DE69103301T3

DE69103301T3 - Forging process and forging machine to carry out the process.

Info

Publication number: DE69103301T3
Application number: DE69103301T
Authority: DE
Inventors: Antonino Duri
Original assignee: Danieli and C Officine Meccaniche SpA
Current assignee: Danieli and C Officine Meccaniche SpA
Priority date: 1990-03-19
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1998-03-05
Anticipated expiration: 2011-02-26
Also published as: EP0447839B1; ES2060217T3; ATE109696T1; ES2060217T5; EP0447839B2; DE69103301D1; IT1240874B; IT9083351A1; RU2035253C1; EP0447839A1; IT9083351A0; UA27251C2; DE69103301T2

Abstract

Method to forge metallic pieces with a swaging machine, whereby during the rough-shaping step the hammers carry out a long stroke with a low number of hammer blows, whereas during the finishing step the hammers carry out a short stroke with a great number of hammer blows. Swaging machines suitable to perform the above method. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Schmiedemaschine.The invention relates to a hydraulic forging machine.

Genauer ausgedrückt, bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, welche während des Schmiedens mit einer hydraulischen Schmiedemaschine für Metalle eine unterschiedliche Hammerfrequenz ermöglicht.More specifically, the invention relates to a device that enables a different hammer frequency during forging with a hydraulic metal forging machine.

Hydraulische Schmiedemaschinen jener Art, auf welche sich die Erfindung bezieht, sind z.B. in der EP-A-02973 12, der US-A-4745793 oder der US-A- 3707866 gezeigt und beschrieben.Hydraulic forging machines of the type to which the invention relates are shown and described, for example, in EP-A-02973 12, US-A-4745793 or US-A-3707866.

Bei der Beschreibung vorliegender Erfindung bedeutet das Wort "schmieden" auch "gesenkschmieden".In the description of the present invention, the word "forging" also means "drop forging".

Zur Durchführung eines vollständigen Schmiedeprozesses sind Schmiedemaschinen erforderlich, die zuerst die Rohbearbeitung und dann die Endbearbeitung, das Finish, durchführen.To carry out a complete forging process, forging machines are required that first carry out the rough machining and then the final machining, the finish.

In der DE-A-2 306 566 ist eine Schmiedemaschine mit zwei Förderleistungen beschrieben, die durch einen Motor angetrieben ist, dessen Drehzahl entsprechend der gewünschten Frequenz einstellbar ist.DE-A-2 306 566 describes a forging machine with two conveying capacities, which is driven by a motor whose speed can be adjusted according to the desired frequency.

Dieses System erfordert Leistungsumschaltventile, Leistungsschaltanordnungen und andere Leistungsvorrichtungen.This system requires power switching valves, power switching assemblies and other power devices.

Dies bringt große Investitionen, eine Energieverschwendung, ein Ansteigen der Erhaltungskosten, mehr Personal, längere Zeiten, etc. mit sich, was alles unter den gegenwärtigen Konkurrenzbedingungen und in der seit einiger Zeit evidenten ökologischen Situation nicht tragbar ist.This entails large investments, a waste of energy, an increase in maintenance costs, more staff, longer times, etc., all of which are not sustainable under the current competitive conditions and in the ecological situation that has been evident for some time.

Die Anmelder vorliegender Erfindung haben daher ein Problem in Angriff genommen, das schon einige Zeit aufgetreten war, und haben diese Erfindung studiert, geprüft und geschaffen.The applicants of the present invention have therefore addressed a problem which has been occurring for some time and have studied, tested and created this invention.

Die erfindungsgemäße hydraulische Schmiedemaschine ist im Anspruch definiert.The hydraulic forging machine according to the invention is defined in the claim.

Gemäß der Erfindung können die Hämmer der Schmiedemaschine mindestens zwei verschiedene Hübe ausführen, einen langen Hub und einen kurzen Hub; der kurze Hub ist einer höheren Frequenz von Hammerschlägen zugeordnet; diese Frequenz kann viermal oder mehr größer als die niedere Frequenz sein.According to the invention, the hammers of the forging machine can perform at least two different strokes, a long stroke and a short stroke; the short stroke is associated with a higher frequency of hammer blows; this frequency can be four times or more greater than the low frequency.

Der Antriebsmotor kann ein Gleichstrommotor oder ein elektrischer Motor mit einer Schleifverbindung oder jedes andere System sein, das es ermöglicht, die Geschwindigkeit der Antriebswelle zu verändern.The drive motor can be a DC motor or an electric motor with a sliding joint or any other system that allows the speed of the drive shaft to be changed.

Jede mit einem entsprechenden Hammer zusammenwirkende Pumpenanordnung der hydraulischen Schmiedemaschine ist mit Organen ausgestattet, die die Verdrängung verändern können.Each pump assembly of the hydraulic forging machine interacting with a corresponding hammer is equipped with elements that can change the displacement.

