EP0144981B1 - Method and device for forging crankshafts onto presses - Google Patents

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EP0144981B1
EP0144981B1 EP84114859A EP84114859A EP0144981B1 EP 0144981 B1 EP0144981 B1 EP 0144981B1 EP 84114859 A EP84114859 A EP 84114859A EP 84114859 A EP84114859 A EP 84114859A EP 0144981 B1 EP0144981 B1 EP 0144981B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
base frame
crank
head piece
tools
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP84114859A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0144981A2 (en
EP0144981A3 (en
Inventor
Rut Prof. Dr. Eng. Tadeusz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Instytut Obrobki Plastycznej
Original Assignee
Instytut Obrobki Plastycznej
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Filing date
Publication date
Application filed by Instytut Obrobki Plastycznej filed Critical Instytut Obrobki Plastycznej
Publication of EP0144981A2 publication Critical patent/EP0144981A2/en
Publication of EP0144981A3 publication Critical patent/EP0144981A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0144981B1 publication Critical patent/EP0144981B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/06Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/08Making machine elements axles or shafts crankshafts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/17Crankshaft making apparatus

Definitions

  • the invention relates to a device for forging crankshafts consisting of a base frame and a head piece arranged above this base frame and movable to and fro in the direction of this frame, wherein two mutually coupled movable tool holders are arranged in the space between the head piece and the base frame, which are arranged on the head piece are guided perpendicularly or obliquely to its direction of movement and which are coupled to the underframe with a parallelogram guide consisting of articulated levers, tools serving for the design of the crank cheek, bearing journal and crankpin fastening being fastened in the tool holders.
  • a device for forging non-coaxial workpieces, in particular crankshafts is already known, in which a pair of dies which can be moved relative to one another in the pressing direction is provided, in which a rod section is gripped so that its axis is at an angle to the pressing direction.
  • the rod section is compressed, while its central part is laterally displaced. This creates a crank arm with two associated pins.
  • the crankshaft is forged by repeating these operations after the workpiece has been rotated accordingly. Because of the angular position of the blank, not enough material can be accumulated during upsetting to be able to form it into a long crank arm, so that the device for forging long-stroke crankshafts cannot be used.
  • a bending tool is rigidly attached to the base frame, with the anvil associated with it and rigidly attached to the headpiece being arranged on the headpiece.
  • the vertical movement of the head piece with the articulated levers is converted into movements of the divided tools and their holders running transversely to this head piece movement. They approach each other, the rod section located between the end faces of the divided tools being compressed.
  • the compressed material is simultaneously bent in the direction of the anvil by the bending tool.
  • the rate of bending increases in proportion to the rate of upsetting as the bending progressively displaces the crank pin material with respect to the adjacent journal material transforms.
  • both crank cheeks are formed.
  • the known devices are not suitable for forging long-stroke crankshafts, especially for high-performance ship engines, since the ratio of the length of the rod section to be compressed between the end faces of the upsetting tools to the diameter of this rod should have large values.
  • the length of this section depends on the volume of the material required for forming the entire crank stroke (its two crank cheeks and the crank pin). There is therefore a risk of exceeding the permissible degree of slenderness during upsetting. Such an overshoot can cause an incorrect shape of the crank webs and in particular an irregular metal fiber course in the crankshaft.
  • the currently largest forging presses have a pressing force of approx. 80 to 120 MN.
  • Monoblock crankshafts with a maximum stroke of approximately 1200 mm can be forged on such presses using the methods mentioned above. This limitation results from the required pressing force as well as from the space available between the ram and the table, as well as between the columns of the press.
  • the largest crankshafts of heavy marine engines on the other hand, have a stroke of up to 2950 mm.
  • the long-stroke crankshafts mentioned above are therefore manufactured as built or semi-built shafts, the parts of which are connected by shrink-fitting.
  • the monoblock crankshafts have the advantage in comparison with half-built and built shafts that because of their smaller size, smaller and lighter engines can be built.
  • half-built crankshafts have therefore been replaced by shafts in which individual crank bends forged with half-long journals are combined with one another by welding.
  • welding is very time-consuming and complex, requires very precise control of the weld seam, etc.
  • the object on which the invention is based is therefore to design the device of the type mentioned at the beginning (for example EP-A-003139) in such a way that a considerably smaller force is required for the forming and there is no risk of exceeding the permissible degree of slenderness during upsetting in the first forging phase .
  • the device according to the invention differs from the known devices for forging monolytic crankshafts in that, according to the invention, only a single pair of such mutually coupled movable tool holders is provided, an additional second tool holder pair which is immobile during the working stroke and being rigidly fastened to one of these tool holder pairs Closing clamping device is equipped and in this immovable pair of tool holders, in addition to the tools used for crank cheek, journal or crank pin design, such tools are also arranged which serve to determine the mutual angular position of adjacent crank cheeks in the crankshaft.
  • the compressive force is therefore twice as large as in the known designs. Presses with a correspondingly lower pressing force can therefore be used for forging.
  • a second major advantage of the device according to the invention resides in the fact that it can be installed in presses with a relatively small working space.
  • the base frame consists of two U-shaped longitudinal beams, the upper arms of each of these longitudinal beams being mutually connected by a tie rod and the two longitudinal beams being connected to one another with crossbeams, one of which is articulated to the articulated lever, which form a parallelogram with the base and the movable tool holders, while the second crossbar forms the lower part of the additional immovable tool holder pair.
  • the clamping mechanism closing the additional immovable tool holder pair consists of at least one hook which is articulated on the underframe and, when closed, is supported on a half roller which is rotatably mounted in the upper part of the additional immovable tool holder pair.
  • the tool used to determine the angular position of adjacent crank webs is divided and consists of an upper part and a lower part, a recess with peripheral recesses being provided in this tool, which are adjacent to the circumference of the recess according to the required angular positions Crank cheeks of the crankshaft are distributed and a straightening plate with a recess for aligning the bearing or crank pin is arranged in the desired position in this recess.
  • the device has a head piece has vertical guide surfaces which abut vertical guide surfaces which are arranged on the base frame during the working stroke.
  • the use of the device is more convenient if the upper part of the additional immovable tool holder is equipped with a hook claw which connects it to the head piece during its lifting.
  • the device according to the invention is intended for forging one-piece crankshafts with several cranks.
  • the device is also suitable for reshaping individual crank offsets for semi-assembled crankshafts. It is also possible to forge individual crank webs which have half pins at both ends.
  • the crankshaft can be built from such crank webs by welding the half journals together.
  • the device according to the invention can either be installed in a forging press, in which case the head piece is attached to the press ram and the base frame is supported on the press table, or it can be equipped with its own drive.
  • the device is installed in a press with a press table 1 and a vertically moving plunger 2, the head piece 3 being fastened to the plunger 2 and the longitudinal members 4 of the underframe being supported on the press table 1.
  • the head piece 3 has horizontal guide surfaces 3a on which an upper tool holder 5 is guided.
  • the head piece also has vertical guide surfaces 3b, which bear against vertical guide surfaces 4a on the side members.
  • the lower ends are articulated to the lower frame by four articulated levers, of which the two outer in the drawing with 6 and the other two inner articulated levers, which are arranged closer to the center of the device, are designated by 7.
  • the upper ends of the articulated levers 6 and 7 are articulated on the lower tool holder 8 and form a parallelogram guide with it and the underframe.
  • the lower tool holder 8 has a driver 8a, which couples it to the upper tool holder 5.
  • the tool holders 5 and 8 together form a mutually coupled pair of tool holders.
  • the lower tool holder 8 is additionally connected to the frame by means of tabs 9.
  • the upper half 10 of a divided tool for clamping the material to be forged is fastened in the upper tool holder 5.
  • the lower half 11 of this tool is fastened in the lower tool holder 8.
  • the device is equipped with an additional immovable lower tool holder.
  • the lower part 12 of this tool holder is arranged between the longitudinal beams 4 and at the same time forms a cross member connecting the said beams.
  • a recess 12a for inserting tools is formed in part 12.
  • 4 recesses 4d are made in the longitudinal beams for inserting tools, which will be explained in more detail.
  • An additional upper tool holder 13 is also provided in the device. This upper tool holder 13 forms together with the lower tool holder, which consists of the part 12 and the recesses 12a and 4d additional pair of tool holders, which is immobile during the working stroke.
