DE8507271U1 - Vorrichtung zum Formen von Werkstücken durch Gesenkschmieden - Google Patents
Vorrichtung zum Formen von Werkstücken durch GesenkschmiedenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
- B21J7/02—Special design or construction
- B21J7/14—Forging machines working with several hammers
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- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/08—Accessories for handling work or tools
- B21J13/10—Manipulators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Description
VON KREISLER St+TOiNWAVD-' ' TEISHOLD FUES
VON KREISLER KELLER SELTING WERNER
Dr. J. F. Fues i
Dipl.-Chem. Alek von Kreisler
Dipl.-Chem. Carola Keller Dipl.-Ing. G. Selling
Dr. H.-K. Werner
bcn/ba
D-5000 KÖLN 1
Evunuco Aktiengesellschaft für Maschinenbau Josefstraße 10, 5090 Leverkusen 1
Vorrichtung zum Formen von Werkstücken durch Gesenkschmieden
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Formen von Werkstücken durch Gesenkschmieden,
bei dem bzw. bei der das vorgegebene Materialvolumen, z.B. ein Rohling aus Stahl, zumindest angenähert dem Volumen
des herzustellenden Werkstückes und die Länge des Formbereiches der miteinander zusammenwirkenden Gesenkteile zumindest
angenähert der Länge des Werkstückes entspricht, wobei der Rohling allseitig gleichzeitig oder in Diagonalrichtung
partiell gleichzeitig und in Umfangsrichtung nacheinander
vorzugsweise gesenkgeschmiedet wird.
Bei den bekannten Gesenk-Schmiedemaschinen bzw. den Schnellhämmer-Formschmiedemaschinen,
z.B. nach den US-PSen 32 46 und 39 45 237, bei denen der in vorgegebener Länge in die
Gesenkteile eingeführte Rohling so verformt wird, daß das Werkstück beim Verlassen der Gesenkteile fertig geschmiedet
ist, sind die Formbereiche der Gesenkteile so ausgebildet und angeordnet, daß sie - in Richtung ihrer Längsachse gesehen
- jeweils der Form des herzustellenden Werkstückes, und zwar auch in der Reihenfolge der Teilformbereiche, entsprechen.
Der Rohling wird von der einen Seite des Gesenkes zugeführt und das fertige Schmiedestück kann nach dieser
Seite entnommen oder durch das Gesenk in Längsachse vollständig hindurchgeführt werden.
Bei dieser Arbeitsweise der Formschmiedemaschine erweist es sich als nachteilig, daß, um das Werkstück in ausreichender
Weise halten und führen zu können, überschüssige Materialbereiche an den Werkstücken vorhanden sein müssen,
damit diese mit einer Zange oder einem anderen geeigneten Werkzeug erfaßt werden können. Das Werkstückende,, das von
der Zange erfaßt wird, kann nicht geschmiedet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Werkstücken durch Gesenkschmieden
zu schaffen, bei dem bzw. bei der hinsichtlich des Materials praktisch verlustfrei gearbeitet und in qualitativer
Weise über die Länge des Werkstückes eine gleichmäßig verteilte hohe Homogenität erreicht werden kann. Bei dem
Formvorgang der anfangs genannten Art zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß der Rohling auf einem vorbestimm
ten Teil seiner Länge in dem Gesenk geschmiedet und danach
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d°.r ungeschmiedet gebliebene Teil des Rohlings auf der anderen
Seite desselben Gesenks geschmiedet wird, und daß die Zuführung des Rohlings zu dem nachfolgenden Schmiedegang
mittels des bereits geschmiedeten Teilstückes desselben erfolgt. Vorteilhaft wird das Schmieden des ungeschmiedet
gebliebenen Teils des Rohlings während des Schmiedens des ersteren Teilstückes eines neu zugeführten Rohlings
durchgeführt.
Bei einer solchen Handhabung werden die beiden Bereiche eines Werkstückes zeitlich aufeinanderfolgend in verschiedenen
Arbeitstakten bei demselben Gesenk geschmiedet. Dies hat zur Folge, daß an dem Rohling ein Überschußmaterial zum
Greifen und Halten desselben nicht mehr vorhanden zu sein braucht. Es kann abfallfrei geschmiedet werden. Ein unbearbeitetes
Zangenende entfällt. Man erzielt eine Material- und Arbeitsersparnis. Darüber hinaus wird erreicht, daß
die Werkstücke nach dem Schmieden eine gleichmäßig verteilte gute Homogenität aufweisen und sich eine Gratfreiheit
zuverlässig erzielen läßt.
