DE3511397C2

DE3511397C2 -

Info

Publication number: DE3511397C2
Application number: DE19853511397
Authority: DE
Inventors: Heiner Dipl.-Ing. 4730 Ahlen De Jelenak
Original assignee: Leifeld & Co 4730 Ahlen De
Current assignee: Leifeld GmbH and Co
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1990-07-05
Also published as: DE3511397A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanlosen Her stellung von rotationssymmetrischen Hohlkörpern aus Me tall durch Drückwalzen bzw. Streckfließdrücken, in des sen Verlauf ein Werkstück in einer unterschiedlichen An zahl von Überläufen mittels radial und am Umfang des zu bearbeitenden Werkstücks winkelversetzten Umformrollen einer Drück- oder Streckdrückmaschine in seiner Wand dicke reduziert und zugleich zu einer vorgegebenen Kon tur konturiert wird, wobei die Rollenbahnen an von der Zylinderform abweichenden konischen oder kurvenförmigen Fertigkonturen des Werkstückes gegenüber der Einstellung an zylindrischen Werkstücken verzerrt gefahren werden und hierfür sowohl der Radialversatz der Drückwalzen als auch der Axialversatz derselben eine entsprechende Ein stellung erfährt.The invention relates to a method for non-cutting Her position of rotationally symmetrical hollow bodies made of Me tall by spinning rollers or stretch flow presses, in the course of a workpiece in a different way number of overflows by means of radial and on the circumference of the machining workpiece offset forming rolls a press or stretch press in his wall reduced thickness and at the same time to a given con is contoured, the roller tracks on from the Cylindrical shape deviating conical or curved Finished contours of the workpiece compared to the setting are distorted on cylindrical workpieces and for this both the radial offset of the spinning rollers as also the axial offset of the same one position experienced.

Unter der dabei verwendeten Maschinengattung sollen im Sinne der Erfindung Streckdrückmaschinen sowie Drückma schinen mit jeweils zwei und mehr Umformrollen bzw. Quer achsen verstanden werden. Sie werden im weiteren Text der Anmeldungs- und Erfindungsunterlagen mit dem Begriff "Maschine" bezeichnet.Under the machine type used in this In terms of the invention, stretch-press machines and press machines machines with two or more forming rollers or cross axes are understood. You will see further text the application and invention documents with the term Denoted "machine".

Auf den genannten Maschinen wird das Werkstück in einer unterschiedlichen Anzahl von Überläufen der Rollen in seiner Wanddicke reduziert. Bekannte Maschinen der ge nannten Gattung weisen in üblicher Bauart eine den Streckdorn mit dem Werkstück aufnehmende Spindel, sowie eine oder mehrere Rollen mit zwei oder mehr Umformrollen auf. Diese sind über den Umfang des Werkstückes winkel versetzt an radial zum Werkstück in Führungen verschieb baren Rollenschlitten angeordnet (US-PS 35 17 535).The workpiece is machined in one on the machines mentioned different number of overflows of roles in reduced its wall thickness. Known machines of the ge named genus have the usual design Stretching mandrel with the workpiece receiving spindle, as well one or more rolls with two or more forming rolls on. These are angled around the circumference of the workpiece offset in radial to the workpiece in guides baren roller carriage arranged (US-PS 35 17 535).

Bei einer Maschine der genannten Art bewirkt der Versatz der Umformrollen eine gleichmäßige Kraftverteilung auf den Streckdorn und eine optimale Einstellung beim Fließ verhalten des Materials, wobei eine Wulstbildung vermie den werden muß. Es ist aus der Praxis bekannt, daß eine optimale Einstellung des Versatzes der Umformrollen nur jeweils für eine bestimmte Formgebungsarbeit wie Reduk tion funktionelle Gültigkeit hat.In the case of a machine of the type mentioned, the offset causes the forming rollers have an even force distribution the mandrel and an optimal flow setting behavior of the material, avoiding bead formation that must be. It is known from practice that a optimal setting of the offset of the forming rollers only each for a specific shaping work like Reduk tion has functional validity.