  • the additional upper tool holder 13 is not permanently connected to the head piece, but can be hung on it when the device is opened. This makes it easier the operation of the device when inserting the raw rod and when removing the forging. During the working stroke, the additional tool holder 13 is completely independent of the head piece 3.
  • the second upper tool holder 13 has on its side surfaces projections 13a, in which two half-rollers 15 are rotatably mounted, on which the hooks 14 press because the device is closed.
  • the additional upper tool holder 13 is equipped with a drawstring 16, which is used for hanging on the plunger 2.
  • the hook claw 13b and the drawstring 16 facilitate the handling of the second upper tool holder 13 when the device is opened.
  • the tool used to fix the mutual angular positions of the adjacent crank webs is arranged.
  • This tool consists of three parts. Its lower part 17 is held in the additional lower tool holder 12, 12a, 4d. Its upper part 18 is fastened in the additional upper tool holder 13.
  • a recess 19 is made in these two assembled parts.
  • a recess 19a is made on the circumference of the recess 19, the center of which lies in the vertical plane of symmetry of the device.
  • the recess 19a is used for forging the second crank arm of each crank crank.
  • FIG. 12 shows that for a shaft with seven offsets, and in FIG. 14 for a shaft with eight offsets.
  • the third part of the tool for establishing mutual angular positions of the adjacent crank webs in the forged crankshaft is formed by a straightening plate 20 which has a recess 20a on the circumference.
  • the straightening plate 20 has two surfaces 20b, each of which has the shape of a truncated cone segment.
  • the straightening plate is rotatably mounted in the recess 19.
  • a split tool is provided for reshaping the crank webs, the upper part 21 of which is arranged on the end wall of the upper movable tool holder 5.
  • the lower part 22 of this tool is fastened in the additional lower tool holder 12, 12a, 4d.
  • the end face 21a of the upper tool part 21 and the end face 22a of the lower tool part 22 have the shape of truncated cone segments.
  • a second tool 23 is arranged in the second upper tool holder 13, which serves to clamp the material 24 to be forged and as a counter-tool for the upper working surface 22b of the lower tool part 22.
  • the base of the device consists of two longitudinal beams 4 between which two cross members 25 and 12 are arranged, the second cross member simultaneously forming the lower part of the additional tool holder.
  • Both the cross member 25 and the lower part 12 of the second tool holder have side projections, which are denoted by 25a in Fig. 6 and 12a in Fig. 1. These projections engage in corresponding recesses in the side members 4. The whole is clamped together with transverse screws 26.
  • Each side member has a U-shaped outline. Its upper arms are connected to one another with a double-T-shaped tie rod 27, the central part 27a of which is parallel to the longitudinal beam 4 and engages in longitudinally extending recesses in the upper arms of the longitudinal beam.
  • the transverse end parts 27b of the tie rod are supported on the end faces 4b and 4c of the side member 4.
  • the device works as follows: The press ram is raised into its upper position. On the hook claw 3c of the head piece is the hook claw 13b of the additional upper tool holder 13, which holder is also connected to the plunger 2 by the tension band 16. The lower tool holder 8 and the upper tool holder 5 are pushed all the way to the left using hydraulic cylinders, not shown in the drawing. In this position, the articulated levers 6 and 7 are inclined to the right to the vertical, ie in the direction of the additional lower tool holder 12, 12a, 4d. The hooks 14 are pivoted to the right.
  • the lower part 20 c of a divided straightening plate which is a clamp for the right end part of the to be forged material.
  • the upper part 20d of this divided straightening plate is placed on the upper part 18 of the tool used to set mutual angular positions of the crank webs.
  • the preheated raw rod 24 is placed on the lower part 11 of the divided clamping tool for the material, as well as on the lower part 22 of the forging tool and on the lower part 20c of the straightening plate.
  • the press table with the lower parts of the device is pushed into the press.
  • the press is started. As soon as the tool 23 and the upper part 20d of the straightening plate touch the raw rod, the press is shut down and the hooks 14 are pivoted to the left. They then press on the half-rollers 15, which are rotatably mounted in the projections 13a of the second upper tool holder. As a result, this tool holder 13 is pressed against the lower tool holder 12, 12a, 4d.
  • the press is started again, whereby the raw rod 24 comes into contact with the tools 10 and 21, so that its left part is clamped.
  • the device is now closed and the raw rod is clamped on both the left and the right side.
  • the lower tool holder 8 is coupled to the upper tool holder 5 by its driver 8a.
  • the second upper tool holder 13 is thus automatically released from the head piece 3 and the drawstring 16 can be removed.
  • the articulated levers pivot to the right, as a result of which the lower tool holder 8 together with the coupled upper tool holder 5 mounted on the horizontal guide surfaces is displaced to the right.
  • the rod section arranged between the end faces of the tools 11, 21 and 22, 23 is compressed and simultaneously bent, which is shown in FIG. 21.
  • ⁇ S2 mean the instantaneous final speed of upsetting, ⁇ r2 the instantaneous final speed of bending or displacing.
  • the end faces 21a and 22a of the tools 21 and 22 approach each other. In the final phase of the working stroke, the crank arm is formed between these work surfaces.
  • the vertical guide surfaces 3b of the head piece 3 slide on the vertical guide rails 4a of the underframe and take over the frictional forces which arise when the upper tool holder 5 is moved on the horizontal guide surfaces 3a.
  • the hooks 14 are pivoted to the right with hydraulic cylinders, not shown in the drawing.
  • the press ram 2 is returned until the hook claws 3c and 13b interlock.
  • the press is stopped in this position.
  • the tension band 16 is stretched between the upper tool holder 13 and the plunger 2, after which the plunger is returned to the stop.
  • the forging is removed from the device.
  • the tool holders 5 and 8 are returned to their left position with hydraulic cylinders, not shown in the drawing.
  • the correspondingly heated forging obtained in the first working stroke is inserted into the device in a manner similar to that described above, with the difference that the pin arranged at the beginning of the first crank arm is inserted into the lower recess 19a .
  • the leveling plate 20 is now inserted so that the crank pin hits the recess 20a.
  • the further forging process is analogous to forging the first crank arm. You get a shaft with a crank crank.
  • the second cheek of this crank is forged analogously to the second cheek of the first crank.
  • crankshafts With the device, it is favorable to forge crankshafts in which all bearing journals and crank journals have the same dimensions, since they can be successively forged in the same tools. This requirement only concerns the forging itself.
  • the finished crankshaft after machining can have differently dimensioned crank and shaft journals. But you can also forge crankshafts in which the bearing journals and crank journals have different dimensions. However, a larger range of tools is required for this.
  • a major advantage of the device is that it has two assemblies of different sizes, only the dimensions of the smaller ones being limited by the size of the working space in the press.
  • the first assembly is arranged in the drawing on the left side of the device and is located between the press ram 2 and the parts 4 and 25 of the underframe.
  • This assembly is smaller (height h in Fig. 7) and contains the device parts that are movable during the working stroke, i.e. the head piece and only a pair of the coupled tool holders 5 and 8, one of which is guided on the guide surfaces 3a in the head piece 3 is, while the second is articulated with articulated levers 6 and 7 on the underframe.
  • the left part of the raw rod 24 is clamped in the tools 10 and 11 fastened in these tool holders 5 and 8.
  • the second assembly of the device is higher (height H in Fig. 7).
  • This assembly lies outside of the perpendicular between the head piece 3 and the other right parts of the base existing space. It contains the parts of the device which are immobile during the working stroke, namely the additional tool holders 12, 12a, 4d, 13 with the tools 22, 23, 17, 18 and 20 fastened in them, which are used for shaping the crank web and for defining the angular position of adjacent crank webs serve.
  • the forged parts of the crankshaft are also included in the second assembly.
  • This second assembly is not in the work area of the press, so its height H is not limited by the height of the work area.
  • the crank arm can therefore be reshaped outside the space between the head piece and the base. This makes it possible to forge long-stroke crankshafts on presses with a relatively small working space.
  • crankings can be produced with the same tool 17, 18 and 20 for determining the angular position of adjacent crank webs.
  • the straightening plate 20 of this tool can be used to forge all crankshafts of the same type, apart from the number of crankings in the crankshaft. This limits the number of tools used, which reduces production costs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schmieden von Kurbelwellen bestehend aus einem Untergestell und einem über diesem Untergestell angeordneten und in Richtung dieses Gestells hin und her beweglichen Kopfstück, wobei im Raum zwischen dem Kopfstück und dem Untergestell zwei gegenseitig gekoppelte bewegliche Werkzeughalter angeordnet sind, welche am Kopfstück senkrecht oder schräg zu seiner Bewegungsrichtung geführt sind und welche mit einer aus Gelenkhebeln bestehenden Parallelogrammführung mit dem Untergestell gekoppelt sind, wobei in den Werkzeughaltern zur Kurbelwangen-, Lagerzapfen- und Kurbelzapfengestaltung dienende Werkzeuge befestigt sind.The invention relates to a device for forging crankshafts consisting of a base frame and a head piece arranged above this base frame and movable to and fro in the direction of this frame, wherein two mutually coupled movable tool holders are arranged in the space between the head piece and the base frame, which are arranged on the head piece are guided perpendicularly or obliquely to its direction of movement and which are coupled to the underframe with a parallelogram guide consisting of articulated levers, tools serving for the design of the crank cheek, bearing journal and crankpin fastening being fastened in the tool holders.

