DE3039351C2

DE3039351C2 - Doppelt- wirkende hydraulische Gesenkschmiedepresse

Info

Publication number: DE3039351C2
Application number: DE3039351A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Kawasaki Hydromechanics Corp
Current assignee: Kawasaki Hydromechanics Corp
Priority date: 1979-11-12
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1986-08-28
Also published as: GB2062517A; DE3039351A1; AU6402280A; AU538929B2; JPS5668598A; GB2062517B; US4375781A; FR2469272B1; FR2469272A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine doppelt-wirkende hydraulische Gesenkschmiedepresse gemäß dem Oberbegrif des Patentanspruchs. Eine solche Presse ist beispielsweise aus der DE-OS 29 35 656 vorbekannt.

Bei herkömmlichen doppelt-wirkenden hydraulischen Gesenkschmiedepressen sind die Ausgangsleistung des inneren Preßstempels und die Ausgangsleistung des äußeren Preßstempels unabhängig voneinander. Die Ausgangsleistung kann nicht separat auf jeden der beiden verteilt werden. So ist es unmöglich, die Ausgangsleistung des einen Preßstempels für die Ausgangsleistung des anderen Preßstempels zu nutzen.

Wenn bei einer doppelt-wirkenden Presse beispielsweise die Ausgangsleistung des inneren Preßstempels (nachfolgend »innere Ausgangsleistung« genannt) 500 t beträgt und die Ausgangsleistung des äußeren Preßstempels (nachfolgend »äußere Ausgangsleistung«) i 1001 beträgt, so beträgt die gesamte Ausgangsleistung 1600 t Hiermit kann ein Erzeugnis hergestellt werden, welches beim inneren Stempel einen Stanzstempelwiderstand von 5001 und beim äußeren Stempel einen Gesenkformdruck von 1100 t erfordert. Da der innere Preßstempel dem Stanzstempelwiderstand und der äußere Preßstempel dem Gesenkformdruck widerstehen können, ist es mit dieser hydraulischen Presse möglich, das gewünschte Erzeugnis zu bearbeiten.

Wenn der Stanzstempelwiderstand jedoch 850 t und der Gesenmkformdruck 7501 betragen müssen, ist ein Preßvorgang unmöglich. Dies ist auf die ungenügende innere Ausgangsleistung zurückzuführen, obwohl die gesamte erforderliche Ausgangsleistung für die Presse die gleiche ist. Um einen Preßvorgang für ein solches Erzeugnis zu ermöglichen, ist eine doppelt-wirkende hydraulische Presse mit einer Arbeitsleistung von 8501 innerer Ausgangsleistung und 7501 äußerer Ausgangsleistung erforderlich. Hierdurch wird es jedoch unmöglich, ein Erzeugnis mit einem Stempelstanzwiderstand von 500 t und einem Gesenkformdruck von 1100t zu bearbeiten, was zurückzuführen ist auf den dann unge

nügenden Gesenkformdruck.

Um die Herstellung der oben genannten beiden Erzeugnisse möglich zu machen, muß eine doppelt-wirkende Presse vorgesehen werden mit einer inneren Ausgangsleistung von 9001 und einer äußeren Ausgangsleistung von 11001 insgesamt 20001 Dies ist sowohl äußerst unvernünftig als auch unwirtschaftlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine doppelt-wirkende hydraulische Presse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs zu schaffen, bei welcher eine Verteilung der Gesamtausgangsleistung sowohl auf den inneren als auch den äußeren Preßstempel frei innerhalb des Bereiches der Gesamtausgangsleistung möglich ist

is Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des einzigen Patentanspruches. Hierdurch wird das Verteilungsverhältnis der Ausgangsleistung des inneren und des äußeren Preßstempels frei wählbar innerhalb des Bereichs der Gesamtausgangsleistung der doppelt-wirkenden Presse.

Hieraus resultiert ein weiter Bereich von Werkstükken, welche Preßverfahren mit dieser Presse unterworfen werden können.
Dies erfolgt durch eine äußerst einfache Ausführung und Betätigung.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen prinzipiellen Vertikalschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer doppelt-wirkenden hydraulisehen Gesenkschmiedepresse und

Fig.2 eine grafische Darstellung des Verhältnisses zwischen Stanzstempelkraft (Abszisse) und Gesenkformdruck (Ordinate).

Bei der in F i g. 1 im prinzipiellen Vertikalschnitt dargestellten doppelt-wirkenden hydraulischen Presse wird ein großer Zylinderraum 1 mit Arbeilsöl über eine Ölleitung 2 beliefert. Ein äußerer Preßstempel 3 wird unter Wirkung des Druckes des Arbeitsöles abgesenkt und unter Wirkung zweier Rückholzylinder 4 wieder auf sein ursprüngliches Niveau angehoben. Ein innerer Preßstempei 5 ist aus einem Kolben 5a und einer Kolbenstange 5b gebildet und kann innerhalb eines kleinen Zylinderraumes 6 auf- und abbewegt werden, welcher innerhalb des äußeren Preßstempels 3 ausgebildet ist

Der kleine Zylinderraum 6 ist mit dem großen Zylinderraum 1 über eine öffnung 7 im unteren Teil verbunden. Der Druck des Arbeitsöles innerhalb des großen Zylinderraumes 1 wirkt somit gleichzeitig auf die obere Kolbenfläche des äußeren Preßstempels 3 und auf den Kolben 5a des inneren Preßstempels 5 ein. Die Kolbenstange 5b des inneren Preßstempels 5 durchdringt öldicht die Unterseite des äußeren Preßstempels 3 innerhalb einer Bohrung 8, welche in den unteren Teil des kleinen Zylinderraumes 6 mündet. Das untere freie Ende des inneren Preßstempels 5 bzw. dessen Kolbenstange 5b bildet einen Stanzstempel 9.

