EP0021166A1 - Schmiedevorrichtung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a forging device consisting of two swaging tool holders arranged between a main and a subframe, movable relative to the underframe perpendicular to the direction of the stroke of the main and articulated by means of articulated levers on the main, and arranged in the swaging zone between the end faces of the swaging tools fastened in these swaging tool holders Press jaws.
- a forging device in which the press ram is connected by means of articulated levers to the upsetting tools designed as clamping jaws with positive locking, which are movable perpendicular to the direction of the stroke of the press ram.
- the articulated levers are articulated at one end to a main arranged on the press ram and at the other end to the rear of the upsetting tools.
- a bending tool and an anvil associated with it are arranged in the compression zone between the end faces of the compression tools.
- the object of the invention is to provide a forging device which enables the workpiece to be compressed at two points at the same time.
- this object is achieved in that the press jaws are designed as workpiece holders and the articulated levers which are articulated on the main by means of articulated levers have the form of angle elements, the arms of which are arranged perpendicular to the stroke direction of the main and can be pressed against the jaw of the workpiece holder in the direction of the stroke of the main and at the same time are displaceable perpendicularly to the stroke of the main and the stroke of which Main parallel arms are equipped with upsetting tools.
- the jaws of the workpiece holder mentioned remain immobile during the entire forming process.
- adjustable guide members are arranged on the main, to which the articulated levers are articulated. These guide elements serve to regulate the working stroke of the upsetting tools.
- the arm of the respective angular element arranged perpendicular to the stroke direction of the main is supported by means of a semicircular insert on the jaw of the workpiece holder, this insert being articulated to one of these elements and being displaceably mounted with respect to the other element is.
- the arm of the respective angle element which is arranged perpendicular to the stroke direction of the main, is supported on the jaw of the workpiece holder by means of a rolling element.
- the jaws of the workpiece holder can be designed as dies that form the workpiece.
- a stamp is arranged on the central part of the main, the front part of which can be inserted into an opening in the jaw of the workpiece holder.
- the forging device according to the invention is to be used to produce two flange-like upsets on rods or tubes at a desired mutual distance, it is recommended that at least one of the upsetting tools be designed as a pair of clamping jaws, one of these jaws being slidably arranged relative to the base frame.
- the angular elements used in the device according to the invention enable the pressing force directed in the direction of the stroke of the main to be transmitted from the main to the jaws of the workpiece holder, as a result of which the workpiece is clamped in these jaws. At the same time, they also transmit the compression force directed perpendicular to the direction of the main stroke to the two compression tools. No additional mechanisms or servomotors have to be used for these two functions.
- the device shown in FIGS. 1 and 2 comprises a movable head 1, which is attached to a press ram or another drive, not shown, a central workpiece holder, which is supported on a base frame 11 and has two jaws 2a and 2b, and one these elements connecting compression and clamping mechanism 13th
- the head 1 has two side arms 1a and 1b, which extend downward in the shape of a fork and are inclined at approximately 45 ° to the vertical.
- a guide member 3 On each arm 1a and 1b of the main a guide member 3 is mounted in slide bearings, which can be adjusted by means of screws 4.
- Two bearing rollers 5 are supported on each of these guide members 3.
- Four articulated levers 6 are articulated to these four bearing rollers 5, which are connected at their other ends to further bearing rollers 5a.
- These bearing rollers 5a are attached to two angle elements 7.
- the horizontal arm 7a of each angle element 7 is supported by means of a sliding plate 8 and a semicircular insert 9 on a plate 10 which is arranged on the upper jaw 2a of the workpiece holder.
- the semicircular insert 9 is rotatably mounted in a recess in the plate 10, which ensures that the cooperating parts fit exactly.
- the lower jaw 2b of the workpiece holder is attached to the base frame 11.
- Each angle element 7 is additionally connected to the main 1 by means of a hydraulic cylinder 12, which serves to reset the angle elements 7 and the upsetting tools 13 attached to them.
- the number 14 is on the drawing indicates the forged workpiece.
- the guide members 3 on the right and left arms 1a and 1b of the head 1 can be adjusted to different heights so that the right and left angular element associated joint lever are inclined differently and the right and left compression tools various A rbeitshübe have.
- each of the upsetting tools is designed as a pair of clamping jaws 15a and 15b.
- the rod-shaped workpiece 16 is clamped between this pair of jaws.
- the jaw 15a is fastened to the vertical arm 7b of the angle element 7, while the jaw 15b is slidably mounted on the base 11 in a holder 17.
- the device is mounted in a position rotated by 180 ° in relation to the previous exemplary embodiments.
- the main 1 rests on a support not indicated in the drawing, for example on the table of a press.