Stand der Technik ist es, den Radialversatz zu program mieren und nach Programm zu steuern. Hingegen wird die Einstellung des Rollenaxialversatzes mechanisch im unbe lasteten Zustand der Rollen außerhalb ihrer Arbeitsphase entweder über einen Einstellring oder über mechanische Verstellung des Rollenbocks beispielsweise mit einer Spindel durchgeführt.State of the art is to program the radial offset and control according to the program. However, the Mechanical axial misalignment adjustment in unbe burdened state of the roles outside of their work phase either via an adjusting ring or via mechanical Adjustment of the roller block with, for example Spindle performed.

Bei häufig vorkommenden Werkstücken mit einem Wanddicken verlauf, der unterschiedliche Arbeitsgänge wie Reduk tionen erforderlich macht, oder bei einem Werkstück, welches in zwei oder mehreren Überläufen in einer Auf spannung mit unterschiedlichen Reduktionen gefertigt werden soll, ist die feste Einstellung der Position der Rollen von Nachteil, weil zur Optimierung der Umformpara meter eine gezielte Veränderung des Versatzes erforder lich wird, der mit Hilfe der Handeinstellung im Maschi nenstillstand nur sehr unvollkommen und bei mehrfacher Arbeitsunterbrechung nur mit Zeitverlust und damit unter Verlust von Produktivität durchführbar ist.For frequently occurring workpieces with a wall thickness course, the different operations like Reduk or a workpiece, which in two or more overflows in one up voltage with different reductions is to be the fixed setting of the position of the Roles disadvantage because of the optimization of the forming para meter requires a specific change in the offset Lich, who with the help of manual adjustment in the machine standstill only very imperfectly and with multiple Interruption of work only with loss of time and therefore under Loss of productivity is feasible.

Darüber hinaus führt eine fest eingestellte Position bei bestimmten, von der Zylinderform abweichenden Fertigkon turen eines Werkstückes zu programmiertechnischen Proble men. Beispielsweise werden die eingestellten Rollenbahnen an konischen oder kreisförmigen Konturen verzerrt. Bei dieser Arbeitsweise sind unter den derzeitigen Arbeits verhältnissen aufwendige Programmzerlegungen erforder lich und es muß eine mehrfache Korrektur der Einstellung der Position der Rollen einer Maschine aufwendig von Hand vorgenommen werden.In addition, a fixed position leads to certain finished con structures of a workpiece to technical problems men. For example, the set roller conveyors distorted on conical or circular contours. At this way of working are among the current work Complex program decomposition required Lich and there must be a multiple correction of the setting the position of the rollers of a machine Be made by hand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbesser tes und technisch vervollkommnetes Drückverfahren anzuge ben, bei dem durch Einstellen der Position der Umformrol len der Maschine eine optimale Reduktionsarbeit vorgenom men werden kann.The invention has for its object to improve and technically perfected pressing process ben, by adjusting the position of the Umformrol optimal reduction work men can be.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ge lingt bei einer Maschine der eingangs genannten Art da durch, daß unter Verwendung an der Maschine wirksamer motorischer Einstellmittel sowie mittels einer Steuerung der Axialversatz der einzelnen Rollen zueinander stufen los zwischen 0 und realen Werten A, B, C während der lau fenden Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere auch unter voller Last eingestellt wird. Gegebenenfalls kann der Axialversatz der Umformrollen auch im unbelasteten Arbeitszustand nach kurzfristigem Herausfahren der Rol len eingestellt werden.The achievement of the object ge succeeds in a machine of the type mentioned because by using effective on the machine motorized setting means and by means of a control of the axial offset of the individual rollers to each other step-wise between 0 and real values A, B, C during the ongoing machining of a workpiece, especially under full load. If necessary, the axial offset of the forming rollers can also be set in the unloaded working state after the rollers have been moved out for a short time.

Mit Vorteil kann hierdurch eine Optimierung der Einstel lung des Axialversatzes für eine bestimmte Umformung wäh rend der Bearbeitung eines Werkstücks vorgenommen wer den. Damit werden die Werkstücktoleranzen verbessert und gleichzeitig die Fertigungszeiten beispielsweise durch Einsparung zusätzlicher Arbeitsgänge und/oder Erzielung höherer Umformgeschwindigkeiten verkürzt und verbilligt.This can advantageously optimize the setting Axial misalignment for a specific deformation during the machining of a workpiece the. This improves the workpiece tolerances and at the same time, for example, through the production times Saving additional work steps and / or achievement higher forming speeds shortened and cheaper.