In der einfachsten Form wird eine solche Veränderung durch zwei verschiedene Verdrängungen für jeden Kolben der Pumpe erreicht.In the simplest form, such a change is achieved by two different displacements for each piston of the pump.

Eine Veränderung der Verdrängung verändert die angesaugte und jene Ölmenge, die in die Betätigungskammer des den entsprechenden Hammer drückenden Kolbens gepumpt wird.A change in displacement changes the amount of oil sucked in and pumped into the actuating chamber of the piston pushing the corresponding hammer.

Eine Veränderung der Ölmenge verändert den Hub des Kolbens und demnach den des entsprechenden Hammers.A change in the amount of oil changes the stroke of the piston and therefore that of the corresponding hammer.

Eine veränderliche Verdrängung wird durch einen Hilfskolben erreicht, der eine unwirksame Stellung (größte Verdrängung) und eine Arbeitsstellung (kleinste Verdrängung) besitzt.A variable displacement is achieved by an auxiliary piston, which has an ineffective position (largest displacement) and a working position (smallest displacement).

Gemäß einer Variante kann der Hilfskolben mit konzentrischen Elementen ausgebildet sein, von denen jedes beide der zwei Stellungen einnehmen kann. Diese einfach oder mehrfach vorgesehenen konzentrischen Elemente können in erforderlicher Weise eingesetzt werden, um viele verschiedene Verdrängungen zu erreichen.According to a variant, the auxiliary piston can be designed with concentric elements, each of which can assume both of the two positions. These single or multiple concentric elements can be used as required to achieve many different displacements.

Wie bereits ausgeführt wurde, wird durch eine Veränderung der Verdrängung auch die Menge des geförderten Hydrauliköls verändert, wodurch der Hub des entsprechenden, den Hammer beaufschlagenden Kolbens verändert wird.As already explained, a change in the displacement also changes the amount of hydraulic oil pumped, which changes the stroke of the corresponding piston acting on the hammer.

Wird die Verdrängung reduziert, wird die Menge der in Rede stehenden Bewegungen reduziert und die verdrängte Ölmasse wird viel mehr vermindert.If the displacement is reduced, the amount of movement in question is reduced and the displaced oil mass is reduced much more.

Es ist dann möglich, leicht und schnell die Anzahl der Umläufe durch Erhöhung zu verändern.It is then possible to easily and quickly change the number of revolutions by increasing it.

Durch die Erfindung ist es daher möglich, die Schmiedemaschine in mindestens zwei Arbeitsstellungen zu bringen, sodaß sie imstande ist, entweder als Schmiedemaschine für die Rohformung (langer Hub, niedere Frequenz) oder als Schmiedemaschine für das Finish (kurzer Hub, hohe Frequenz) zu arbeiten.The invention therefore makes it possible to bring the forging machine into at least two working positions, so that it is able to work either as a forging machine for rough shaping (long stroke, low frequency) or as a forging machine for finishing (short stroke, high frequency).

In den beiliegenden Figuren, die sich auf ein nicht einschränkendes Beispiel beziehen, ist die Erfindung in Anwendung auf hydraulische Schmiedemaschinen gezeigt. Dabei stellen dar:In the accompanying figures, which refer to a non-limiting example, the invention is shown applied to hydraulic forging machines.

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform;Fig. 1 shows an embodiment according to the invention;

Fig. 2 eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 1.Fig. 2 shows a variant of the embodiment according to Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Pumpe 10 mit einem Hauptkolben 11. Eine Kammer 13, in der der Hauptkolben 11 hin und her geht ist über eine Leitung 12 mit dem entsprechenden Kolben der hydraulischen Schmiedemaschine (nicht dargestellt in den Zeichnungen) verbunden.Fig. 1 shows a vertical section through a pump 10 with a main piston 11. A chamber 13 in which the main piston 11 moves back and forth is connected via a line 12 to the corresponding piston of the hydraulic forging machine (not shown in the drawings).

Die hydraulische Schmiedemaschine kann von jener Art sein, wie sie in der EP-A-0297 312 oder in der US-A-4 745 793 beschrieben ist bzw. kann sie auch in einer anderen bekannten Weise ausgebildet sein.The hydraulic forging machine may be of the type described in EP-A-0297 312 or in US-A-4 745 793 or it may be designed in another known manner.

Der Hauptkolben 11 wird durch eine Pleuelstange 14 axial verschoben, die durch eine von einem Motor 16 in Drehung versetzte Kurbelwelle 15 betätigt wird.The main piston 11 is axially displaced by a connecting rod 14, which is actuated by a crankshaft 15 rotated by a motor 16.

Solange der Hauptkolben 11 in der Kammer 13 frei gleiten kann, bleibt die Verdrängung und auch der Hub des Hammers konstant.As long as the main piston 11 can slide freely in the chamber 13, the displacement and also the stroke of the hammer remain constant.