Aus der GB-A-1 207 236 ist bereits eine Vorrichtung zum Schmieden von nichtkoaxialen Werkstücken, insbesondere Kurbelwellen bekannt, bei welcher ein Paar von gegeneinander in Preßrichtung bewegbaren Matrizen vorgesehen ist, in denen ein Stababschnitt so gefaßt ist, daß seine Achse unter einem Winkel zur Preßrichtung liegt. Bei der gegenseitigen Annäherung der Matrizen wird der Stababschnitt gestaucht, während sein Mittelteil gleichzeitig seitlich versetzt wird. Dadurch wird ein Kurbelarm mit zwei dazugehörigen Zapfen gebildet. Durch Wiederholung dieser Arbeitsvorgänge nach entsprechender Drehung des Werkstücks wird die Kurbelwelle geschmiedet. Wegen der Winkelstellung des Rohlings kann beim Stauchen nicht genügend Material angesammelt werden, um es in eine lange Kurbelwange umformen zu können, so daß die Vorrichtung zum Schmieden langhubiger Kurbelwellen nicht eingesetzt werden kann.From GB-A-1 207 236 a device for forging non-coaxial workpieces, in particular crankshafts, is already known, in which a pair of dies which can be moved relative to one another in the pressing direction is provided, in which a rod section is gripped so that its axis is at an angle to the pressing direction. When the matrices approach each other, the rod section is compressed, while its central part is laterally displaced. This creates a crank arm with two associated pins. The crankshaft is forged by repeating these operations after the workpiece has been rotated accordingly. Because of the angular position of the blank, not enough material can be accumulated during upsetting to be able to form it into a long crank arm, so that the device for forging long-stroke crankshafts cannot be used.

Zum Schmieden von Kurbelwellen auf Pressen ist es aus der DE-C-1 301 297 und der DE-C-1 523 280 bekannt, einen zu schmiedenden angewärmten Stababschnitt an zwei in einem festgelegten Abstand voneinander liegenden Stellen einzuspannen und den sich zwischen den Einspannstellen befindenden Teil des Stababschnitts in Achsrichtung des Stabs zu stauchen, wobei gleichzeitig quer zur Achsrichtung eine Biegung und Versetzung erreicht wird. Am Anfang des Arbeitshubs ist die Stauchgeschwindigkeit größer als die Biegegeschwindigkeit, am Ende des Arbeitshubs ist hingegen die Stauchgeschwindigkeit kleiner als die Versetzungsgeschwindigkeit.For forging crankshafts on presses, it is known from DE-C-1 301 297 and DE-C-1 523 280 to clamp a heated rod section to be forged at two points spaced apart from one another and between the clamping points To compress part of the rod section in the axial direction of the rod, a bend and displacement being achieved transversely to the axial direction at the same time. At the beginning of the working stroke, the upsetting speed is greater than the bending speed, at the end of the working stroke, however, the upsetting speed is less than the displacement speed.

Bekannt ist ferner, zum Schmieden von Kurbelwellen durch gleichzeitiges Stauchen und Biegen eines Stabes Vorrichtungen einzusetzen, wie sie aus der DE-C-2 823 799 und der EP-A-0 003 139 bekannt sind. Diese, in Schmiedepressen einbaubaren Vorrichtungen haben ein Untergestell mit einem darüber angeordneten und in Richtung des Untergestells hin und her beweglichen Kopfstück, wobei im Raum zwischen dem Kopfstück und dem Untergestell zwei Paare von gekoppelten beweglichen Werkzeughaltern angeordnet sind, welche am Kopfstück senkrecht oder schräg zu seiner Bewegungsrichtung geführt und welche mit Hilfe einer aus Gelenkhebeln bestehenden Parallelogrammführung mit dem Untergestell gekoppelt sind, wobei in den Werkzeughaltern zur Kurbelwangen-, Lagerzapfen- und Kurbelzapfengestaltung dienende Werkzeuge befestigt sind. Zwischen den Stirnflächen dieser Werkzeuge ist am Untergestell starr ein Biegewerkzeug befestigt, gegenüber dem am Kopfstück der ihm zugeordnete und starr am Kopfstück befestigte Amboss angeordnet ist. Während des Arbeitshubes wird die lotrechte Bewegung des Kopfstückes mit den Gelenkhebeln in quer zu dieser Kopfstückbewegung verlaufende Bewegungen der geteilten Werkzeuge und deren Haltern umgewandelt. Sie nähern sich gegenseitig, wobei der sich zwischen den Stirnflächen der geteilten Werkzeuge befindliche Stababschnitt gestaucht wird. Die Größe der in einer solchen Vorrichtung erzielbaren Stauchkraft kann aufgrund der folgenden Gleichung annähernd berechnet werden:

P h1 = 0,5 N P (ctg α-µ)

Figure imgb0001


in welcher
NP - die Presskraft
α - den Neigungswinkel der Gelenkhebel und
µ - den Reibungskoeffizienten zwischen den gleitend gelagerten Teilen der Vorrichtung bedeutet.It is also known to use devices for forging crankshafts by simultaneously upsetting and bending a rod, as are known from DE-C-2 823 799 and EP-A-0 003 139. These devices, which can be installed in forging presses, have a base frame with a head piece arranged above and movable back and forth in the direction of the base frame, two in the space between the head piece and the base frame Pairs of coupled movable tool holders are arranged, which are guided on the head piece perpendicularly or obliquely to its direction of movement and which are coupled to the underframe with the aid of a parallelogram guide consisting of articulated levers, tools serving for the design of the crank cheek, bearing journal and crank pin fastening being fastened. Between the end faces of these tools, a bending tool is rigidly attached to the base frame, with the anvil associated with it and rigidly attached to the headpiece being arranged on the headpiece. During the working stroke, the vertical movement of the head piece with the articulated levers is converted into movements of the divided tools and their holders running transversely to this head piece movement. They approach each other, the rod section located between the end faces of the divided tools being compressed. The size of the compressive force that can be achieved in such a device can be approximately calculated on the basis of the following equation:

P h1 = 0.5 N P (ctg α-µ)
Figure imgb0001


in which
N P - the pressing force
α - the angle of inclination of the articulated levers and
µ - means the coefficient of friction between the sliding parts of the device.