Vorteilhafterweise kann hierbei auch unter gleichzeiti ger Beobachtung des Werkstückes eine Optimierung der Ein stellung des Rollenaxialversatzes vorgenommen werden, ohne daß es zu einer Wulstbildung kommt, wodurch ein bestmöglicher Wirkungsgrad der Reduktion erreicht wird. Hierbei können einzelne Rollen unabhängig voneinander mit unterschiedlichem Axialversatz eingestellt werden, wobei wegen der bei jeder Änderung des Axialversatzes notwendigen Änderung auch des Radialversatzes deren Steu erungen miteinander verkoppelt sind.Advantageously, this can also be done at the same time The observation of the workpiece optimizes the input position of the roller axial offset are made, without there being a bulge, which causes a best possible efficiency of the reduction is achieved. Individual roles can be independent of each other can be set with different axial misalignments, being because of every change in the axial offset necessary change of the radial offset of their tax are coupled together.

Dabei ist vorrichtungstechnisch vorgesehen, daß das ein gestellte Maß des Axialversatzes jeder Rolle durch Anzei ge am Ort der Einstellung sichtbar bzw. ablesbar gemacht wird. Und schließlich läßt sich hierdurch mit Vorteil er reichen, daß die Einstellung des Axialversatzes nach Maß gabe der jeweiligen Bearbeitungsparameter im Verlauf einer Reduktion und vorzugsweise nach einem vorgegebenen Arbeitsprogramm veränderlich gesteuert wird. Diese auto matische Programmsteuerung kann gegebenenfalls mit soge nanntem "Adaptive Control" ausgestattet sein.It is provided in terms of device technology that the one the measure of the axial offset of each roller by display made visible or legible at the location of the setting becomes. And finally, it can be used to advantage enough that the adjustment of the axial offset to measure transfer of the respective processing parameters in the course a reduction and preferably according to a predetermined one Work program is controlled variably. This auto Matic program control can if necessary with so-called called "Adaptive Control".

Die Erfindung wird in Zeichnungen im Prinzip gezeigt, wo bei aus den Zeichnungen weitere Einzelheiten des erfin dungsgemäßen Verfahrens entnehmbar sind.The invention is shown in principle in drawings where at further details of the inventions from the drawings are removed according to the inventive method.

Die Figuren zeigen:The figures show:

Fig. 1 in schematischer Ansicht die am Verfahren betei ligten Funktionselemente an der Maschine der eingangs genannten Art, Fig. 1 shows a schematic view of the BETEI-favored at the process functional elements of the machine of the type mentioned,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuerung für den Rol lenaxialversatz nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren, Fig. 2 is a block diagram of a controller for the Rol lenaxialversatz according to the invention Ver drive,

Fig. 3 ein Produktionsdiagramm zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Hohlkörpers mit den während des Bearbeitungszeitraumes auftretenden verschiedenen Axialversätzen der Umformrollen, welche zur Verdeutlichung im oberen Teil, im Verhältnis zum unteren Teil der Zeichnung um 90° gedreht, nochmals gesondert aufgetragen sind, Figure 3 is a production graph for the production of a rotationally symmetrical hollow body with the occurring during the processing period different axial displacements of the forming rollers, which rotated for clarity in the upper part relative to the lower part of the drawing by 90 °, are applied again separately.,

Fig. 4 ein weiteres Produktionsdiagramm gemäß Fig. 3 zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Hohlkörpers mit einer von dem Hohlkörper gemäß Fig. 3 unterschiedlichen Oberflächenkontur des Werkstückes. FIG. 4 shows a further production diagram according to FIG. 3 for producing a rotationally symmetrical hollow body with a surface contour of the workpiece that is different from the hollow body according to FIG. 3.

