DE6932444U - Umformmaschine zur bearbeitung von unter waerme verformbaren werkstoffen, insbesondere von erwaermten metallen. - Google Patents

Description

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING.'sCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH D1PL.-ING. SELTING

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

8.I2.I97I

Sch/Sd

G 69 524 44.3

Eumuco Aktiengesellschaft für Maschinenbau,

Umformmaschine zur Bearbeitung von unter Wärme verformbaren Werkstoffen, insbesondere von erwärmten Metallen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Umformmaschine zur Bearbeitung von verformbaren Werkstoffen, insbesondere von erwärmten Metallen, durch Pressen und/oder Schlagen.

Bei der Umformung von Metallen zu Gesenkschmiedestücken wird der Werkstoff in die Form hineingedrückt. Dieses Drücken kann durch Pressen oder Schlagen erfolgen. Oft werden auch beide Verfahren hintereinander angewendet, z.B. wenn ein erwärmtes Blöckchen zunächst unter einer Presse vorgestaueht und dann unter einem Hammer f ertig,-geschiaiedet wird. Beim Stauchen sind die Umformkräfte klein, aber die ümfonnwege lang, d.h. es genügt eine Maschine mit; relativ kleiner Kraft aber hohem Arbeitsvermögen.

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Pressen mit mechanischem oder hydraulischem Antrieb haben solche Eigenschaften, Beim Pertigschmieden dagegen steigen die Umformkräfte stark an, sobald der iferkstoffüberfluß durch den Gratspalt hindurch abfließt. Die Umformwege sind dabei klein. Es faird eine Maschine mit hohen Umformkräf teii verlangt. Hämmer können mit geringem Maschinenaufwand hohe Kräfte erzeugen* Es treten MassenkrSffee auf, die sieht vom Gestell aufgenommen werden müssen wie bei einer Presse. Deshalb sind Hämmer wesentlich billiger als vergleichbare Pressen. Der Nachteil eines Jeden Hammers ist jedoch sein relativ geringes Arbeitsvermögen« Außerdem können Hummer nicht zum Lochen und Entgraten eingesetzt werden. Noch weniger als zu!3 Stauchern eignes sich Kässer aus Fließpressen, das extrem hohe Ucaform-Arbeitsenergie erfordert.

Es sind weiterhin Lufthämraor bekannt, bei denen der Bär zum Stauchen heruntergedrückt werden kann. Der Oberdruck, der auf den Bär zur Beschleunigung wirkt, wird in diesen Fällen so gesteuert, daß er auch nach der Berührung des Bärgesenkes mit dea Sohsiedestüak noch weiter anhält. Solche Hämmer sind wegen der zu geringen Stauchkraft nicht sehr verbreitet. Es werden vielmehr kleine Pressen suit einem zusätzlichen Bedienungsnann des Hammer vorgeschaltet. Hierbei übernimmt die Presse die Stauch- oder FlieSpreS-arbeiten, während der Haisner das Ferfclgsehinieden mit Gratbildung durchführt.

Es sind auch Pressen bekannt, bei denen alt desi Stößel Sehläge abgegeben werden können. Dazu wird der Stößel hochgezogen und frei ohne Oberdruck fallengelassen, um genügend Arbeitsvermögen zu erhalten, muS der Stößel schwer und massiv ausgeführt werden. Me gestoßene Hasse ist der Pressenrahmen. Das Verhältnis von Stößelgewich* zu Ständerge-

wicht ist gering, wodurch starke Stoßverluste entstehen und nur geringe Stoßkräfte erzeugt v/erden. Mit solchen Pressen können nur einfache Teile mit meist runden Köpfen geschmiedet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Umformmaschine zur wahlweisen Bearbeitung von unter Wärme verformbaren Werkstoffen durch Pressen oder Schlagen zu schaffen, bei der die Eigenschaft eines Hammers und diejenige einer Presse voll nutz-

Umformmaschine, bei der ein Bär und eine Schabotte vorgesehen sind und der Bär unter der Wirkung eines Druckmediums oberdruckangetrieben ist, zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß dem mit hydraulischem Oberdruck betriebenen Bär mindestens zwei Kolben von wesentlich unterschiedlicher Kolbenfläche zugeordnet sind, die unabhängig voneinander steuerbar und bewegbar sind.

Durch eine solche Ausbildung der Umformmaschine ist es möglich, Maschinenaufwand und Arbeitskräfte zu sparen. Ein Bedienungsmaan kann Stauch-, PließpreS- und Gesenkschmiedearbeiten unter einer Maschine hintereinander ausführen. Es können beispielsweise Achsschenkel unter der Umformmaschine gemäS der Erfindung durch Pressen fließgepreßt und durch Schlagen fertiggeschmiedet werden. Dies ist sonst nur unter einer Fließpresse mit nachgeschaltetem Hammer oder einer überschweren mechanischen Presse möglich, die auch die Preßkräfte für das Fertigschmieden aufbringen kann. Eine solche Presse ist ^; mindestens doppelt so schwer wie die Umformmaschine der Erfindung.

