DE3515759C2 - Präzisionsschmiede zum Innenprofilieren von rohrförmigen Werkstücken - Google Patents
Präzisionsschmiede zum Innenprofilieren von rohrförmigen WerkstückenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Präzisionsschmiedemaschine
zum Innenprofilieren von rohrförmigen Werkstücken, insbe
sondere zur Erzeugung von Rohrabschnitten unterschiedlichen
Innendurchmessers, der im Oberbegriff Patentanspruchs 1 ange
gebenen Gattung.
Es ist bekannt, das Innenprofil von rohrförmigen Werkstücken
durch Präzisionsschmieden über einen abgesetzten Dorn herzu
stellen, um im Werkstück Innenschultern zu bilden und die
Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers einzuformen.
Um das Werkstück in seiner ganzen Länge in einem Durchgang
zu formen, wird es während des Schmiedens zwischen einen
Spannkopf und einen Gegenhalter in Längsrichtung einge
spannt. Bei derartigen Schmiedevorgängen werden zumeist
drei Bearbeitungsphasen durchlaufen: Beim Abschmieden eines
ersten Abschnitts wird der Dorn mit seinem vorderen, den
kleinsten Durchmesser aufweisenden Teil ortsfest zwischen
den Hämmern der Umformmaschine gehalten, während das Werk
stück beispielsweise mit Hilfe eines den Spannkopf tragenden
Schlittens über den Dorn unter ständiger Bearbeitung vor
geschoben wird. Die Materialverdrängung erfolgt ebenso
wie in der anschließenden Schlepphase vorzugsweise in
Vorschubrichtung des Werkstücks. In der Schlepphase wird
der Dorn mit dem Werkstück mit gleicher Geschwindigkeit
mitbewegt, bis am Ende dieser Phase mindestens eine Schulter
zumindest teilweise ausgebildet ist. In der letzten Be
arbeitungsphase, in der der größte Innendurchmesser einge
formt wird, müssen Vorkehrungen getroffen werden, die einen
Materialabfluß entgegen der Vorschubrichtung ermöglichen,
um eine Beschädigung der zuvor gebildeten Absatzschulter
zu vermeiden.
Bei einer aus der AT 205 734 bekannten Umformmaschine der genannten Art wurde
zur Ermöglichung eines Materialabflusses entgegen der Vor
schubrichtung vorgeschlagen, das Werkstück auf der Seite
des Spannkopfs über einen Kolben an einem Druckflüssig
keitspolster abzustützen, das sich in einem von einer Pumpe
über eine ein Rückschlagventil und ein Druckkonstanthalte
ventil aufweisende Leitung gespeisten Zylinderraum aufbaut,
wobei der Druck des Druckflüssigkeitspolsters beim Eintritt
des Dornabsatzes in die Bearbeitungszone zwischen den Um
formwerkzeugen durch Zuschaltung eines zweiten, auf
wesentlich geringeren Druck ansprechenden Druckkonstant
halteventils absenkbar ist. Bei dieser Konstruktion wird
als nachteilig empfunden, daß die Bewegungsabläufe relativ
kompliziert und ineinandergeschachtelt sind, so daß die
Einstellung der Maschine erhebliche Schwierigkeiten be
reitet. Hinzu kommt, daß der Hydrozylinder, in welchem
das Druckflüssigkeitspolster ausgebildet wird, insgesamt
mit dem Spannkopf gedreht wird. Dazu gehören auch die Zy
linderanschlüsse, so daß neben den baulichen Komplikationen
auch in erhöhtem Maße Betriebsstörungen auftreten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bewegungs
abläufe in einer Präzisionsschmiedemaschine der eingangs
angegebenen Art so zu gestalten, daß eine einfache Einstell
möglichkeit der für eine einwandfreie Innenprofilierung
der in Betracht kommenden Werkstücke erforderlichen Ver
schiebe- und Drehvorgänge gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene
Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß in den Be
arbeitungsphasen, in denen die Materialverdrängung vorzugs
weise in Vorschubrichtung erfolgt und in denen meist die
größten Verschiebestrecken zu überwinden sind, die Ver
schiebung wie bisher mit Hilfe eines im Maschinenbett ge
führten Schlittens erfolgt. Sobald der Innenabsatz gebildet
ist, der eine Umkehrung des Materialflusses erforderlich
macht, wird im Interesse übersichtlicherer Bewegungsabläufe
und einer dadurch bedingten einfacheren Einstellmöglichkeit
gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den Schlittenvorschub
anzuhalten oder zu verlangsamen und statt dessen zwei von
einander unabhängige Hydrozylinder zu verwenden, von denen
der eine im wesentlichen allein den Dornvorschub und der
andere ebenfalls allein die Werkstückdrehung sowie den
Materialrückfluß gewährleistet.