Die Anzahl der Hübe pro Zeiteinheit kann durch Veränderung der Drehzahl der Kurbelwelle 15, insbesondere durch Einwirkung auf den Motor 16 und die Kurbelwelle 15 verändert werden.The number of strokes per unit of time can be changed by changing the speed of the crankshaft 15, in particular by acting on the motor 16 and the crankshaft 15.

Ruht ein Hilfskolben 18 auf dem Hauptkolben 11 auf und ist an ihm festgelegt, wird die Verdrängung, d.h. das verdrängte Volumen, durch das Volumen vermindert, das durch den Hilfskolben 18 entsprechend eingenommen wird.If an auxiliary piston 18 rests on the main piston 11 and is fixed to it, the displacement, i.e. the displaced volume, is reduced by the volume that is correspondingly occupied by the auxiliary piston 18.

In seiner Arbeitsstellung muß sich der Hilfskolben 18 mit dem Hauptkolben 11 bewegen.In its working position, the auxiliary piston 18 must move with the main piston 11.

Wenn der Hilfskolben 18 sich in seiner Ruhestellung befindet, wird die Verdrängung das Maximum erreichen.When the auxiliary piston 18 is in its rest position, the displacement will reach the maximum.

Im Beispiel nach Fig. 1 wird der Hilfskolben 18 durch einen Betätigungskolben 19 in die richtige Lage gebracht, wobei der Betätigungskolben durch von der Leitung eines Behälters 17 kommende Druckflüssigkeit betätigt wird.In the example according to Fig. 1, the auxiliary piston 18 is brought into the correct position by an actuating piston 19, whereby the actuating piston is actuated by hydraulic fluid coming from the line of a container 17.

Wenn sich der Hilfskolben 18 in seiner Arbeitsstellung befindet, d.h. wenn er dauernd am Hauptkolben 11 festgelegt ist, drückt der Betätigungskolben 19 den Hilfskolben 18 immer gegen den Hauptkolben 11, so daß beide Kolben 11 - 18 sich miteinander bewegen.When the auxiliary piston 18 is in its working position, i.e. when it is permanently fixed to the main piston 11, the actuating piston 19 always presses the auxiliary piston 18 against the main piston 11, so that both pistons 11 - 18 move together.

Auf diese Weise werden zwei verschiedene Verdrängungen mit zwei verschiedenen Hüben der entsprechenden, die Hämmer der Schmiedemaschine betätigenden Kolben erreicht.In this way, two different displacements are achieved with two different strokes of the corresponding pistons operating the hammers of the forging machine.

Bleibt daher die Verdrängung der die Hämmer betätigenden Kolben konstant, bewirkt eine Veränderung der Verdrängung der Pumpe eine Veränderung des Hubes dieser entsprechenden Kolben.Therefore, if the displacement of the pistons operating the hammers remains constant, a change in the displacement of the pump causes a change in the stroke of these corresponding pistons.

Gemäß einer in Fig.2 schematisch dargestellten Variante der Erfindung sind zwei oder mehr Hilfskolben vorgesehen, die mit der oberen Fläche des Hauptkolbens 11 zusammenarbeiten. Diese Hilfskolben können unabhängig sein und z.B. entlang eines Umfanges oder koaxial angeordnet sein.According to a variant of the invention shown schematically in Fig.2, two or more auxiliary pistons are provided, which are connected to the upper surface of the main piston 11. These auxiliary pistons can be independent and arranged, for example, along a circumference or coaxially.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel mit koaxialen Hilfskolben.Fig. 2 shows an example with coaxial auxiliary pistons.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 weist jeder Hilfskolben 18 eine Positioniereinrichtung 20 auf, die z.B. eine Ritzel- Zahnstangenverbindung 22 besitzt, die in diesem Fall mit Federn 21 ausgestattet ist, um es dem Hilfskolben 18 zu ermöglichen, dem Hub des Hauptkolbens 11 zu folgen.In the embodiment according to Fig. 2, each auxiliary piston 18 has a positioning device 20 which, for example, has a pinion-rack connection 22 which in this case is equipped with springs 21 to enable the auxiliary piston 18 to follow the stroke of the main piston 11.

Claims

Hydraulic forging machine with a plurality of chamber/piston units (13,11) which are connected from time to time to the respective hammers, the stroke of the individual hammers being varied by acting on the volume of the corresponding chamber/piston units (13,11), the actuating motor having at least two speeds and the pistons (11) being moved axially in a chamber (13) which contains the hydraulic connection (12) to the corresponding hammer, characterized in that substantially coaxially to the chamber (13), opposite the main piston (11), at least one auxiliary piston (18) is arranged which has a first retracted position and a second position in which it is in permanent contact with the main piston (11).