Fig. 1 zeigt den auf einem Maschinengestell 7 angeordne ten Rollenträger 1 mit der Umformrolle 2. Diese ist im Rollenbock 12 angeordnet und mit diesem in einer radia len Führung 3 im Verhältnis zum (nicht dargestellten) Werkstück radial verstellbar geführt. Diese radiale Ver stellung ist durch den Doppelpfeil 13 symbolisiert. Mit 4 sind Antriebsmittel für die radiale Verstellung 13 des Rollenbockes 12 gekennzeichnet. Es kann sich dabei um be kannte hydraulische, elektrische oder mechanische Mittel handeln. Fig. 1 shows the arranged on a machine frame 7 th roller support 1 with the forming roller 2nd This is arranged in the roller block 12 and guided radially adjustable with it in a radia len guide 3 in relation to the (not shown) workpiece. This radial position is symbolized by the double arrow 13 . 4 with drive means for the radial adjustment 13 of the roller block 12 are identified. It can be known hydraulic, electrical or mechanical means.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist die Rolle in einer axialen Führung 5 mit Antriebsmitteln 6 angeordnet. Auch bei diesen Antriebsmitteln 6 kann es sich um bekannte mechanische, elektrische oder hydrau lische Mittel handeln, deren Einsatz und Ausgestaltung im Ermessen des Fachmannes liegt. Die erfindungsgemäße Einstellung des Axialversatzes der Umformrolle 2 ist durch den Doppelpfeil 14 symbolisiert.To carry out the method according to the invention, the roller is arranged in an axial guide 5 with drive means 6 . These drive means 6 can also be known mechanical, electrical or hydraulic means, the use and configuration of which is within the discretion of the person skilled in the art. The setting according to the invention of the axial offset of the forming roll 2 is symbolized by the double arrow 14 .

Das Blockschaltbild gemäß Fig. 2 zeigt eine beispielhaf te Anordnung von drei Umformrollen 2 a, b, c in einem ge meinsamen Rollenträger 1, der durch eine dünne unter brochene Linie nur rein schematisch angedeutet ist. An dere Kombinationen sind ebenfalls denkbar. Zur Einstel lung des Axialversatzes 14 unter Verwendung an der Ma schine wirksamer motorischer Einstellkräfte sind die Ein stellmittel 6 vorgesehen. Diese werden von einer Fern steuerung 8, 9, 10 über die Steuerleitungen 15 be herrscht. Hierfür ist eine zentrale Steuereinheit 8 vor gesehen, die durch eine Eingabeeinheit 9 beispielsweise digital programmiert wird. Mit der zentralen Steuerein heit 8 ist eine Anzeigeeinheit 10 verbunden, welche die individuelle Einstellung jeder Rolle 2 deutlich sichtbar anzeigt. Mit der zentralen Steuereinheit 8 ist eine se kundäre Steuereinheit 11 verbunden, die über Steuerlei tungen 16 die Antriebsmittel 4 zur radialen Verstellung 13 der Rollen 2 a, b, c beispielsweise nach einem vorge gebenen Programm steuert, wie dies an sich bekannt ist.The block diagram according to FIG. 2 shows an exemplary arrangement of three forming rollers 2 a , b , c in a common roller carrier 1 , which is only indicated schematically by a thin broken line. Other combinations are also conceivable. For adjusting the axial offset 14 using effective motor adjustment forces on the machine, the adjusting means 6 are provided. These are controlled by a remote control 8 , 9 , 10 via the control lines 15 be. For this purpose, a central control unit 8 is seen, which is digitally programmed, for example, by an input unit 9 . With the central control unit 8 , a display unit 10 is connected, which shows the individual setting of each roll 2 clearly visible. With the central control unit 8 , a secondary control unit 11 is connected, which controls the drive means 4 for radial adjustment 13 of the rollers 2 a , b , c, for example according to a predetermined program, via control lines 16 , as is known per se.

Mit Hilfe der Fig. 3 und 4 sollen die Art und Weise sowie die Bedeutung des zusätzlichen dynamischen Axial versatzes der Drückrollen während einer Herstellungs phase eines rotationssymmetrischen Hohlkörpers verdeut licht werden. Hierin ist der Axialversatz der mit 2 a, 2 b und 2 c bezeichneten Rollen mit A, B, C als Diagramm über der axialen Kontur des herzustellenden Werkstückes graphisch dargestellt. So ist beispielsweise im Diagramm 4 bei dem von rechts nach links vollzogenen Streck-Fließ drückvorgang am Konturanfang der Axialversatz 0 bis zum ersten Drittel der Kontur. Sodann werden die Rollen mit Axialversatz-Abständen A, B, C auseinandergefahren und zwar in der mit "Endkontur" bezeichneten Bearbeitungs strecke. An deren Ende, im Bereich einer ansteigenden Wandverdickung des Werkstückes, werden die Beträge des Axialversatzes wieder bis auf 0 zurückgefahren.Are with reference to FIGS. 3 and 4, the manner and the importance of the additional dynamic axial displacement of the pressure rollers during a manufacturing phase of a rotationally symmetrical hollow body verdeut be light. Herein, the axial offset is 2 a, 2 b and c rolls designated A, B, C plotted as a graph on the axial contour of the workpiece. 2 For example, in diagram 4, when the stretch-flow process is carried out from right to left, the axial offset is 0 to the first third of the contour at the beginning of the contour. Then the rollers are moved apart with axial offset distances A , B , C and in the processing path designated with "final contour". At the end, in the area of an increasing wall thickening of the workpiece, the amounts of the axial misalignment are reduced to 0 again.