Bei der Schmiedevorrichtung, bei der zumindest zwei paarweise gegeneinander bewegbare, der Gesamtlänge des zu fertigenden
Werkstückes entsprechende Gesenkteile vorhanden sind, ist die Ausbildung so vorgesehen, daß die Gesenkteile
- in Richtung ihrer Längsachse gesehen - Formbereichsteile aufweisen, die in bezug auf eine vorbestimmte Querebene innerhalb des gesamten Längenbereichs wechselseitig
bei dem einen Bereichsteil des Gesenkes vor dieser Querebene der Form des Werkstückbereichs nach der Querebene
und bei dem Gesenkbereichsteil nach der Querebene der Form das Bereiches des Werkstückes vor der Querebene entsprechen.
Dies bedeutet, daß die Formbereiche der Gesenkteile so ausgebildet
ind, daß sie - gesehen in Material-Durchlaufrichtung
- z.B. in dem vorderen Bereich ihrer Länge der Form des hinteren Werkstückbereiches und in dem hinteren Bereich
ihrer Länge der Form des vorderen Werkstückbereiches gestaltet sind. Der auf einem Teilbereich bereits bevorzugt fertig
geschmiedete Rohling wird zum Einführen in dasselbe Gesenk auf der anderen Seite desselben an dem geschmiedeten
Teil erfaßt und so in das Gesenk eingeführt, worauf das geschmiedete Fertigteil abgeführt werden kann.
Es kann jede beliebige Querschnittsform des Werkstückes hergestellt
werden, unabhängig davon, wie oft und in welchem Ausmaß einzelne Querschnittsbereiche hinsichtlich der Form
ihres Umfanges - rund oder vielkant mit unterschiedlicher Kantenzahl, symmetrisch oder unsymmetrisch zur Längsmittelachse
- und/oder hinsichtlich ihrer Abmessungen wechseln. Das Werkstück kann eine Vielfalt von Querschnittsänderungen
über seine Länge erhalten.
Die Aufteilung der Teillängen der Formbereiche an dem Gesenk bzw. dem Werkstück richtet sich nach der Gestaltung
des Werkstückes im gesamten und stellt eine verfahrenstechnische Frage dar. Die zu bestimmende Querebene für die
Aufteilung der Formbereiche in Längenrichtung wird nur in Sonderfällen mittig, in den meisten Fällen jedoch außermittig
liegen. Schmiedetechnisch gesehen wird man die Querebene bei dem Teil des größten Durchmessers des Werkstückes
bzw. dem Teil des kleinsten Durchmessers des Gesenkes anordnen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können an jeder Stirnseite des Gesenkes längs zu diesem verschiebbare Führungsschlitten
für das Werkstück vorgesehen sein. Der
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Schlitten zur Aufnahme des unbearbeiteten Rohlings erhält zweckmäßig einen axialen Anschlag für diesen am Ende der
Aufnahmebohrung. Der Schlitten zur Aufnahme des teilgeschmiedeten Rohlings ist vorteilhaft mit einem Anschlag
am Anfang der Aufnahmebohrung ausgerüstet. Ein weiterer Transportschlitten mit einer Greifvorrichtung kann parallel
zu den Führungsschlitten im Abstand von der Gesenkschmiedemaschine angeordnet sein. Dieser soll von der einen
Seite des Gesenkes zu der anderen Seite desselben verschiebbar gelagert sedn und kann auch in Querrichtung verfahrbar
gestaltet sein. Vorteilhaft ist ein die Greifvorrichtung aufnehmender Haltearm quer zur Verschieberichtung
des Transportschlittens verstellbar vorgesehen. Auf diese Weise läßt sich der Transport des teilweise geschmiedeten
Werkstückes von der einen Stirnseite zu der anderen Stirnseite des Gesenkes einfach und zuverlässig ermöglichen,
wobei die Bewegungen zweckmäßig taktweise durchgeführt werden.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Schnellhämmer-Gesenkschmiedemaschine im Aufriß und im Schema.
Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1.
Fig. 3 stellt die paarweise zusammenarbeitenden Gesenktei-Ie
in größerem Maßstab und im Schema dar.
Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 durch die Gesenke, schematisch.
Fig. 5 veranschaulicht im Schema eine Ausführungsform der
Verfahrensweise für den zu schmiedenden Rohling gemäß der Erfindung.