Das gestauchte Material wird gleichzeitig durch das Biegewerkzeug in Richtung des Ambosses gebogen. Während des Arbeitshubes nimmt die Biegegeschwindigkeit im Verhältnis zu der Stauchgeschwindigkeit zu, und zwar in dem Maße, wie nach und nach das Biegen in ein Versetzen des Kurbelzapfenmaterials bezüglich des benachbarten Lagerzapfenmaterials übergeht. In der Endphase des Arbeitshubes werden beide Kurbelwangen umgeformt.The compressed material is simultaneously bent in the direction of the anvil by the bending tool. During the working stroke, the rate of bending increases in proportion to the rate of upsetting as the bending progressively displaces the crank pin material with respect to the adjacent journal material transforms. In the final phase of the working stroke, both crank cheeks are formed.

Die bekannten Vorrichtungen eignen sich nicht zum Schmieden langhubiger Kurbelwellen, insbesondere für Schiffsmotoren großer Leistung, da das Verhältnis der Länge des zwischen den Stirnflächen der Stauchwerkzeuge zu stauchenden Stababschnittes zum Durchmesser dieses Stabes große Werte annehmen müßte. Die Länge dieses Abschnittes hängt vom Volumen des zur Umformung des ganzen Kurbelhubes (seiner beiden Kurbelwangen und des Kurbelzapfens) nötigen Materials ab. Es besteht also die Gefahr einer Überschreitung des zulässigen Schlankheitsgrades während des Stauchens. Eine solche Überschreitung kann eine fehlerhafte Ausformung der Kurbelwangen und insbesondere einen unregelmäßigen Metallfaserverlauf in der Kurbelwelle verursachen.The known devices are not suitable for forging long-stroke crankshafts, especially for high-performance ship engines, since the ratio of the length of the rod section to be compressed between the end faces of the upsetting tools to the diameter of this rod should have large values. The length of this section depends on the volume of the material required for forming the entire crank stroke (its two crank cheeks and the crank pin). There is therefore a risk of exceeding the permissible degree of slenderness during upsetting. Such an overshoot can cause an incorrect shape of the crank webs and in particular an irregular metal fiber course in the crankshaft.

Die gegenwärtig größten Schmiedepressen weisen eine Presskraft von ca. 80 bis 120 MN auf. Auf solchen Pressen können unter Anwendung der oben erwähnten Verfahren Monoblockkurbelwellen mit einem maximalen Hub von etwa 1200 mm geschmiedet werden. Diese Begrenzung resultiert sowohl aus der benötigten Presskraft, wie auch aus dem zur Verfügung stehenden Raum zwischen dem Stössel und dem Tisch, sowie zwischen den Säulen der Presse. Die größten Kurbelwellen schwerer Schiffsmotoren haben dagegen einen Hub bis zu 2950 mm. Es besteht also vorläufig keine Möglichkeit, Monoblockkurbelwellen mit einem Hub von mehr als 1200 mm zu schmieden. Die oben erwähnten langhubigen Kurbelwellen werden deswegen als gebaute oder halbgebaute Wellen hergestellt, deren Teile durch Aufschrumpfen verbunden werden.The currently largest forging presses have a pressing force of approx. 80 to 120 MN. Monoblock crankshafts with a maximum stroke of approximately 1200 mm can be forged on such presses using the methods mentioned above. This limitation results from the required pressing force as well as from the space available between the ram and the table, as well as between the columns of the press. The largest crankshafts of heavy marine engines, on the other hand, have a stroke of up to 2950 mm. For the time being, there is no possibility of forging monoblock crankshafts with a stroke of more than 1200 mm. The long-stroke crankshafts mentioned above are therefore manufactured as built or semi-built shafts, the parts of which are connected by shrink-fitting.

Die Monoblockkurbelwellen weisen aber im Vergleich mit halbgebauten und gebauten Wellen den Vorteil auf, daß aufgrund ihrer kleineren Ausmaße kleinere und leichtere Motoren gebaut werden können. Bei großen Schiffsdieselmotoren hat man deshalb halbgebaute Kurbelwellen durch Wellen ersetzt, in denen einzelne, mit halblangen Lagerzapfen geschmiedete Kurbelkröpfungen durch Schweißen miteinander vereint werden. Das Schweißen ist jedoch sehr zeitraubend und aufwendig, benötigt eine sehr genaue Kontrolle der Schweißnaht usw.The monoblock crankshafts have the advantage in comparison with half-built and built shafts that because of their smaller size, smaller and lighter engines can be built. For large marine diesel engines, half-built crankshafts have therefore been replaced by shafts in which individual crank bends forged with half-long journals are combined with one another by welding. However, welding is very time-consuming and complex, requires very precise control of the weld seam, etc.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Vorrichtung der eingangs genannten Art (z.B. EP-A-003139) so auszubilden, daß eine wesentlich kleinere Kraft zur Umformung benötigt wird und keine Gefahr einer Überschreitung des zulässigen Schlankheitsgrades beim Stauchen in der ersten Schmiedephase besteht.The object on which the invention is based is therefore to design the device of the type mentioned at the beginning (for example EP-A-003139) in such a way that a considerably smaller force is required for the forming and there is no risk of exceeding the permissible degree of slenderness during upsetting in the first forging phase .

Diese Aufgabe wird ausgehend von der Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in der Vorrichtung nur ein einziges Paar solcher gegenseitig gekoppelter beweglicher Werkzeughalter vorgesehen ist, wobei am Untergestell mit welchem die aus Gelenkhebeln bestehende Parallelogrammführung gekoppelt ist, ein zusätzliches während des Arbeitshubes unbewegliches Werkzeughalterpaar starr befestigt ist, welches mit einem dieses Werkzeughalterpaar schließenden Klemmwerk ausgerüstet ist und in diesem unbeweglichen Werkzeughalterpaar außer den zur Kurbelwangen-, Lagerzapfen- oder Kurbelzapfengestaltung dienenden weiteren Werkzeugen auch solche Werkzeuge angeordnet sind, welche zur Festlegung gegenseitiger Winkelstellungen der benachbarten Kurbelwangen in der Kurbelwelle dienen.This object is achieved on the basis of the device of the type mentioned at the outset in that only a single pair of such mutually coupled movable tool holders is provided in the device, an additional pair of tool holders immovable during the working stroke being coupled to the base frame to which the parallelogram guide consisting of articulated levers is coupled is rigidly attached, which is equipped with a clamping mechanism that closes this pair of tool holders and in this immovable pair of tool holders, in addition to the other tools used to design the crank cheek, bearing journal or crank pin, also such tools are arranged which serve to determine the mutual angular positions of the adjacent crank cheeks in the crankshaft.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung unterscheidet sich von den bekannten Vorrichtungen zum Schmieden von monolytischen Kurbelwellen dadurch, daß erfindungsgemäß nur ein einziges Paar solcher gegenseitig gekoppelter beweglicher Werkzeughalter vorgesehen ist, wobei am Untergestell ein zusätzliches während des Arbeitshubes unbewegliches zweites Werkzeughalterpaar starr befestigt ist, welches mit einem dieses Werkzeughalterpaar schliessenden Klemmwerk ausgerüstet ist und in diesem unbeweglichen Werkzeughalterpaar außer den zur Kurbelwangen-, Lagerzapfen- oder Kurbelzapfengestaltung dienenden Werkzeugen auch solche Werkzeuge angeordnet sind, welche zum Festlegen gegenseitiger Winkellage benachbarter Kurbelwangen in der Kurbelwelle dienen.The device according to the invention differs from the known devices for forging monolytic crankshafts in that, according to the invention, only a single pair of such mutually coupled movable tool holders is provided, an additional second tool holder pair which is immobile during the working stroke and being rigidly fastened to one of these tool holder pairs Closing clamping device is equipped and in this immovable pair of tool holders, in addition to the tools used for crank cheek, journal or crank pin design, such tools are also arranged which serve to determine the mutual angular position of adjacent crank cheeks in the crankshaft.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Stauchkraft aufgrund der folgenden Gleichung annähernd berechnet werden:

P h2 = N P (ctg α-µ)

Figure imgb0002


wobei NP, α und µ die vorstehend genannte Bedeutung haben.
Die Stauchkraft ist also doppelt so groß wie bei den bekannten Konstruktionen. Zum Schmieden können deshalb Pressen mit entsprechend kleinerer Presskraft angewandt werden. Ein zweiter wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung beruht darauf, daß sie in Pressen mit verhältnismäßig kleinem Arbeitsraum eingebaut werden kann.In the device according to the invention, the compression force can be approximately calculated on the basis of the following equation:

P h2 = N P (ctg α-µ)
Figure imgb0002


where N P , α and µ have the meaning given above.
The compressive force is therefore twice as large as in the known designs. Presses with a correspondingly lower pressing force can therefore be used for forging. A second major advantage of the device according to the invention resides in the fact that it can be installed in presses with a relatively small working space.

Es ist vorteilhaft, wenn in der erfindungsgemäßen Vorrichtung das zusätzliche unbewegliche Werkzeughalterpaar außerhalb des Raumes, welcher sich im Lot zwischen dem Kopfstück und dem Untergestell befindet, angeordnet ist.It is advantageous if in the device according to the invention the additional immovable pair of tool holders outside the space which is located in the plumb line between the head piece and the base.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in der Vorrichtung das Untergestell aus zwei U-förmigen Längsträgern besteht, wobei die oberen Arme jedes dieser Längsträger gegenseitig durch einen Zuganker und die beiden Längsträger miteinander mit Traversen verbunden sind, von denen eine an die Gelenkhebel angelenkt ist, welche mit dem Untergestell und den beweglichen Werkzeughaltern ein Parallelogramm bilden, während die zweite Traverse den unteren Teil des zusätzlichen unbeweglichen Werkzeughalterpaares bildet.Furthermore, it is advantageous if in the device the base frame consists of two U-shaped longitudinal beams, the upper arms of each of these longitudinal beams being mutually connected by a tie rod and the two longitudinal beams being connected to one another with crossbeams, one of which is articulated to the articulated lever, which form a parallelogram with the base and the movable tool holders, while the second crossbar forms the lower part of the additional immovable tool holder pair.

Es ist auch vorteilhaft, wenn in der erfindungsgemäßen Vorrichtung das das zusätzliche unbewegliche Werkzeughalterpaar schließende Klemmwerk aus mindestens einem Haken besteht, welcher am Untergestell angelenkt ist und bei geschlossener Stellung sich auf einer Halbrolle stützt, die drehbar im oberen Teil des zusätzlichen unbeweglichen Werkzeughalterpaares gelagert ist.It is also advantageous if, in the device according to the invention, the clamping mechanism closing the additional immovable tool holder pair consists of at least one hook which is articulated on the underframe and, when closed, is supported on a half roller which is rotatably mounted in the upper part of the additional immovable tool holder pair.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist das zum Festlegen der Winkellage benachbarter Kurbelwangen dienende Werkzeug geteilt und besteht aus einem oberen Teil und einem unteren Teil, wobei in diesem Werkzeug eine Aussparung mit peripherischen Ausnehmungen vorgesehen ist, welche am Umfang der Aussparung gemäß den verlangten Winkellagen benachbarter Kurbelwangen der Kurbelwelle verteilt sind und in dieser Aussparung eine Richtplatte mit einer Ausnehmung zum Ausrichten des Lager- bzw. Kurbelzapfens in die gewünschte Lage angeordnet ist.In an advantageous embodiment of the device, the tool used to determine the angular position of adjacent crank webs is divided and consists of an upper part and a lower part, a recess with peripheral recesses being provided in this tool, which are adjacent to the circumference of the recess according to the required angular positions Crank cheeks of the crankshaft are distributed and a straightening plate with a recess for aligning the bearing or crank pin is arranged in the desired position in this recess.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Vorrichtung ein Kopfstück mit vertikalen Führungsflächen hat, welche während des Arbeitshubes an vertikale Führungsflächen anliegen, die am Untergestell angeordnet sind.It is also advantageous if the device has a head piece has vertical guide surfaces which abut vertical guide surfaces which are arranged on the base frame during the working stroke.