- the plate 11a is attached to a press ram not indicated in the drawing.
- a roller 19 is provided instead of the semicircular insert which is shown in FIGS. 1 and 2 as well as 4 and 5.
- a stamp 20 is arranged in a socket 21 in the central part of the main 1.
- the jaws 2a and 2b are designed as die halves of a closed die, the engraving of which corresponds to the shape of a cross piece (FIGS. 10 and 11).
- the parts of the engraving which form two arms of the cross piece lying in one axis, are closed at the outer ends.
- the other parts of the engraving, in which the two remaining arms of the cross piece are formed, form a channel open on both sides.
- Central openings are provided in the jaw 2a and the plate 10, through which the stamp 20 can engage in the space of the engraving.
- the upsetting tools are cylindrical and their diameter corresponds to the diameter of the above-mentioned channel in the jaw 2a or 2b.
- the workpiece 22 is clamped between the jaws 2a and 2b in the aforementioned channel of the engraving during forging.
- the upsetting tools 13 press against the ends of the workpiece 22 and cause the material to flow into the entire engraving in the jaws 2a and 2b, in which it is formed.
- the stamp 20 presses out the central recess 23.
- a cross piece is formed, which is shown in FIGS. 10 and 11.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schmiedevorrichtung, bestehend aus zwei zwischen einem Haupt und einem Untergestell angeordneten, gegenüber dem Untergestell senkrecht zur Richtung des Hubes des Haupts beweglich gelagerten und mittels Gelenkhebeln am Haupt angelenkten Stauchwerkzeughaltern und in der Stauchzone zwischen den Stirnflächen der in diesen Stauchwerkzeughaltern befestigten Stauchwerkzeugen angeordneten Preßbacken.
- Aus der DE-PS 1 301 297 ist eine Schmiedevorrichtung bekannte bei welcher der Pressenstößel mittels Gelenkhebeln mit den als Klemmbacken mit Formschluß ausgebildeten Stauchwerkzeugen verbunden ist, die senkrecht zur Richtung des Hubs des Pressenstößels beweglich sind. Die Gelenkhebel sind an einem Ende an einem am Pressenstößel angeordneten Haupt und an dem anderen Ende auf der Rückseite der Stauchwerkzeuge angelenkt. In der Stauchzone zwischen den Stirnflächen der Stauchwerkzeuge ist ein Biegewerkzeug und ein diesem zugeordneter Amboss angeordnet. Mit dieser bekannten Vorrichtung kann während eines Arbeitshubes nur ein Stauchvorgang durchgeführt bzw. nur eine Kurbel oder ein anderer Formling erzeugt werden.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schmiedevorrichtung zu schaffen, die ein gleichzeitiges Stauchen des Werkstücks an zwei Stellen desselben ermöglicht.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Preßbacken als Werkstückhalter ausgebildet sind und die am Haupt mittels Gelenkhebeln angelenkten Stauchwerkzeughalter die Form von Winkelelementen haben, deren senkrecht zur Hubrichtung des Haupts angeordnete Arme an der Backe des Werkstückhalters in Richtung des Hubs des Haupts anpreßbar und zugleich senkrecht zum Hub des Haupts verschiebbar gelagert sind und deren zum Hub des Haupts parallelen Arme mit Stauchwerkzeugen ausgerüstet sind.
- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bleiben nach dem Einklemmen des Werkstücks die Backen des erwähnten Werkstückhalters während des ganzen Umformvorganges unbeweglich.
- Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es vorteilhaft, daß am Haupt anstellbare Führungsglieder angeordnet sind, an denen die Gelenkhebel angelenkt sind. Diese Führungsglieder dienen zur Regelung des Arbeitshubes der Stauchwerkzeuge.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es ferner vorteilhaft, daß der senkrecht zur Hubrichtung des Haupts angeordnete Arm des jeweiligen Winkelelements mittels einer halbrunden Einlage auf der Backe des Werkstückhalters abgestützt ist, wobei diese Einlage an einem dieser Elemente angelenkt ist und bezüglich des anderen Elementes verschiebbar gelagert ist.
- Gemäß einer alternativen Lösung ist der senkecht zur Hubrichtung des Haupts angeordnete Arm des jeweiligen Winkelelements mittels eines rollenden Elements auf der Backe des Werkstückhalters abgestützt.
- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Backen des Werkstückhalters als das Werkstück formende Matrizen gestaltet sein.
- Zur Herstellung von Kreuzstücken und dergleichen ist es von Vorteil, daß am Mittelteil des Haupts ein Stempel angeordnet ist, dessen Vorderteil in eine öffnung in der Backe des Werkstückhalters einführbar ist.