Figuren 6 und 7 zeigen zwei Beispiele für die Ausbildung des Werkstückes zum Schmieden nach der Erfindung.,
Die Schnellhämmer-Gesenkschmiedemaschine 1 der Fig. 1 und 2 weist ein stehendes Gehäuse 2 auf, in dessen Innerem
vier Antriebsmotoren 3, z.B. Elektromotoren, an Haltebökken 4 vorgesehen siri. Die Antriebsmotoren 3 wirken auf
ein gemeinsames Winkelgetriebe 5, das aus den Wellen 6, 7, 8, 9 und 10 sowie den Kegelrädersätzen 11, 12, 13 und
14 besteht, wobei die Wellen mittels der Übertragungsorgane 15 mit den Antriebswellen der Elektromotoren 3 verbunden
sind, so daß die Antriebe synchronisiert sind.
Die Antriebe wirken über die Wellen 6 bis 10 auf Exzenter
16, durch die Hämmer 17 angetrieben werden. Diese Hämmer
17 stehen ihrerseits über Verschiebekeile 18 mit den Gesenkhaltern 19 in Verbindung, an denen die Gesenkteile 20
angebracht sind. Je nach der Stellung der Exzenter 16 können
alle Gesenkteile gleichzeitig oder die zwei diagonal gegenüberstehenden Gesenkteile zugleich und zu den beiden
anderen diagonal liegenden Gesenkteilen in zeitlicher Nacheinander folge, also diagonal wechselseitig, betäticrt werden.
Die Schiebekeile 18 können über eine Halterung 22 durch Hydraulikzylinder 23 betätigt werden, wodurch die Zustellung
der Gesenkhalter 19 mit den Gesenken 20 in entsprechender Weise beeinflußt werden kann. Die Schiebekeile 18
haben zweckmäßig einen Konusabschnitt, der eine Selbsthemmung gewährleistet, z.B. von 10%. Die Schiebekeile 18 haben
vorteilhaft eine Länge, die zumindest der Länge des Gesenk-
teils 20 zuzüglich einem Mehrfachen der maximalen Einstechtiefe am Gesenk entspricht. Damit läßt sich eine zuverlässige
Zustellung der Gesenkteile erreichen. Die Hämmer 17 sind zusammen mit den Werkzeughaltern 19, in denen sie
gleiten, so gelagert, daß sie eine Schräglage entsprechend der Ausschwingung des Exzenters innerhalb des Gehäuses der
Maschine einnehmen können. Die Formbereiche der Gesenkteile 20 sind zweckmäßig in ümfangsrichtung jeweils so groß
bemessen, daß sie sich mit den Formbereichen jeweils benachbarter Gesenkteile etwas überdecken.
Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, können Werkstücke
27, 28 hergestellt werden, die in eine Vielzahl unterschiedlicher Querschnittsbereiche unterteilt sind. Es
handelt sich hierbei um teilweise rechteckige und teilweise runde Querschnitte und um solche Querschnitte, die zu
der Längsachv e 29 teils symmetrisch und teils unsymmetrisch sind.
Die in Fig. 4 dargestellten miteinander zusammenwirkenden Gesenkteile 20 unterteilen sich gedanklich in zwei unterschiedliche
Formbereiche, deren Grenze sich in der durch die strichpunktierte Linie 30 dargestellte Querebene befindet.
Diese Querebene entspricht bei dem Beispiel der Fig. 6, dem die Gesenkteile der Fig. 4 entsprechen, den
Querebenen 30 an den Enden des Werkstückes 27. Bei den gemaß der Fig. 4 zusammenwirkenden Gesenkteilen 20 ergeben
sich in bezug auf die Querebene 30 die Formbereiche 33 und 34. Bei dem entsprechenden Werkstück der Fig. 6 entstehen
in bezug auf die Querebene 30 die Werkstückbereiche 33a und 34a. Die miteinander zusammenwirkenden Gesenkteile
20 sind mit ihren Gravuren so ausgebildet, daß in bezug auf eine vorbestimmte Querebene 30 innerhalb des
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gesamten Längenbereichs wechselseitig der Bereichsteil 33 des Gesenkes 20 vor der Querebene 30 der Form des Werkstu.ckbereich.es
33a nach der Querebene 31 und der Gesenkbereichsteil 34 nach der Querebene 30 der Form des Bereiches
34a des Werkstückes 27 vor der Querebene 31 entsprechen. Die Formbereiche 33, 34 des Werkzeuges 20 sind
gegenüber den Werkstückbereichen 33a, 34a in Längsachse wechselseitig zueinander verschoben. Die Lage der Querebene richtet sich nach der Gestalt des herzustellenden
Werkstückes. Man wird zweckmäßig vom größten Durchmesser bzw. dem größten Querschnitt des Werkstückes für die Teilung
an dem Gesenk ausgehen, um in axialer Richtung reduzierend schmieden zu können. Fig. 8 veranschaulicht eine
andere Ausführungsform 28 des Werkstückes.