Die Benutzung der Vorrichtung ist bequemer, wenn der obere Teil des zusätzlichen unbeweglichen Werkzeughalters mit einer Hakenklaue ausgerüstet ist, welche ihn mit dem Kopfstück während dessen Anhebens verbindet.The use of the device is more convenient if the upper part of the additional immovable tool holder is equipped with a hook claw which connects it to the head piece during its lifting.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Schmieden einteiliger Kurbelwellen mit mehreren Kurbeln vorgesehen. Die Vorrichtung eignet sich aber auch zum Umformen einzelner Kurbelkröpfungen für halbgebaute Kurbelwellen. Es können auch einzelne Kurbelwangen geschmiedet werden, welche an beiden Enden Halbzapfen aufweisen. Aus solchen Kurbelwangen kann die Kurbelwelle durch Aneinanderschweißen der Halbzapfen gebaut werden.The device according to the invention is intended for forging one-piece crankshafts with several cranks. The device is also suitable for reshaping individual crank offsets for semi-assembled crankshafts. It is also possible to forge individual crank webs which have half pins at both ends. The crankshaft can be built from such crank webs by welding the half journals together.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann entweder in eine Schmiedepresse eingebaut werden, wobei in diesem Fall das Kopfstück an dem Pressestössel befestigt wird und das Untergestell sich auf dem Pressetisch stützt, oder sie kann mit einem eigenen Antrieb ausgerüstet sein.The device according to the invention can either be installed in a forging press, in which case the head piece is attached to the press ram and the base frame is supported on the press table, or it can be equipped with its own drive.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im offenen Zustand, ohne Werkzeugeinlagen, in der Seitenansicht;
Fig. 2
die Vorrichtung gemäß Fig. 1, im vertikalen Längsschnitt;
Fig. 3
die Vorrichtung mit den Werkzeugeinlagen im Moment der Einspannung des zu schmiedenden Materials, welches für die zweite Kurbelwange einer Kurbelkröpfung bestimmt ist, in der Seitenansicht;
Fig. 4
die Vorrichtung gemäß Fig. 3, im vertikalen Längsschnitt,
Fig. 5
die Vorrichtung mit den Werkzeugeinsätzen am Ende der Umformung der erwähnten zweiten Kurbelwange, im vertikalen Längsschnitt;
Fig. 6
die Vorrichtung gemäß Fig. 1, in der Stirnansicht;
Fig. 7
die Vorrichtung mit den Werkzeugeinsätzen am Ende der Umformung der ersten Kurbelwange einer Kurbelkröpfung, im vertikalen Längsschnitt;
Fig. 8
einen Schnitt längs der Linie A - A von Fig. 3;
Fig. 9
den Zuganker eines Längsträgers des Untergestells, in der Seitenansicht;
Fig. 10
den Zuganker in der Draufsicht;
Fig. 11
das Werkzeug zum Festlegen der gegenseitigen Winkellage benachbarter Kurbelwangen, bei Vierzylinderkurbelwellen, ohne Richtplatte, im vertikalen Längsschnitt;
Fig. 12
ein zu Fig. 11 analoges Werkzeug zum Schmieden von Sechszylinderkurbelwellen, in der Stirnansicht;
Fig. 13
ein zu Fig. 11 analoges Werkzeug zum Schmieden von Siebenzylinderkurbelwellen, in der Stirnansicht;
Fig. 14
ein zu Fig. 11 analogen Werkzeug zum Schmieden von Achtzylinderkurbelwellen in der Stirnansicht;
Fig. 15
eine Richtplatte für die Werkzeuge gemäß Fig. 11 bis 14, im vertikalen Längsschnitt;
Fig. 16
diese Richtplatte in der Stirnansicht;
Fig. 17
das Werkzeug zum Festlegen der gegenseitigen Winkellage benachbarter Kurbelwangen, mit eingelegter Richtplatte, welche zum Schmieden der zweiten Wange einer Kurbelkröpfung eingestellt ist, in der Stirnansicht bei fixiertem Lagerzapfen;
Fig. 18
das Werkzeug gemäß Fig. 17, wobei die Richtplatte zum Schmieden der ersten Wange einer Kurbelkröpfung eingestellt ist und der Kurbelzapfen fixiert ist;
Fig. 19
das Werkzeug gemäß Fig. 17 oder 18, wobei die Richtplatte zum Schmieden der ersten Wange einer Kurbelkröpfung an einer Welle eingestellt ist, an der die benachbarte Kröpfung unter einem anderen Winkel ausgerichtet ist als in Fig. 18, wobei der Kurbelzapfen fixiert ist;
Fig. 20
die Anordnung der Werkzeuge beim Klemmen des zu schmiedenden Materials zur Umformung der ersten Kröpfung einer Kurbelwelle, im vertikalen Längsschnitt;
Fig. 21
ein Diagramm der momentanen Stauch- und Biegegeschwindigkeiten am Anfang des Arbeitshubes;
Fig. 22
die Anordnung der Werkzeuge am Ende der Umformung der ersten Kröpfung einer Kurbelwelle, im vertikalen Längsschnitt und
Fig. 23
ein Diagramm der momentanen Stauch- und Versetzungsgeschwindigkeiten am Ende des Arbeitshubes.
The invention is explained in more detail, for example, with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1
the device for performing the method in the open state, without tool inserts, in side view;
Fig. 2
the device of Figure 1, in vertical longitudinal section.
Fig. 3
the device with the tool inserts in Moment of clamping of the material to be forged, which is intended for the second crank arm of a crank crank, in the side view;
Fig. 4
3, in vertical longitudinal section,
Fig. 5
the device with the tool inserts at the end of the deformation of the second crank arm mentioned, in vertical longitudinal section;
Fig. 6
the device of Figure 1, in front view.
Fig. 7
the device with the tool inserts at the end of the forming of the first crank arm of a crank crank, in a vertical longitudinal section;
Fig. 8
a section along the line A - A of Fig. 3;
Fig. 9
the tie rod of a longitudinal member of the underframe, in a side view;
Fig. 10
the tie rod in top view;
Fig. 11
the tool for determining the mutual angular position of adjacent crank webs, in the case of four-cylinder crankshafts, without a straightening plate, in a vertical longitudinal section;
Fig. 12
a tool similar to Figure 11 for forging six-cylinder crankshafts, in the front view.
Fig. 13
a tool similar to Figure 11 for forging seven-cylinder crankshafts, in the front view.
Fig. 14
a tool similar to Figure 11 for forging eight-cylinder crankshafts in the front view.
Fig. 15
a straightening plate for the tools according to Figures 11 to 14, in vertical longitudinal section.
Fig. 16
this straightening plate in the front view;
Fig. 17
the tool for determining the mutual angular position of adjacent crank cheeks, with an inserted alignment plate, which is set for forging the second cheek of a crank crank, in the front view with the bearing journal fixed;
Fig. 18
the tool according to FIG 17, wherein the straightening plate is set for forging the first cheek of a crank crank and the crank pin is fixed;
Fig. 19
the tool according to FIG 17 or 18, wherein the straightening plate for forging the first cheek of a crank crank is set on a shaft to which the adjacent crank is aligned at a different angle than in FIG. 18, with the crank pin being fixed;
Fig. 20
the arrangement of the tools when clamping the material to be forged to deform the first crankshaft crank, in vertical longitudinal section;
Fig. 21
a diagram of the current upsetting and bending speeds at the beginning of the working stroke;
Fig. 22
the arrangement of the tools at the end of the deformation of the first crankshaft crank, in vertical longitudinal section and
Fig. 23
a diagram of the current upsetting and displacement speeds at the end of the working stroke.

Die Vorrichtung ist in einer Presse mit einem Pressentisch 1 und einem sich vertikal bewegenden Stössel 2 eingebaut, wobei das Kopfstück 3 am Stössel 2 befestigt ist, und auf dem Pressentisch 1 die Längsträger 4 des Untergestells gestützt sind. Das Kopfstück 3 hat horizontale Führungsflächen 3a, auf denen ein oberer Werkzeughalter 5 geführt ist. Das Kopfstück hat außerdem vertikale Führungsflächen 3b, welche an vertikalen Führungsflächen 4a auf den Längsträgern anliegen. An dem Untergestell sind die unteren Enden von vier Gelenkhebeln angelenkt, von denen die zwei äußeren in der Zeichnung mit 6 und die anderen zwei inneren Gelenkhebel, welche näher zur Mitte der Vorrichtung angeordnet sind, mit 7 bezeichnet sind. Die oberen Enden der Gelenkhebel 6 und 7 sind an dem unteren Werkzeughalter 8 angelenkt und bilden mit ihm und dem Untergestell eine Parallelogrammführung. Der untere Werkzeughalter 8 hat einen Mitnehmer 8a, der ihn mit dem oberen Werkzeughalter 5 koppelt. Die Werkzeughalter 5 und 8 bilden zusammen ein gegenseitig gekoppeltes Werkzeughalterpaar. Der untere Werkzeughalter 8 ist zusätzlich mit Laschen 9 mit dem Untergestell verbunden. Im oberen Werkzeughalter 5 ist die obere Hälfte 10 eines geteilten Werkzeuges zum Klemmen des zu schmiedenden Materials befestigt. Die untere Hälfte 11 dieses Werkzeuges ist im unteren Werkzeughalter 8 befestigt.The device is installed in a press with a press table 1 and a vertically moving plunger 2, the head piece 3 being fastened to the plunger 2 and the longitudinal members 4 of the underframe being supported on the press table 1. The head piece 3 has horizontal guide surfaces 3a on which an upper tool holder 5 is guided. The head piece also has vertical guide surfaces 3b, which bear against vertical guide surfaces 4a on the side members. The lower ends are articulated to the lower frame by four articulated levers, of which the two outer in the drawing with 6 and the other two inner articulated levers, which are arranged closer to the center of the device, are designated by 7. The upper ends of the articulated levers 6 and 7 are articulated on the lower tool holder 8 and form a parallelogram guide with it and the underframe. The lower tool holder 8 has a driver 8a, which couples it to the upper tool holder 5. The tool holders 5 and 8 together form a mutually coupled pair of tool holders. The lower tool holder 8 is additionally connected to the frame by means of tabs 9. The upper half 10 of a divided tool for clamping the material to be forged is fastened in the upper tool holder 5. The lower half 11 of this tool is fastened in the lower tool holder 8.