Vorteilhaft sind die den Oberdruck bewirkenden Kolben konzentrisch zueinander angeordnet, wobei der Kolben mit der größeren Xolbenflache den kleineren Kolben ringartig umgibt.

Zum Schlagen wird der Bär durch Oberdruck in bekannter Weise über einen Kolben kleinerer Fläche und einer verhältnis*- mäßig dünnen Kolbenstange angetrieben. Zum Pressen wird der größere Kolben mit einer wesentlich kräftigeren Kolbenstan»* ge bewegt. Der kleinere Kolben ist fest mit dem BILr verbunden. Der größere Kolben kann in der oberen Stellung festgehalten bzw. arretiert werden. Man kann auch den größeren Kolben durch eine Gruppe kleinerer Kolben ersetzen-

Stauchen und Fließpressen mit hohen Kräften eingesetzt werden kann, ist eine formschlüssige Verbindung der Schabotte mit dem hydraulischen Antrieb für das Pressen unter einem Hammer vorgesehen. Hierzu kann die Schabotte in Achsrichtung bewegbar sein und von dem hydraulischen Druckmittelkreis der Umformmaschine beaufschlagt werden. Beispielsweise kann die Schabotte an Stangen hängend angeordnet sein. Die Stangen sind mit Kolben versehen, durch deren Druckmittel-Beaufschlagung die Schabotte entgegen der Kraftwirkung des Bären nach oben bewegbar ist.

Die Erfindung wird anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Umformmaschine gemäß der Erfindung in Ansicht, zum Teil im Schnitt schematisch.

Fig. 2-4 stellen weitere Ausführungsformen der Erfindung im Schema zum Teil im Schnitt dar.

Die Umformmaschine 1 der Fig. 1 ist mit einer Einrichtung nach Art eines Oberdruckhainmers versehen und weist einen Bär 2, der längs Führungen 3 des Maschinengestells 4 vertikal bewegbar ist und das Obergesenk 5 trägt, sowie die

-D-

ieste Schabott^ bzw. den Amboß 6 mit dem Untergesenk 7 auf. Mit dem Bär 2 ist der Kolben 8 mit der verhältnismäßig dünncsi bzw. schwachen Kolbenstange 9 fest verbunden, wobei der Kolben 8 in der wesentlich dickeren Kolbenstange 13 gleitet. Kolben 12 und Kolbenstange 13 sind mit dem Kolben 12 und Kolbenstange 9 konzentrisch zueinander angeordnet. Die Buchse 11 trennt die Räume 10 und 21.

Die Umformmaschine Ist mit hydraulischem Antrieb versehen. Ein liotor 14 treibt mittels eines zwischengesehalteten Getriebes 15 eine Pumpe 16 an. Von dieser führt eine Leitung 17 zu einer Steuervorrichtung 18, von der eine Leitung 19 zu dem Zylinder 10 des schwächeren Kolbens 8 und eine Leitung 20 zu dem oberen Zylinderraum 21 des stärkeren Kolbens 12 führt* Die unteren Zylinderräume 22 23 sind mit einem nicht dargestellten Druek-Spelcher-

verbunden. Der ölstand des ölsumpfes ist durch die Linie 24 gekennzeichnet. Die Räume 22 und 23 sind durch eine Bohrung 39 verbunden.

Zuxa Schlagen wird der Bär 2 durch hydraulischen Oberdruck über den schwächeren. Kolben 8 mit der dünnen Kolbenstange 9 angetrieben. Hierbei wird der stärkere Kolben 12, 13 in seiner oberen Stellung mechanisch oder hydraulisch festgehalten und der schwächere Kolben 8, 9 bewegt sich nach unten. Zum Pressen wird der größere Kolben 12 mit der wesentlich kräftigeren bzw. dickeren Kolbenstange I3 bewegt. Hierzu wird der größere Kolben 12, I3 heruntergelassen, wobei er auf den Bär 2, und zwar auf die Auflagefläche 25 des Bären 2 drückt. Beide Kolben können unabhängig voneinander bewegt werden. Beim Pressen bewegen sich vorteilhaft gleichzeitig beide Kolben 8 und 12 nach unten. Die Rückführung der beiden Kolben 8 und 12 erfolgt durch entsprechende Umsteuerung der Steuervorrichtung l8,