Bei dem Bearbeitungsschema der Fig. 5 sind die Gesenkteile
20 zur Herstellung eines Werkstückes 39 mit verhältnismäßig einfacher Formgebung gestaltet. Durch die gedanklich
vorgesehene Querebene 30 bei dem Gesenk ergeben sich die Formbereichteile 33 und 34 beim Gesenk, die am Werkstück
39 den Bereichen 33a und 34a zur Querebene 31 entsprechen.
An jeder Stirnseite des Gesenkes 20 sind längs zu diesem verschiebbare Führungsschlitten 45 und 46 für das zu bearbeitende
Materia], vorgesehen. Diese Schlitten sind längs der Gleitbahnen 47 und 48 mittels eines z.B. Spindel-Antriebes
44 hin- und herverfahrbar, wie dies mittels der Doppelpfeile dargestellt ist. Der Schlitten 45 ist zur
Aufnahme eines Rohlings 49 bestimmt, der durch einen Spannring 50 in eine entsprechende Bohrung 51 bis zu einem Anschlag
52 eingesteckt werden kann. Danach erfolgt die Steuerung der Bewegung des Schlittens 45 so, daß der Werkstückbereich
33a durch den Bereichsteil 33 der Gesenke 20
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geschmiedet wird. Die Zuführung des Rohlings 49 kann mittels der Vorrichtung 54 erfolgen. Auf einem Bock 55 ist
ein Arm 56 mit einer Greifvorrichtung 57 drehbar gelagert. In der abgeschwenkten Stellung wird der Rohling 49 erfaßt,
worauf der Arm 56 um 90° gemäß dem Pfeil 58 geschwenkt und
der Arm bis zu dem Schlitten 45 vorbewegt wird, worauf durch Vortreiben des Schlittens 45 der Rohling 4 9 bis zum
Anschlag 52 des Schlittens eingesteckt wird. Alsdann erfolgt eine weitere Vorbewegung des Schlittens 45 mit dem
Rohling 49 zum Schmieden des Bereiches 33a des Werkstückes. Danach wird das teilweise geschmiedete Werkstück durch
den Schlitten 45 wieder zurückgezogen.
Zum Umführen des teilweise geschmiedeten Werkstückes auf die andere Seite der Gesenke 20 dient ein weiterer Transportschlitten
60, auf dem ein Haltearm 61 mit einer Greifvorrichtung 62 quer zu der Führungsbahn 63 des Schlittens
60 verstellt werden kann. Mittels des Haltearms 61 mit der Greifvorrichtung 62 wird der unbearbeitete Teil des teilweise
bearbeiteten Rohlings erfaßt, worauf der Schlitten 45 zurückgezogen wird, so daß der Rohling frei wird. Alsdann
wird der Transportschlitten 60 auf der Führungsbahn 63 mit zurückgezogenem Haltearm 61 auf die andere Seite
der Schmiedemaschine 1 verfahren, und zwar bis zu einer Stellung, in der das teilweise bearbeitete Werkstück nach
Vorbewegung des Haltearms 61 vor der Spannmuffe 64 zu liegen kommt. Der Schlitten 46 wird nunmehr vorgefahren,
so daß das Werkstück gegen den in der Spannmuffe 64 vorgesehenen Anschlag 5 3 eingesteckt ist. Danach wird der
Führungsschlitten 46 in Richtung zu dem Gesenk 20 mittels des Antriebes vorgetrieben, worauf die Fertigstellung des
Werkstückes in dem Werkstückbereich 34a durch die Schmiedemaschine mittels des Gesenkbereiches 34 durchgeführt wird.
Mittels einer weiteren Vorrichtung 66, deren Arm 67 mit
der Greifvorrichtung 68 bis vor den zurückgefahrenen Schlitten mit dem fertig bearbeiteten Werkstück vorgetrieben
werden kann, wird das Werkstück an dem Teil des größten Durchmessers mittels der Greifvorrichtung 68 erfaßt,
Der Schlitten 46 wird weiteir zurückgezogen, so daß das Werkstück von seiner Halterung und dem Schlitten freijconnnt.