Außer den genannten beweglichen Werkzeughaltern 5 und 8 und den in ihnen befestigten Werkzeugen 10 und 11 ist die Vorrichtung mit einem zusätzlichen unbeweglichen unteren Werkzeughalter ausgerüstet. Der untere Teil 12 dieses Werkzeughalters ist zwischen den Längsträgern 4 angeordnet und bildet zugleich eine die genannten Träger verbindende Traverse. In dem Teil 12 ist eine Aussparung 12a zum Einlegen von Werkzeugen ausgebildet. Ähnlich sind in den Längsträgern 4 Aussparungen 4d zum Einschieben von Werkzeugen gefertigt, die noch näher erläutert werden. In der Vorrichtung ist außerdem ein zusätzlicher oberer Werkzeughalter 13 vorgesehen. Dieser obere Werkzeughalter 13 bildet zusammen mit dem unteren Werkzeughalter, welcher aus dem Teil 12 und den Aussparungen 12a und 4d besteht, ein
zusätzliches Werkzeughalterpaar, welches während des Arbeitshubes unbeweglich ist. Der zusätzliche obere Werkzeughalter 13 ist mit dem Kopfstück zwar nicht dauernd verbunden, kann aber auf ihm beim Öffnen der Vorrichtung aufgehängt werden. Dies erleichtert die Bedienung der Vorrichtung beim Einlegen des Rohstabes und beim Herausnehmen des Schmiedestückes. Während des Arbeitshubes ist der zusätzliche Werkzeughalter 13 völlig vom Kopfstück 3 unabhängig.
In addition to the aforementioned movable tool holders 5 and 8 and the tools 10 and 11 fastened in them, the device is equipped with an additional immovable lower tool holder. The lower part 12 of this tool holder is arranged between the longitudinal beams 4 and at the same time forms a cross member connecting the said beams. A recess 12a for inserting tools is formed in part 12. Similarly, 4 recesses 4d are made in the longitudinal beams for inserting tools, which will be explained in more detail. An additional upper tool holder 13 is also provided in the device. This upper tool holder 13 forms together with the lower tool holder, which consists of the part 12 and the recesses 12a and 4d
additional pair of tool holders, which is immobile during the working stroke. The additional upper tool holder 13 is not permanently connected to the head piece, but can be hung on it when the device is opened. This makes it easier the operation of the device when inserting the raw rod and when removing the forging. During the working stroke, the additional tool holder 13 is completely independent of the head piece 3.

Im Untergestell sind auf Zapfen 14a zwei Haken 14 angelenkt. Der zweite obere Werkzeughalter 13 hat an seinen Seitenflächen Vorsprünge 13a, in denen zwei Halbrollen 15 drehbar gelagert sind, auf welche die Haken 14 drücken, denn die Vorrichtung geschlossen ist.Two hooks 14 are articulated on pins 14a in the base frame. The second upper tool holder 13 has on its side surfaces projections 13a, in which two half-rollers 15 are rotatably mounted, on which the hooks 14 press because the device is closed.

Der zusätzliche obere Werkzeughalter 13 ist mit einem Zugband 16 ausgerüstet, das zum Aufhängen am Stössel 2 dient. Die Hakenklaue 13b und das Zugband 16 erleichtern die Handhabung des zweiten oberen Werkzeughalters 13 beim Öffnen der Vorrichtung.The additional upper tool holder 13 is equipped with a drawstring 16, which is used for hanging on the plunger 2. The hook claw 13b and the drawstring 16 facilitate the handling of the second upper tool holder 13 when the device is opened.

Zwischen dem zusätzlichen unteren Werkzeughalter 12, 12a, 4d und dem zusätzlichen oberen Werkzeughalter 13 ist das zur Festlegung der gegenseitigen Winkelstellungen der benachbarten Kurbelwangen dienende Werkzeug angeordnet. Dieses Werkzeug besteht aus drei Teilen. Sein unterer Teil 17 ist im zusätzlichen unteren Werkzeughalter 12, 12a, 4d gehaltert. Sein oberer Teil 18 ist im zusätzlichen oberen Werkzeughalter 13, befestigt. In diesen beiden zusammengestellten Teilen ist eine Aussparung 19 gefertigt. Im unteren Teil 17 des Werkzeuges ist am Umfang der Aussparung 19 eine Ausnehmung 19a gemacht, deren Mitte in der vertikalen Symmetrieebene der Vorrichtung liegt. Die Ausnehmung 19a wird beim Schmieden der zweiten Kurbelwange jeder Kurbelkröpfung genutzt. Außerdem befinden sich am Umfang der Aussparung 19 in beiden Teilen 17 und 18 weitere Ausnehmungen 19b, 19c, 19d...19i, welche in verlangten Winkelstellungen entsprechend der zu schmiedenden Kurbelwelle angeordnet sind.Between the additional lower tool holder 12, 12a, 4d and the additional upper tool holder 13, the tool used to fix the mutual angular positions of the adjacent crank webs is arranged. This tool consists of three parts. Its lower part 17 is held in the additional lower tool holder 12, 12a, 4d. Its upper part 18 is fastened in the additional upper tool holder 13. A recess 19 is made in these two assembled parts. In the lower part 17 of the tool, a recess 19a is made on the circumference of the recess 19, the center of which lies in the vertical plane of symmetry of the device. The recess 19a is used for forging the second crank arm of each crank crank. In addition, there are further recesses 19b on the circumference of the recess 19 in both parts 17 and 18, 19c, 19d ... 19i, which are arranged in the required angular positions corresponding to the crankshaft to be forged.

Die Gestalt der Aussparung 19 und die Anordnung der Ausnehmungen 19a, 19b, 19c...19i bei einer Welle mit sechs Kurbelkröpfungen ist in Fig. 12 gezeigt. In Fig. 13 ist die für eine Welle mit sieben Kröpfungen, und in Fig. 14 für eine Welle mit acht Kröpfungen gezeigt.The shape of the recess 19 and the arrangement of the recesses 19a, 19b, 19c ... 19i in a shaft with six crank crankings is shown in FIG. 12. FIG. 13 shows that for a shaft with seven offsets, and in FIG. 14 for a shaft with eight offsets.

Den dritten Teil des Werkezeugs zur Festlegung gegenseitiger Winkelstellungen der benachbarten Kurbelwangen in der geschmiedeten Kurbelwelle bildet eine Richtplatte 20, welche am Umfang eine Ausnehmung 20a hat. Die Richtplatte 20 hat zwei Oberflächen 20b, von denen jede die Gestalt eines Kegelstumpfsegmentes aufweist. Die Richtplatte ist drehbar in der Aussparung 19 gelagert.The third part of the tool for establishing mutual angular positions of the adjacent crank webs in the forged crankshaft is formed by a straightening plate 20 which has a recess 20a on the circumference. The straightening plate 20 has two surfaces 20b, each of which has the shape of a truncated cone segment. The straightening plate is rotatably mounted in the recess 19.

Zur Umformung der Kurbelwangen ist ein geteiltes Werkzeug vorgesehen, dessen oberer Teil 21 an der Stirnwand des oberen beweglichen Werkzeughalters 5 angeordnet ist. Der untere Teil 22 dieses Werkzeuges ist in dem zusätzlichen unteren Werkzeughalter 12, 12a, 4d befestigt. Die Stirnfläche 21a des oberen Werkzeugteiles 21 und die Stirnfläche 22a des unteren Werkzeugteiles 22 haben die Gestalt von Kegelstumpfsegmenten. Außerdem ist im zweiten oberen Werkzeughalter 13 ein zweites Werkzeug 23 angeordnet, welches zum Einspannen des zu schmiedenden Materials 24 und als Gegenwerkzeug für die obere Arbeitsfläche 22b des unteren Werkzeugteiles 22 dient.A split tool is provided for reshaping the crank webs, the upper part 21 of which is arranged on the end wall of the upper movable tool holder 5. The lower part 22 of this tool is fastened in the additional lower tool holder 12, 12a, 4d. The end face 21a of the upper tool part 21 and the end face 22a of the lower tool part 22 have the shape of truncated cone segments. In addition, a second tool 23 is arranged in the second upper tool holder 13, which serves to clamp the material 24 to be forged and as a counter-tool for the upper working surface 22b of the lower tool part 22.