Im Bereich der Kolbenstange 5b mündet ein ölkanal 10 seitlich in den kleinen Zylinderraum 6 und verbindet diesen mit einer flexiblen Ölleitung 11. Diese führt zu einer Steuer- bzw. regelbaren Druckölquelle 12 über eine Zwischenleitung 13, in welche ein Öldruckkontrollventil 14 eingesetzt ist.

Der äußere Preßstempel 3 trägt an seinem unteren Ende eine obere Gesenkform 15, welche gegenüber einer gestellfest gelagerten unteren Gesenkform 16 angeordnet ist.

In der dargestellten doppelt-wirkenden hydraulischen Gesenkschmiedepresse werden die obere Gesenkform

15 und die untere Gesenkform 16 mittels des äußeren Preßstempels 3 geschlossen, während der Stanzstempel i⁵ mittels des inneren Preßstempels 5 in die Form hineingestoßen wird.

In der dargestellten und beschriebenen hydraulischen Gesenkschmiedepresse ist der Querschnitt des Zylinderraumes 1 (V4 - π ■ If) repräsentiert durch A, der Querschnitt des Kolbens 5a (V4 · π ■ d\²) durch B\ und der Querschnitt der Kolbenstange Sb (V4 ■ π d₂ ²) durch B₂.

Wenn der ir.i großen Zylinderraum 1 vom Arbeitsöl erzeugte Druck mit P bezeichnet wird und der hydraulische Druck des Steuerdrucks auf der Seite der Kolbenstange Sb im kleinen Zylinderraum 6 den Wert Null hat, gelten folgende Bedingungen:

Die nach unten gerichtete Kraft des äußeren Preßstempels 3 ist:

K₃ = P- (A-Bi)

Die nach unten gerichtete Kraft des inneren Preßstempels 5 ist:

K₅ = P- B₁.

Wenn mit /"der hydraulische Flüssigkeitsdruck innerhalb des großen Zylinderraumes 1 und mit ρ der Steueröldruck auf der Seite der Kolbenstange 56 im kleinen Zylinderraum 6 bezeichnet wird, ergibt sich folgendes:

Die nach unten gerichtete Kraft des äußeren Preßstempels 3 zu

Stempelkraft etwa 510 t und die Gesenkform-Kompressionskraft etwa 10901 im Punkt b, wobei ebenfalls die maximale totale Ausgangsleistung genutzt wird.

P₃ = P-(A-B₁)

(D

Der nach unten gerichtete Druck des inneren Preßstempeis 5 ergibt sich zu

= P-B₁-P(B₁-B₂)

Es ist also möglich, die äußere Ausgangsleistung der gewünschten Ausgangsleistung zu erhöhen und gleichzeitig die innere Ausgangsleistung zu verringern. Dies erfolgt durch Auswahl des Druckes ρ des Steueröles, welches in den kleinen Zylinderraum 6 über den ölkanal 10 vom Steueröldruckreservoir 12 zugeführt wird.

Die F i g. 2 zeigt in einem grafischen Diagramm die oben beschriebenen Beziehungen in einer speziellen doppelt-wirkenden hydraulischen Gesenkschmiedepresse. Das Diagramm behandelt eine Presse, die mit einer maximalen Ausgangsleistung von 16001 versehen ist. Die Kraft des Stanzstempels als innere Ausgangsleistung ist auf der Abszisse und die Kompressionskraft der Gesenkform als Ordinate aufgetragen. Der schraffierte Teil der Zeichnung stellt den Anwendungsumfang dar, welcher aufgrund der Tatsache beschränkt ist, daß der praktische Umfang zum Gebrauch des Steueröldrucks in der gegenwärtigen hydraulischen Presse ρ = 300... 25 kg/cm² ist.

Die radialen strich-punktierten Linien zeigen, daß das Verhältnis zwischen der Gesenkform-Kompressionskraft und der Stanzstempelkraft eine konstante Linie bildet. Zum Beispiel zeigt die Linie r = 2,0, daß das obige Verhältnis sich wie 2 :0 verhält.

Wenn ρ = 25 kg/cm² beträgt, so beträgt die Stanzstempelkraft im Diagramm etwa 830 t und die Gesenkform-Kompressionskraft etwa 7701 im Punkt a, wobei die maximale totale Ausgangsleistung genutzt werden kann. Wenn ρ = 300 kg/cm² beträgt, beträgt die Stanz-

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Doppelt wirkende hydraulische Gesenkschmiedepresse mit einem äußeren Preßstempei und einem innerhalb desselben angeordneten inneren Preßstempel mit einem innerhalb eines kleinen Zylinderraumes angeordneten Kolben und einer Kolbenstange, welche die Unterseite des äußeren Preßstempels durch eine Bohrung im unteren Teil des kleinen Zylinderraumes öldicht durchdringt, wobei das obere Ende des kleinen Zylinderraumes, in welchem der Kolben hin- und herbewegbar ist, mit dem Zylinderraum des äußeren Preßstempels in Verbindung steht, so daß die obere Kolbenfläche des äußeren Preßstempels und die obere Kolbenfläche des Kolbens des inneren Preßstempels von einem gemeinsamen, in den Zylinderraum zugeführten Öldruck beaufschlagt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ölkanal (10) im äußeren Preßkolben (3) zur Zufuhr von Steueröl in den kleinen Zylinderraum (6) des inneren Preßstempels (5) auf dessen Kolbenstangenseite (Soldes Kolbens (5a)angeordnet und mit einer Steuer- bzw. regelbaren Druckölquelle (12) verbunden ist