Alsdann wiru vasir Ann <->7 zurückgezogen, wcrsUi. uic
Greifvorrichtung 68 geöffnet und das Werkstück von Hand oder mittels einer Automatik entnommen werden kann. Das
Schmieden des ungeschmiedet gebliebenen Teils des Rohlings wird vorteilhaft während des Schmiedens des ersteren
Teilstückes eines neu zugeführten Rohlings auf der anderen Seite desselben Gesenkes 20 durchgeführt.
Die Gesenkschmiedemaschine ist vorteilhaft eine Schnellhämmermaschine.
In dem Verlauf des Schmiedevorganges werden die Schiebekeile 18 entsprechend der eintretenden
Form- bzw. Volumenveränderung an den Gesenkteilen jeweils so nachgestellt, daß sich der Abstand der sich gegenüberstehenden
Gesenkteile zu der Längsmittelachse in dem gewünschten Maß verringert. Während eines Schmiedevorganges
bleibt der eigentliche Arbeitshub unverändert. Die durch die Keile bewirkte Hublagen-Änderung ermöglicht
Hinterschnitte am Werkstück. Die Rohlinge werden vor dem Einführen in die Maschine auf die erforderliche Schmiedetemperatur
gebracht, z.B. <?urch induktive Erhitzung.
Claims (5)
- * nil na *· · ··••11 —Ansprüche1, Vorrichtung zum Formen von Werkstücken durch Gesenk-Schmieden, bei dem das vorgegebene Materialvolumen, z.B. Rohling aus Stahl, zumindest angenähert dem Volumen des herzustellenden Werkstückes und die Länge des Formbereiches der miteinander zusammenwirkenden Gesenkteile zumindest angenähert der· Länge des Werkstückes entspricht, wobei die Gesenkschmiedemaschine zumindest zwei paarweise gegeneinander bewegbare, der Gesamtlänge des zu fertigenden Werkstückes entsprechende Gesenkteile aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesenkteile (20) - in Richtung ihrer Längsachse gesehen - Formbereichsteile (33,34) aufweisen, die in bezug auf eine vorbestimmte Querebene (30,31) innerhalb des gesamten Längenbereichs des Gesenks (20) bzw. des Werkstückes (27,39) wechselseitig bei dem einen Bereichsteil (33) des Gesenkes (20) vor dieser Querebene der Form des Werkstückbereiches (33a) nach der Querebene (31) und bei dem Gesenkbereichsteil (34) nach der Querebene (30) der Form des Bereiches (34a) des Werkstückes (27,39) vor der Querebene (31) entsprechen.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querebene (31) bei dem Abschnitt des größten Durchmessers oder Querschnittes des Werkstückes (27, 39) b2w. dem Abschnitt des kleinsten Durchmessers bzw. Querschnittes des Gesenkes (20) angeordnet ist.I1
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-I zeichnet, daß an jeder Stirnseite des Gesenkes (20)längs zu diesem verschiebbare Führungsschlitten (45, ι 46) für das Werkstück vorgesehen sind, und daß der\ Schlitten (45) zur Aufnahme des Rohlings (49) einenI axialen Anschlag (52) für diesen am Ende der Aufnahme-S bohrung (51) aufweist und der Schlitten (46) zur Aufnah-·. me des teilgeschmiedeten Rohlings einen Anschlag (53)% am Anfang der Aufnahmebohrung besitzt.!.
- 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, daß parallel zu den Führungsschlitten; (45,46) im Abstand von der Gesenkschmiedemaschine (1)ein weiterer Transportschlitten (60) mit Greifvorrichtung (62) angeordnet ist, der von der einen Seite des Gesenkes (20) zur anderen Seite desselben verschiebbar: gelagert ist und dessen die Greifvorrichtung (62) aufnehmender Haltearm (61) quer zur Verschieberichtung des Transportschlittens (60) verstellbar vorgesehen ist.
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4/ dadurch gekennzeichnet, daß die Formbereiche der Gesenkteile (20) in ümfangsrichtung sich jeweils mit den Forinbereichen benachbarter Gesenkteile etwas überdecken.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19858507271 DE8507271U1 (de) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Vorrichtung zum Formen von Werkstücken durch Gesenkschmieden |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19858507271 DE8507271U1 (de) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Vorrichtung zum Formen von Werkstücken durch Gesenkschmieden |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8507271U1 true DE8507271U1 (de) | 1986-07-10 |
Family
ID=6778564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19858507271 Expired DE8507271U1 (de) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | Vorrichtung zum Formen von Werkstücken durch Gesenkschmieden |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8507271U1 (de) |
-
1985
- 1985-03-13 DE DE19858507271 patent/DE8507271U1/de not_active Expired
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