereich nach mehreren Verformungs schritten.
In Fig. 1 und 2 ist die Gesenkschmiedepresse mit Obergesenk 2 und Untergesenk 3 vor der Verformung dargestellt. Die Pressenimmt den Hohlkörper 1 auf. Durch den Hohlkörper 1 ist der scheibenförmige Dorn 4 mit Verformungsteil 9 geschoben und wird von den Dornhaltern 5 und 6 gehalten. An den beiden Enden der Presse sind die Wendeketten 7 und 8 für die Drehung des Hohlkörpers 1 angeordnet.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Presse nach dem ersten Verformungshub.
Die zur Drehung des Hohlkörpers 1 dienende Wendekette 7 ist in Fig. 5 dargestellt, wobei die Wendekette 8 identisch ausgebildet ist. Die Kette 7 wird Jeweils in Rollen 10 und 11, die am Pressenoberteil 14 befestigt sind und in den Ritzeln 12 und 13, die am Obergesenk 2 angeordnet sind, geführt und durch ein Kontergewicht 15 strammgehalten.
Wirkungsweise: Zur Erzeugung eines Kugelgehäuses nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein in dem zu verformenden mittleren Bereich erwärmter Hohlkörper 1 unter einer Schmiedepresse, deren Ober- und Untergesenk 2 und 3 ganz oder nur teilweise dem Außenprofil des zu erzeugenden Kugelgehäuses entsprechen, über einen möglichst wassergekühlten Dorn 4, dessen Verformungsteil 9 genau der Innenfläche des Kugelgehäuses angepaßt ist und dessen Querschnitt der oberen Hälfte einer in Längsrichtung aus dem gedachten Innenvolumen des Kugelgehäuses herausgeschnittenen Scheibe entspricht, schrittweise in Umfangsrichtung drehend, verformt (s. Fig. 1-4). Der zu verformende Hohlkörper 1 ist vor und hinter den Gesenken 2 und 3 an zwei endlosen Wendeketten 7 und 8 aufgehängt, die jeweils in zwei am feststehenden Pressenoberteil 14 befestigten Rollen 10 und 11 (Fig. 5) sowie Jeweils in zwei am beweglichen Pressenobergesenk 2 befestigten Ritzelpaaren 12 und 13 geführt werden. Der Vorschub der Wendeketten und damit die Drehung des zu verformenden Hohlkörpers wird dadurch erreicht, daß die Ritzelpaare 12 und 13 jeweils nur in einer, und zwar einander entgegengesetzten Richtung freilaufen und in der entgegengesetzten Richtung blockiert werden. Die Rolle 10 wird dagegen nur während des Senkens und die Rolle 11 während des Hebens des Obergesenkes blockiert, während beide Rollen sonst frei mitlaufen können.
Bei Heben des Obergesenkes 2 liegen die Wendeketten 7 und 8 in den Rollen 11 und 12 fest und werden von dem Obergesenk 2 mitgenommen, wodurch der Hohlkörper 1 zunächst angehoben und damit vom Dorn 4 gelöst und gleichzeitig um den halben Hubweg gedreht wird. Die Wendeketten 7 und 8 laufen in den Rollen 10 und 13 frei durch, wobei sie durch ein zwischen den Rollen 10 und 11 hängendes Kontergewicht 15 zwischen 12 und 10 strammgehalten werden.
Beim Senken des Obergesenkes 2 kehrt sich die Funktion der einzelnen Rollen um. So werden die beiden Wendeketten 7 und 8 Jetzt in den Rollen 10 und 13 festgehalten, während sie in den Rollen 11 und 12 frei mitlaufen können. Der Hohlkörper 1 wird um den halben beim Absenken des Obergesenkes 2 zurückgelegten Weg auf den Dorn 4 abgesenkt und dabei gleichzeitig wieder in gleicher Richtung gedreht.