- Falls mit der erfindungsgemäßen Schmiedevorrichtung zwei flanschartige Stauchungen an Stäben oder Rohren in einer gewünschten gegenseitigen Entfernung gefertigt werden sollen, empfiehlt es sich, daß mindestens eines der Stauchwerkzeuge als Klemmbackenpaar ausgebildet ist, wobei eine dieser Backen gleitend gegenüber dem Untergestell angeordnet ist.
- Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzten Winkelelemente.ermöglichen eine Übertragung der in Richtung des Hubs des Haupts gerichteten Preßkraft von dem Haupt auf die Backen des Werkstückhalters, wodurch das Werkstück in diesen Backen eingeklemmt wird. Zugleich übertragen sie auch die senkrecht zur Richtung des Hubs des Haupts gerichtete Stauchkraft auf die beiden Stauchwerkzeuge. Für diese beiden Funktionen müssen also keine zusätzlichen Mechanismen oder Servomotoren angewendet werden.
- Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgelegte Schmiedevorrichtung in deren offener Stellung in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt,
- Fig. 2 dieselbe Vorrichtung am Ende des Arbeitshubes,
- Fig. 3 ein Schmiedestück, gefertigt in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 in Seitenansicht,
- Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schmiedevorrichtung in deren offener Stellung in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt,
- Fig. 5 die Vorrichtung gemäß Fig. 4 am Ende des Arbeitshubes.
- Fig. 6 ein Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 4 und 5 im Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 5,
- Fig. 7 ein Schmiedestück, gefertigt in der Vorrichtung gemäß Fig. 4 bis 6, in Seitenansicht,
- Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schmiedevorrichtung in deren offener Stellung mit einer anderen Lagerung zwischen den Winkelelementen und den Backen des Werkstoffhalters in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt,
- Fig. 9 die Vorrichtung gemäß Fig. 8 am Ende des Arbeitshubes,
- Fig. 10 ein Schmiedestück, gefertigt in der Vorrichtung gemäß Fig. 8 und 9 in Aufsicht, und
- Fig. 11 dieses Schmiedestück in Seitenansicht.
- Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein bewegliches Haupt 1, welches an einem Pressenstößel oder einem anderen, nicht gezeigten Antrieb befestigt ist, einen auf einem Untergestell 11 abgestützten, zentralen Werkstückhalter, welcher zwei Backen 2a und 2b aufweist, und einen diese Elemente verbindenden Stauch- und Klemmechanismus 13.
- Das Haupt 1 weist zwei Seitenarme 1a und 1b auf, welche gabelförmig nach unten sich erstrecken und um etwa 45° zur Lotrechten geneigt sind. Auf jedem Arm 1a und 1b des Haupts ist in Gleitlagern ein Führungsglied 3 gelagert, das mittels Stellschrauben 4 eingestellt werden kann. Auf jedem dieser Führungsglieder 3 sind je zwei Lagerwalzen 5 abgestützt. An diesen insgesamt vier Lagerwalzen 5 sind vier Gelenkhebel 6 angelenkt, welche mit ihren anderen Enden mit weiteren Lagerwalzen 5a verbunden sind. Diese Lagerwalzen 5a sind an zwei Winkelelementen 7 befestigt. Der waagerechte Arm 7a jedes Winkelelementes 7 stützt sich mittels einer Gleitplatte 8 und einer halbrunden Einlage 9 auf einer Platte 10 ab, welche auf der oberen Backe 2a des Werkstückhalters angeordnet ist. Die halbrunde Einlage 9 ist drehbar in einer Aussparung der Platte 10 gelagert, wodurch ein genaues Anliegen der zusammenarbeitenden Teile gewährleistet ist.
- Die untere Backe 2b des Werkstückhalters ist an dem Untergestell 11 befestigt. Jedes Winkelelement 7 ist zusätzlich mit dem Haupt 1 mittels eines hydraulischen Zylinders 12 verbunden, der zur Rückstellung der Winkelelemente 7 und der an diesen befestigten Stauchwerkzeuge 13 dient. Mit der Zahl 14 ist auf der Zeichnung das geschmiedete Werkstück bezeichnet.
- Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 arbeitet folgendermaßen:
- In der offenen Stellung der Vorrichtung wird, wie in Fig. 1 gezeigt, auf die untere Backe 2b des Werkstückhalters, das zum Schmieden vorgesehene Rohzeug, das die Gestalt eines Stabes hat, gelegt. Die Enden des Stabes ragen an beiden Seiten aus der Backe heraus. Nun wird der Antriebsmechanismus, z.B. die Presse, in Gang gesetzt, wodurch das Haupt 1 und mit diesem die ganze obere Baugruppe der Vorrichtung nach unten bewegt-wird. Während des Senkens der oberen Baugruppe vergrößert sich der Neigungswinkel der Gelenkhebel 6, wodurch die beiden Winkelelemente 7 gegeneinander waagerecht bewegt werden. Die waagerechten Arme 7a der Winkelelemente 7 bewegen sich damit gegeneinander parallel zur Platte 10 und werden zugleich an diese Platte angedrückt. Die Stauchwerkzeuge bewirken dadurch das beidseitige Stauchen des Werkstücks 14. Nach Beendigung des Arbeitshubes und nach der Rückstellung des Haupts 1 werden die Winkelelemente 7 mittels der hydraulischen Zylinder 12 auseinandergeschoben. Mit den Schrauben 4 kann in weiten Grenzen die Größe des Arbeitshubes geregelt werden.
- Die Führungsglieder 3 auf dem rechten und linken Arm 1a und 1b des Haupts 1 können auf verschiedene Höhen eingestellt werden, so daß die dem rechten und linken Winkelelement zugeordneten Gelenkhebel verschieden geneigt sind und die rechten und linken Stauchwerkzeuge verschiedene Arbeitshübe aufweisen.
- Dadurch können an den Enden des Werkstücks Stauchungen verschiedener Größe oder Gestalt gefertigt werden, wie dies beispielsweise in Fig. 3 gezeigt ist.
- Die Konstruktion der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Vorrichtung ist grundsätzlich die gleiche wie die der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2. Hingegen sind die Stauchwerkzeuge anders gestaltet. In diesem Fall ist nämlich jedes der Stauchwerkzeuge als Klemmbackenpaar 15a und 15b ausgebildet. Zwischen diesem Backenpaar wird das stabförmige Werkstück 16 geklemmt. Die Backe 15a ist am lotrechten Arm 7b des Winkelelementes 7 befestigt, während die Backe-15b in einer Fassung 17 verschiebbar am Untergestell 11 gelagert ist.
- In der Vorrichtung gemäß Fig. 4 und 5 ist während des Schmiedens der Mittelteil des Werkstücks 16 zwischen den Backen 2a und 2b des Werkstückhalters befestigt, während die Enden des Werkstücks in den zwei Klemmbackenpaaren 15a und 15b eingeklemmt sind. Im Verlauf des Arbeitshubes werden zwei flanschartige Stauchungen 18 gefertigt, wie sie in Fig. 7 gezeigt sind.
- In dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung im Verhältnis zu den bisherigen Ausführungsbeispielen in einer um 180° gedrehten Lage montiert. Das Haupt 1 ruht dabei auf einer in der Zeichnung nicht angedeuteten Unterlage, z.B. auf dem Tisch einer Presse. Die Platte 11a ist hingegen an einem in der Zeichnung nicht angedeuteten Pressenstößel befestigt. Zur Übertragung der Preßkraft vom waagerechten Arm 7a des Winkelelementes auf die mit der Backe 2a des Werkstoffhalters verbundene Platte 10 ist eine Walze 19 anstatt der halbrunden Einlage, welche in den Fig. 1 und 2 sowie 4 und 5 gezeigt ist, vorgesehen. Im Mittelteil des Haupts 1 ist in einer Fassung 21 ein Stempel 20 angeordnet. Die Backen 2a und 2b sind als Matrizenhälften einer geschlossenen Matrize ausgebildet, deren Gravur der Gestalt eines Kreuzstückes (Fig. 10 und 11) entspricht. Die Teile der Gravur, welche zwei in einer Achse liegende Arme des Kreuzstückes gestalten, sind an den äußeren Enden geschlossen. Die weiteren Teile der Gravur, in welchen die zwei übrigen Arme des Kreuzstückes geformt werden, bilden einen beidseitig offenen Kanal. In der Backe 2a und der Platte 10 sind zentrale öffnungen vorgesehen, durch welche der Stempel 20 in den Raum der Gravur eingreifen kann. Die Stauchwerkzeuge sind walzenförmig und ihr Durchmesser entspricht dem Durchmesser des oben erwähnten Kanals in der Backe 2a bzw. 2b.
- In der Vorrichtung gemäß Fig. 8 und 9 wird beim Schmieden das Werkstück 22 zwischen den Backen 2a und 2b im genannten Kanal der Gravur geklemmt. Während des Arbeitshubes drücken die Stauchwerkzeuge 13 gegen die Enden des Werkstücks 22 und bewirken das Einfließen des Materials in die gesamte in den Backen 2a und 2b befindliche Gravur, in der es umgeformt wird. Gleichzeitig preßt der Stempel 20 die zentrale Aussparung 23 aus. Es entsteht ein Kreuzstück, welches in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist.
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