indem der konstante Druck des nicht dargestellten Druekspeiehers in den Zylinderräumen 22 bzw. 23 die Kolben nach oben treibt- Als Druckmedium kann Jede geeignete Flüssigkeit verwendet werden, vortexlhaft ist öl.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Sehabotte 26 in dem Maschinengestell 4 in vertikaler Sichtung in den Führungen 27 verschiebbar vorgesehen. Hierbei hängt die Schabotte 26 an Stangen 28, die an ihren oberen Enden Kolben 29 aufweisen, welche in Zylindern 30 gleiten. Diese Zylinder sind an die hydraulische Steuerung der TJmt orismaschine sitfcels der Leitungen ~5\ angeschlossen. Ferner sind die Zylinderräuine 30 sit deia unteren Zyünderraum 22 des stärkeren Kolbens 12 durch die !Leitungen p2 über ein Rückschlagventil 38 verbunden. Auf diese Weise läßt sich der Druckverlust, der in dein Druckmedium zwischen der Pumpe und dem oberen Zylinderraua 21 des stärkeren Kolbens 12 beim Heruntergehen desselben auftritt, etwas ausgleichen. Der sogenannte Schabotten^erlust wird zum Teil in hydraulische Energie umgewandelt und wiedergewonnen. Nach dem Schlag werden die Kolben nicht durch einen Steuervorgang beaufschlagt, sondern nach dem Schlag steigt beim Abbremsen der Schabotte der hydraulische Druck an, bis das Rückschlagventil 38 öffnet und das öl in den Druckbehälter abfließt. Hur die Rückbewegung der Schabotte wird gesteuert. Die Stangen 28 besitzen aa unteren Ende verbreiterte Köpfe 33> die in entsprechende Ausnehmungen 34 der Schabotte 26 greifen, wobei €\e bewegliche Schabotte 26 auf den Köpfen 33 aufliegt.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 entspricht iia wesentlichen demjenigen der Fig. 2. Jedoch sind die mit der Schabotte 26 zusammenwirkenden Kolben 29a unten an der Schabotte angebracht und untergreifen diese unmittelbar. Die/Kolben

aufnehmenden Zylinder 30a sind mittels der Leitungen mit der Steuervorrichtung 18 verbunden. Bei dieser Ausführungsform entfallen die Stangen 28. Die Zylinder 30a befinden sich zweckmäßig in einem gesonderten Einsatzstück

35 innerhalb des Maschinengestells ²I-. Die Arbeitsweise und Funktion ist die gleiche wie bei der Umformmaschine der Fig. 2. Die Buchse 11 gibt hier dem Kolben 8 eine Führung und trennt den Zylinderraum 10 für den gesteuerten Oberdruck vom Zylinderraum 22 für den konstanten Unterdruck.

Bei dem weiteren Beispiel der Fig. 4 ist die Schabotte 26 ebenfalls sittels der Stangen 28 an des hydraulischen Antrieb aufgehängt. Die Kolben 36 stellen hierbei den stärkeren Kolben gegenüber dem schwächeren Kolben 8,9 dar und sind so -bemessen, daß ein ringförmiger Kolben um den schwächeren Kolben 8,9 nicht mehr notwendig ist. Die Kolben

36 können entsprechend beliebig groß ausgebildet werden. Mit den beiden starken Kolben 36 wird die Schabotte 26 zu Preßarbeiten voll wirksam nach oben gezogen, so daß die Schabotte auch zum Stauchen und Fließpressen mit hohen Kräften eingesetzt werden kann. Mit 37 sind Pufferglieder als Anschlag für den Bären 2 zur Aufnahme der ?reßkräfte bezeichnet, die von der Sehabotte auf den Bären wirken.

Unterhalb der Schabotte können, auf dem Fundament stehend, hydraulische Ausstoßer angeordnet sein, die die fließgepreßten Teile aus dem unteren Gesenk ausstoßen. Das Verhältnis für die Kraftaufnahme der Kolbenstangen 9 und I3 bzw. der Stangen 28 ist erheblich und kann beispielsweise von 1 : 50 bis 1 : 100 und mehr betragen. So kann die Kolbenstange 9 für etwa 5 to und die Stangen 28 bei der Umformmaschine der Fig. 4 je für 250 to ausgelegt werden.

Claims (1)

PATENTANWÄLTE DiL-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHDNWALD DR.-IHG. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DIPL.-ING. SELTING KDLN 1, DEICHMANNHAUS 12. Okt. 1971 Sch-DB/ls G 69 524 44.3 Bumueo AG für Maschinenbau Ansprüche

1. Umformmaschine zur Bearbeitung von verformbaren Werkstoffen, insbesondere von erwärmten Metallen, durch. Fressen und/oder Schlagen, mit einer Sehabotte und einem unter der Wirkung eines Druckmediums oberdruekangetriebf-Tien Bär, bei der dem Bär· mindestens zwei Kolben von wesentlich unterschiedlicher Kolbenfläche mit entsprechendes *itangenquersehnitt zugeordnet sind, die unabhängig voneinander steuerbar und bewegbar sind, wobei der eine KoToen fest ndt dem Bär und der andere Kolben in seiner oberen Lage arretierbar ist, d a durch gekennzeichnet, daß die Zylinder (10, 21; 10, 20) ά&η Kolben 40*, 12; 8, 56)

j in dem Maschinenkopf etwa in gleicher Höhe konzentrisch

j zueinander angeordnet sind und das gleiche Antriebs-

; medium auf die Kolben dieser Zylinder· wirksam ist.

2* Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Zylinder (21) für den Kolben (12) mit der größeren Kolbenfläche den Zylinder (10) für den kleineren Kolben (8) unmittelbar ringförmig umgibt.

5. Umformmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge-

I kennzeichnet, daß bei einer Gruppe kleine-

I rer Kolben anstatt des größeren Kolbens die kleineren

I Kolben (36) mittels Stangen (28) mit der Schabotte

1 (26) verbunden und so bemessen sind, daß sie allein

I die Funktion des größeren Kolbens ausüben.