Die einzelnen Verformungsphasen laufen wie folgt ab: Die Situation vor der ersten Verformung (Fig. 1) lässt erkennen, wie der Hohlkörper 1 auf dem an seinen freien Enden eingespannten Dorn bei hochgefahrenem Obergesenk 2 aufliegt. Nach der ersten Verformung (Fig. 3 und 4) ist im Quer- und Längsschnitt ein Längsstreifen des Hohlkörpers 1 in Dornbreite auf die Form des Kugelgehäuses verformt, wobei die nichtzuverformenden und kalten Enden des Hohlkörpers während der Verformung mit ihren Außenoberflächen in einer geschlossenen Gravur gehalten werden.
Wie die Verformung in den einzelnen über die Länge des Kugelgehäuses verteilten Querschnitten abläuft, wird in Fig. 6 dargestellt.
Nach Beendigung der ersten Verformung (Fig. 3 und 4) ist ein Längsstreifen in Breite des Dornes 4 vom Ausgangsdurchmesser D1 auf den größten Enddurchmesser D2 in der Mitte des Kugelgehäuses aufgeweitet (Schnitt C, Fig. 6).
Während von der Mitte nach außen sich Übergangs formen entsprechend den Abmessungen des Kugelgehäuses (Schnitt B, Fig. 6) ergeben oder aber die Ausgangsform des Hohlkörpers (Schnitt A, Fig. 6) erhalten bleibt.
Nach einer sich aus der Breite des Dornes 4 und der Hubhöhe zu bestimmenden Anzahl von Drehungen ergebenden Zahl von Verformungen ist etwa auf der Hälfte des Umfanges der Hohlkörper 1 von seinem Ausgangsdurchmesser D1 auf den Enddurchmesser des Kugelgehäuses D2 bzw. entsprechende Zwischenabmessungen verformt (s. Fig. 7).
Vor der nächsten Verformung wird nun wie bei allen vorhergehenden Schritten der Hohlkörper 1 gehoben und in seine Verformungsposition gedreht, die mit der Endstellung des Hubes erreicht ist. Beim Absenken bleibt der noch nicht verformte Querschnittsbereich auf dem Dorn 4 liegen und wird von dem Gesenk 2, das mit dem schon verformten Querschnitt in Berührung ist, auf den Enddurchmesser D2 des Kugelgehäuses gedrückt.
Es ist auch möglich, Ausgangshohlkörper in nicht unbedingt rotationssymmetrischer Form herzustellen, indem nur Teile des Umfanges über den Dorn verformt werden.

Claims

Verfahren und Anlage zum Schmieden von Kugelgehäusen Patentansprüche 1. Verfahren zum Schmieden von Kugelgehäusen oder dergleichen über einem feststehenden Dorn aus einem vorgefertigten, teilweise erwärmten Hohlkörper in einem Kugelgesenk, dadurch gekennzeichnet, daß ein im gewünschten Verformungsbereich erwärmtes Ausgangswerkstück bei schrittweiser Drehung in Umfangsrichtung auf die Endkugelform aufgeweitet wird, wobei die Steuerung der Drehung des Werkckes durch den Pressenhub erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Verformung anstehende Umfangsabschnitt partiell erwärmt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Vollendung der Kugelform beide Enden des Werkstückes erwärmt und durch axiales nach außen aufgebördelt werden.
4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprechen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Gesenkschmiedepresse Gesenkober- und Gesenkunterteile (2) und (3) in bekannter Weise angeordnet sind und eine dem zu fertigenden Kugelgehäuse entsprechende Gravur aufweisen, daß ein durch den Verformungsraum ragender scheibenförmiger Dorn (4) mit einem Verformungsteil (9), der beidseitig durch Dornhalter (5) und (6) gehalten wird, vorgesehen ist, und ferner an der Vorder-und Hinterseite der Presse eine Drehvorrichtung für das Werkstück angeordnet ist, die aus Wendeketten (7) und (8), Rollen (10) und (11) am Pressenrahmen (14) und Ritzelpaaren (12) und (13) am Obergesenk (2) besteht, wobei die Ritzel (12) und (13) und die Rollen (10) und (11) mit einem beim Heben und Senken des Obergesenkes Jeweils entgegengesetzt sperrbaren Freilauf versehen sind und die Wendeketten (7, 8) durch ein zwischen den Rollen (10) und (11) angeordnetes Kontergewicht (15) stramm gehalten sind.