Bei einem andersartigen Konturverlauf des Werkstückes in Fig. 3 beginnt die Bearbeitung bereits mit einem Axial versatz der einzelnen Walzen mit den Abstandsbeträgen A, B, C und bleibt etwa ein Drittel der Bearbeitungsstrecke konstant, worauf in der ansteigenden Kontur im mittleren Teil des Werkstückes der Axialversatz auf 0 zurückgefah ren wird und erst gegen Ende der Bearbeitung, im letzten zylindrischen und sodann mit steigender Wanddicke verlau fenden Bereich, ein erhöhter Axialversatz vergleichswei se rasch eingestellt, beim Wegdrücken einer größeren Ma terialanhäufung gegen das Ende zu beibehalten und erst im Bereich zunehmender Wanddicke wieder auf 0 zurückge fahren wird.With a different contour profile of the workpiece in Fig. 3, the machining already begins with an axial offset of the individual rollers with the spacing amounts A , B , C and remains constant for about a third of the machining distance, whereupon the axial offset in the increasing contour in the middle part of the workpiece is returned to 0 and only towards the end of the machining, in the last cylindrical area and then with increasing wall thickness, an increased axial offset is set comparatively quickly, to be maintained when pushing away a larger material accumulation towards the end and only in the area of increasing wall thickness again will go back to 0.

Die bereits im unteren Teil der Fig. 3 und 4 eingetra genen Axialversätze der einzelnen Rollen 2 a, 2 b, 2 c werden zwecks größerer Übersichtlichkeit im oberen Be reich der Zeichnungen als Diagramm nochmals herausge stellt, wobei sie um 90° gegenüber dem unteren Teil der Zeichnungen gedreht aufgetragen werden.3 and 4 in the lower part of FIGS . 3 to 4 axial misalignments of the individual rollers 2 a , 2 b , 2 c are for the sake of greater clarity in the upper part of the drawings, a diagram is again provided, being 90 ° with respect to the lower part of the drawings are applied rotated.

Claims

1. Method for the non-cutting production of rotationally symmetrical hollow bodies made of metal by spinning rollers or stretch flow presses, in the course of which a workpiece in a different number of overflows by means of radially and circumferentially angled forming rollers of a spinning or stretching press in its wall thickness is reduced and at the same time contoured to a predetermined contour, the roller conveyors on conical or curved finished contours of the workpiece deviating from the cylinder shape being distorted compared to the setting on cylindrical workpieces, for this purpose both the radial offset of the pressure rollers and the axial offset thereof experiences a corresponding setting, characterized in that using effective on the machine moto rischer setting means and by means of a control of the axial offset of the individual rollers to each other continuously between 0 and real W Erten A, B, C during the current machining of a workpiece, in particular is also set under full load.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the adjustment of the axial offset in accordance with of the respective processing parameters in the course of a Reduction according to a given work program is controlled.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized net that individual forming rolls independently with different axial offsets be put.

4. Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 3 with a spinning machine with a roller carrier arranged on its frame, each with angularly offset forming rollers arranged on a roller block, and with means for setting the shaping pressure rollers with radial offset and / or axial offset, characterized in that

- Each forming roller ( 2 ) in the roller block ( 12 ) is assigned an axial guide ( 5 ),
- Each axial guide ( 5 ) drive means ( 6 ) for the axial offset ( 14 ) are assigned,
- The drive means ( 6 ) have hydraulic or electrical drives and mechanical transmission means,
- The drive means ( 6 ) each have a control line ( 15 ) connected remote control ( 8 , 9 , 10 ) is assigned.

5. The device according to claim 4, characterized in that the set axial offset of each roller on the Control or remote control visible and readable will be shown.

6. The device according to claim 4, characterized in that the remote control has an automatic program control if necessary with so-called "Adaptive Control".