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Verfahren und Vorrichtung @ zum Verformen mit elektrischer Widerstandserhitzung
Die vorliegende Erfindung betrifft sein Verfahren zum sparlosen Verformen, z. B.
Stauchen oder Schmieden, mittels selbsttätig arbeitender Maschinen, bei denen Spannfutter
und Preßstempel gleichzeitig als Stromzuführungen für die elektrische Widerstandserhitzung
des Werkstückes dienen. -Stauchmaschinen mit derartiger Stromzuführung sind an sich
bekannt, arbeiten aber unvollkommen. Abgesehen davon, daß sie nur auf einen einzelnen
Arbeitsgang neingerichtet sind und daher nur Werkstücke sehr einfacher Form schmieden,
die gegebenenfalls umfangreicher Nacharbeit bedürfen, setzen sie den Rohling beim
Schließen des Stromes der vollen Pressung des Werkzeuges aus. Die Verformung des
Werkstückes beginnt daher, sobald seine durch die Erhitzung geminderte Formfestigkeit
dem Druck des Werkzeuges nachgibt, dadurch wird die Metallfaser zerstört und die
Güte des fertigen Stückes gemindert.
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Man hat andere in gleicher Weise, aber nicht selbsttätig arbeitende
Maschinen auch so eingerichtet, däß von Hand der Stempel zunächst mit dem Werkstück
in Berührung gebracht, dann der Strom eingeschaltet und nach ausreichender Erhitzung
des Werkstükkes der Stauchvorgang ausgelöst wurde, so daß hierbei der oben geschilderte
Nachteil vermieden wird. Bei noch anderen Maschinen wurde dem Werkstoff im Werkstückfutter
mit Schleifkontakten o. dgl. "vor seiner Berührung mit dem Werkzeug die erforderliche
Hitze vermittelt. Werkzeugmaschinen, bei denen diese. Verfahren angewendet werden,
können nicht schnell selbsttätig arbeiten.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand demnach
darin, bei selbsttätig arbeitenden Maschinen den Preßstempel so einzurichten, daß
er in stauchdruckfreier Berührung mit dem Werkstück den Strom schließt und, sobald
die erforderliche Erwärmung des Werkstückes, erreicht ist, ohne weiteren Schaltvorgang
mit der Staucharbeit einsetzt. Ferner waren die eingangs genannten Maschinen zum
Formstauchen mit elektrischer Widerstandserhitzung für die gleichzeitige Durchführung
mehrerer Arbeitsgänge auszugestalten. Insoweit geht der Erfinder von bekannten Schmiedepressen
aus, die zwar noch keine elektrische Widerstandserhitzung vorsehen, aber bereits
mit revolverkopfartigen Vielfachfuttern für die Werkstücke und mehreren Preßstempeln
für verschiedene Verfahrensstufen arbeiten.
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Die gekennzeichneten Aufgaben werden erfindungsgemäß in folgender
Weise gelöst: Es werden zwei revolverkopfähnliche Futterköpfe benutzt, die sich
gegeneinander verschieben lassen und von denen außerdem der eine gegenüber dem anderen
gedreht werden kann., Der eine Futterkopf trägt in an sich bekannter Weise die Werkstücke,
der andere eine entsprechende Anzahl von Werkzeugen, die den einzelnen Verfahrensstufen
entsprechen. Das dem ersten Verfahrensgang
dienende Werkzeug, das
bei seiner Berührung mit dem Werkstück den Erhitzungsstrom stauchdruckfrei übertragen
soll, sitzt in einem besonders gearbeiteten Spannstück, da' in dem Futterkopf in
der Stauchrichtung ver: schieblich und mit Mitteln versehen ist, die, es der Stauchbewegung
unter geringem Druck voreilen lassen. Sobald die Berührung des in diesem Spannstück
sitzenden Werkzeuges mit . dem Rohling eintritt, wird der Erhitzungsstrom geschlossen,
bevor der Futterkopf seine Arbeitsstellung erreicht hat. Während seiner relativen
Rückbewegung überträgt der Preßstempel die volle Erhitzungsarbeit auf den Rohling,
so daß diese bereits völlig beendet ist, wenn der dem Preßstempel nacheilende Futterkopf
die Stellung erreicht hat, in der er den Preßdruck auf den Preßstempel und über
diesen auf das Werkstück zu übertragen beginnt.
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Ein Schema der Maschine, mit der das Verfahren nach der Erfindung
durchgeführt wird, ist als Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen dargestellt. Es
zeigen: Abb. i einen Schnitt durch die beiden Futterköpfe, Abb.2 eine Ansicht des
einen der Futterköpfe.
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Der drehbare Futterkopf f2 enthält die Werkstücke, der Futterkopf
U, der im vorliegenden Falle der verschiebbare ist, die Werkzeuge (Preßstempel).
Jeder der beiden Futterköpfe besitzt eine Zuleitung zu dem Heiztransformator. Der
Preßstempel S des Kopfes U, der dem ersten Verfahrensgang dient, bewirkt den Stromschluß.
Er ist in seinem Lager parallel zur Arbeitsrichtung des Futterkopfes verschieblich.
Wenn der Futterkopf U nach der Ausführung eines Preßhubes zurückgegangen ist, tritt
der Preßstempel S aus seinem Lager, wie das in Abb. i gezeigt ist, um das Maßh hervor.
Wird jetzt der Kopf gegen die Werkstücke verschoben, dann berührt der Preßstempel
S den aus seinem Spannfutter M um das zu bearbeitende Stück B' herausragenden
Rohling B,
bevor der Kopf U seinen Druck .wirksam übertragen kann. Dabei schließt
sich der Erhitzungsstrom. Der Futterkopf U eilt weiter gegen den Kopf R, während
der Preßstempel S in seiner Stellung verharrt. Noch bevor ihn die Anlagefläche auf
dem Grunde seines Lagers erreicht hat, hat der Erhitzungsstrom das Werkstück auf
die erforderliche Temperatur für den Schmied@evorgang gebracht und wird abgeschaltet.
Sobald der Stempel S auf dem Grunde seines Lagers anliegt, beginnt er seine Staucharbeit
en dem Rohling auszuüben.
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Die Futterköpfe entfernen sich jetzt wieder voneinander. Dabei wird
der Kopf R gegenüber der Stellung des Kopfes U gedreht, ein anderes Spannfutter
tritt dem Stempel S gegenüber, ein zweites befindet sich in der Vorstauchstufe und
so fort; ein fertiges Werkstück wird ausgestoßen. Das Spiel beginnt von neuem.
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Da erfindungsgemäß nur eine einmalige Erhitzung des Werkstückes vor
dem ersten Arbeitsgang stattfinden soll, muß die Gesamtarbeit außerordentlich schnell
erfolgen. Sie zählt nur nach Sekunden. Demnach werden auch die einzelnen Arbeitshübe
außerordentlich schnell durchgeführt. Die für sie zur Verfügung stehende Zeit zählt
ebenfalls nur nach Sekunden. Somit ist auch die Zeit für die relative Rückbewegung
des Stempels S nach dem Grunde seines Futters zu nur eine außerordentlich kurze,
gegebenenfalls nur nach Bruchteilen von Sekunden bemessene.