In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen teilweise geschnittenen Ausschnitt der
Schmiedemaschine im Zustand der ersten Schmiede
phase;
Fig. 2 die Schmiedemaschine nach Fig. 1 im Zustand der
Schlepphase;
Fig. 3 die Schmiedemaschine nach Fig. 1 und 2 im Zustand
der letzten Schmiedephase.
Die Präzisionsschmiedemaschine besteht im wesentlichen
aus den im Maschinengehäuse 10 oszillierend gelagerten
Formwerkzeugen 12 oder Hämmern, einem auf einem maschinen
festen Bett 14 verschiebbar angeordneten Schlitten 16,
einem Spannkopf 18 und einem Gegenhalter 20 zur Einspannung
des rohrförmigen Werkstücks 22 sowie einem abgesetzten,
sich nach hinten über ein konisches Zwischenstück 24′′
erweiternden Dorn 24 zur Innenprofilierung des Werkstücks 22.
Der Dorn 24 ist am stirnseitigen Ende einer Dornstange
26 lösbar befestigt, die an ihrem anderen Ende über den
Kolben 28 eines vorzugsweise maschinenfesten Zylinders
30 hydraulisch belastbar ist. Auf dem Schlitten 16 sind
zwei Hydrozylinder 32, 34 in Vorschubrichtung hintereinander
angeordnet. Der vordere, sogen. Anpreßzylinder 32 weist
eine rohrförmig ausgebildete Kolbenstange 36 mit einem
nicht dargestellten Drehantrieb auf, auf dessen stirn
seitiges, den Spannkopf 18 bildendes Ende das rückwärtige
Ende des Werkstücks 22 aufsteckbar ist, so daß im ange
preßten Zustand eine Drehmitnahme erfolgt. Der hintere,
sogen. Dornvorschubzylinder 34 weist eine als Rohr ausge
bildete Kolbenstange 40 auf, die durch den Kolben 36′ und
die Kolbenstange 36 des Anpreßzylinders 32 hindurchgreift
und gegen eine rückwärtige Schulter 42 des Dorns 24 an
schlägt. Die Dornstange 26 greift ihrerseits durch den
Kolben 40′ und das Rohr 40 des Dornvorschubzylinders 34
hindurch.
In der ersten Schmiedephase befindet sich der Dorn 24 mit
seinem vorderen Teil 24′ in der Bearbeitungszone zwischen
den Hämmern 12 und wird in dieser Lage durch den Hydro
zylinder 30 ortsfest gehalten (Fig. 1). Der Werkstückvor
schub wird hierbei ausschließlich durch den Schlitten 16
bewirkt, während sich die Kolben 36′, 40′ der beiden Zylinder
32, 34 in ihrer rückwärtigen Anschlagstellung oder in deren
Nähe befinden. Das Werkstück 22 wird dabei durch den Spann
kopf 18 unter ständiger Drehung gegen die Kraft des Gegen
halters 20 über den Dorn 24 geschoben und dabei mit den
Hämmern 12 unter Querschnittsverringerung und Ausformung
des vorderen Werkstückabschnitts bearbeitet. Der Material
fluß erfolgt in dieser Phase vorzugsweise in Vorschub
richtung. Diese Bearbeitungsphase wird ebenso wie die
weiteren Phasen beispielsweise durch einen mit einem Steuer
nocken betätigten Grenztaster oder Endschalter beendet.
In der darauf folgenden sogenannten Schlepphase wird die
Haltekraft an der Dornstange 26 aufgehoben, so daß der
Dorn 24 mit dem durch den Schlitten 16 weiterbewegten Werk
stück 22 eine kurze Strecke mitgenommen wird (Fig. 2).
Geschleppt wird so lange, bis die konische Schulter des
Absatzes durch das konische Zwischenstück 24′′ des Dorns
zumindest teilweise geschmiedet ist. Auch in der Schlepphase
erfolgt der Materialfluß vorzugsweise noch in Vor
schubrichtung. Am Ende der Schlepphase wird der Schlitten
16 angehalten.
In der letzten Bearbeitungsphase, in welcher der größte
innere Querschnitt ausgeschmiedet wird (Fig. 3), werden
der Dornvorschubzylinder und der Anpreßzylinder 32 auf
der Rückseite ihrer Kolben 40′, 36′′ für den weiteren Vor
schub des Werkstücks 22 mit Hydraulikdruck beaufschlagt.
Der Werkstückvorschub erfolgt nun vorzugsweise über den
Dorn 24, der gegen die zuvor ausgebildete Innenschulter
des Werkstücks 22 anliegt, und gegen dessen rückwärtige
Schulter 42 der Dornvorschubzylinder 34 über das Rohr 40
einwirkt. Um einen ausreichenden Drehantrieb des Werkstücks
22 zu gewährleisten, wird zusätzlich der Spannkopf 18 über
den Anpreßzylinder 32 gegen das rückwärtige Werkstück ge
preßt. Die dadurch auf das Werkstück 22 ausgeübte Kraft
ist jedoch wesentlich kleiner als die durch den Dornvor
schubzylinder 34 auf den Dorn 24 ausgeübte Vorschubkraft,
während die Summe dieser beiden Kräfte größer als die über
den Gegenhalter 20 auf das Werkstück 22 ausgeübte Gegenkraft
ist. Dadurch wird beim Umformvorgang ein Materialrückfluß
ermöglicht und zugleich gewährleistet, daß das im vorderen
Teil mit gleicher Geschwindigkeit wie der Dorn 24 vorge
schobene Werkstück 22 nicht vom Spannkopf 18 abheben kann.
Der Anpreßzylinder 32 und der Dornvorschubzylinder 34
können mit dem gleichen Druck von derselben Druckquelle
beaufschlagt werden, wenn die Kolbenfläche des Anpreßzy
linders 32 kleiner als die des Druckvorschubzylinders ge
wählt wird. Aufgrund des Materialrückflusses stellt sich
im Anpreßzylinder 32 insgesamt ein kleinerer Hub als im
Dornvorschubzylinder 34 ein.
Claims (4)
1. Präzisionsschmiedemaschine zum Innenprofilieren von rohr
förmigen Werkstücken, insbesondere zur Erzeugung von Rohr
abschnitten unterschiedlichen Innendurchmessers, mit ei
nem Spannkopf (18) und einem Gegenhalter (20) zur Werk
stückeinspannung, wobei der Spannkopf (18) und der Gegen
halter (20) unter Drehmitnahme des Werkstücks (22) dreh
bar und unter Vorschub des Werkstücks verschiebbar sind,
einem in das Werkstück (22) einführbaren, sich nach hin
ten über mindestens eine vorzugsweise konische Schulter
erweiternden Dorn (24), der in einer ersten Bearbeitungs
phase mit seinem vorderen Teil (24′) in der Bearbeitungs
zone zwischen den Werkzeugen ortsfest anhaltbar und an
schließend bis zur Ausbildung einer Innenschulter vom be
wegten Werkstück (22) mitnehmbar ist und der in einer
weiteren Bearbeitungsphase unter Mitnahme des Werkstücks
(22) bei Ermöglichung eines Materialrückflusses verschieb
bar ist, und einem den Spannkopf (18) enthaltenden, ent
gegen dem durch den Gegenhalter ausgeübten Druck auf
einem Maschinenbett (14) verschiebbaren Schlitten (16),
dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf (18) an der
rückseitig gegen das Werkstück (22) anpreßbaren Stirnsei
te einer notorisch drehbaren Kolbenstange (36) oder einer
motorisch angetriebenen Büchse in einer Kolbenstange ei
nes mit dem Schlitten (16) starr verbundenen, hydraulisch
betätigbaren Anpreßzylinders (32) angeordnet ist, daß auf
dem Schlitten (16) zusätzlich ein mit seiner Kolbenstange
(40) den Kolben (36′) des Anpreßzylinders (32) durchset
zender und gegen eine rückwärtige Schulter (42) des Dorns
(24) anliegender, hydraulisch betätigbarer Dornvorschub
zylinder (34) starr angeordnet ist, und daß in der weite
ren Bearbeitungsphase der Dornvorschubzylinder (34) und
der Anpreßzylinder (32) mit Druck beaufschlagbar sind,
wobei die Anpreßkraft des Anpreßzylinders (32) kleiner
als die Vorschubkraft des Dornvorschubzylinders (34)
ist und die Summe dieser Kräfte größer als die über
den Gegenhalter (20) auf das Werkstück (22) ausgeübte
Gegenkraft ist.
2. Präzisionsschmiedemaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anpreßzylinder (32) und der
Dornvorschubzylinder (34) mit dem gleichen Druck beauf
schlagbar sind, und daß die Kolbenfläche und der Kolben
hub des Anpreßzylinders (32) kleiner als die des Dorn
vorschubzylinders (34) sind.
3. Präzisionsschmiedemaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kolben (36′, 40′)
des Anpreßzylinders (32) und des Dornvorschubzylinders
(34) in der Phase des Werkstückvorschubs durch den
Schlitten (16) an ihrem rückwärtigen Zylinderanschlag
oder in dessen Nähe befinden.
4. Präzisionsschmiedemaschine nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlittenvor
schub im Verlauf der weiteren Bearbeitungsphase anhalt
bar oder verlangsambar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3515759A DE3515759C2 (de) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | Präzisionsschmiede zum Innenprofilieren von rohrförmigen Werkstücken |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3515759A1 DE3515759A1 (de) | 1986-11-06 |
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Country | Link |
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- 1985-05-02 DE DE3515759A patent/DE3515759C2/de not_active Expired - Fee Related
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