Da die Vorrichtung zum Schmieden insbesondere langhubiger Kurbelwellen bestimmt ist und der verfügbare Raum in der Presse begrenzt ist, besteht das Untergestell der Vorrichtung aus zwei Längsträgern 4 zwischen denen zwei Traversen 25 und 12 angeordnet sind, wobei die zweite Traverse zugleich den unteren Teil des zusätzlichen Werkzeughalters bildet. Sowohl die Traverse 25 wie auch der untere Teil 12 des zweiten Wekzeughalters haben Seitenvorsprünge, welche in Fig. 6 mit 25a und in Fig. 1 mit 12a bezeichnet sind. Diese Vorsprünge greifen in entsprechende Ausnehmungen in den Längsträgern 4 ein. Das Ganze ist mit Querschrauben 26 zusammemgespannt.Since the device is intended for forging, in particular, long-stroke crankshafts and the available space is limited in the press, the base of the device consists of two longitudinal beams 4 between which two cross members 25 and 12 are arranged, the second cross member simultaneously forming the lower part of the additional tool holder. Both the cross member 25 and the lower part 12 of the second tool holder have side projections, which are denoted by 25a in Fig. 6 and 12a in Fig. 1. These projections engage in corresponding recesses in the side members 4. The whole is clamped together with transverse screws 26.

Jeder Längsträger hat einen U-förmigen Umriss. Seine oberen Arme sind miteinander mit einem doppel-T-förmigen Zuganker 27 verbunden, dessen mittlerer Teil 27a parallel zum Längsträger 4 ist und in in Längsrichtung verlaufende Ausnehmungen in den oberen Armen des Längsträgers eingreift. Die quer verlaufenden Endteile 27b des Zugankers stützen sich an den Stirnflächen 4b und 4c des Längsträgers 4 ab.Each side member has a U-shaped outline. Its upper arms are connected to one another with a double-T-shaped tie rod 27, the central part 27a of which is parallel to the longitudinal beam 4 and engages in longitudinally extending recesses in the upper arms of the longitudinal beam. The transverse end parts 27b of the tie rod are supported on the end faces 4b and 4c of the side member 4.

Die Anwendung von durch Zuganker 27 verstärkten U-förmigen Längsträgern, welche Ausnehmungen 4d zur Befestigung von Werkzeugen aufweisen, sowie die Anordnung des unteren Werkzeughalterteiles 12 im Raum zwischen den Längsträgern 4, wie auch die Anlenkung der Haken 14 auf Zapfen 14a, deren Achsen vertikal zu den Längsträgern verlaufen, resultiert in einer kleinen Breite B der Vorrichtung (Fig. 6), was wegen der begrenzten Distanz zwischen den Säulen der Presse eine wesentliche Bedeutung hat.The use of U-shaped side members reinforced by tie rods 27, which have recesses 4d for fastening tools, and the arrangement of the lower tool holder part 12 in the space between the side members 4, as well as the articulation of the hooks 14 on pins 14a, the axes of which are vertical run along the side members results in a small width B of the device (Fig. 6), which is of significant importance because of the limited distance between the columns of the press.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Der Pressestössel wird in seine obere Lage gehoben. Auf der Hakenklaue 3c des Kopfstückes ist die Hakenklaue 13b des zusätzlichen oberen Werkzeughalters 13 aufgehängt, wobei dieser Halter auch durch das Zugband 16 mit dem Stössel 2 verbunden ist. Den unteren Werkzeughalter 8 und den oberen Werkzeughalter 5 schiebt man bis zum Anschlag nach links mit Hilfe in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen Zylindern. Bei dieser Lage sind die Gelenkhebel 6 und 7 zur Vertikalen nach rechts geneigt, also in Richtung des zusätzlichen unteren Werkzeughalters 12, 12a, 4d. Die Haken 14 sind nach rechts geschwenkt.The device works as follows: The press ram is raised into its upper position. On the hook claw 3c of the head piece is the hook claw 13b of the additional upper tool holder 13, which holder is also connected to the plunger 2 by the tension band 16. The lower tool holder 8 and the upper tool holder 5 are pushed all the way to the left using hydraulic cylinders, not shown in the drawing. In this position, the articulated levers 6 and 7 are inclined to the right to the vertical, ie in the direction of the additional lower tool holder 12, 12a, 4d. The hooks 14 are pivoted to the right.

Die meisten Schmiedepressen haben einen ausfahrbaren Pressentisch. Damit kann der untere Teil der Vorrichtung außerhalb des Arbeitsraumes der Presse ausgefahren werden. Dadurch wird das Einlegen des Rohstabes in die Vorrichtung sowie die Entnahme des fertigen Schmiedestückes aus den Werkzeugen nach dem Arbeitshub erleichtert.Most forging presses have an extendable press table. The lower part of the device can thus be extended outside the working area of the press. This simplifies the insertion of the raw rod into the device and the removal of the finished forgings from the tools after the working stroke.

Beim Schmieden der ersten Kurbelwange an der ersten Kurbelkröpfung der Kurbelwelle (Fig. 20 und 22) wird auf den unteren Teil 17 des zum Festlegen gegenseitiger Winkellagen der benachbarten Kurbelwangen dienenden Werkzeuges das untere Teil 20c einer geteilten Richtplatte, welche eine Klemme für das rechte Endteil des zu schmiedenden Materials bildet, gelegt. Zum oberen Teil 18 des zum Festlegen gegenseitiger Winkelstellungen der Kurbelwangen dienenden Werkzeugs wird das obere Teil 20d dieser geteilten Richtplatte gelegt.When the first crank arm is forged on the first crank crank of the crankshaft (FIGS. 20 and 22), the lower part 20 c of a divided straightening plate, which is a clamp for the right end part of the to be forged material. The upper part 20d of this divided straightening plate is placed on the upper part 18 of the tool used to set mutual angular positions of the crank webs.

Auf den unteren Teil 11 des geteilten Klemmwerkzeuges für das Material, sowie auf das untere Teil 22 des Schmiedewerkzeuges und auf das untere Teil 20c der Richtplatte wird der vorgewärmte Rohstab 24 gelegt. Der Pressentisch mit den unteren Vorrichtungsteilen wird in die Presse geschoben.The preheated raw rod 24 is placed on the lower part 11 of the divided clamping tool for the material, as well as on the lower part 22 of the forging tool and on the lower part 20c of the straightening plate. The press table with the lower parts of the device is pushed into the press.

Die Presse wird in Gang gesetzt. Sobald das Werkzeug 23 und das obere Teil 20d der Richtplatte den Rohstab berühren, wird die Presse stillgelegt und die Haken 14 nach links geschwenkt. Sie drücken dann auf die Halbrollen 15, welche in den Vorsprüngen 13a des zweiten oberen Werkzeughalters drehbar gelagert sind. Dadurch wird dieser Werkzeughalter 13 gegen den unteren Weikzeughalter 12, 12a, 4d gepreßt. Die Presse wird wiederum in Gang gesetzt, wobei der Rohstab 24 mit den Werkzeugen 10 und 21 in Berührung kommt, so daß sein linkes Teil eingeklemmt wird. Damit ist die Vorrichtung geschlossen und der Rohstab ist sowohl auf der linken wie auch auf der rechten Seite eingespannt. Der untere Werkzeughalter 8 ist durch seinen Mitnehmer 8a mit dem oberen Werkzeughalter 5 gekoppelt.The press is started. As soon as the tool 23 and the upper part 20d of the straightening plate touch the raw rod, the press is shut down and the hooks 14 are pivoted to the left. They then press on the half-rollers 15, which are rotatably mounted in the projections 13a of the second upper tool holder. As a result, this tool holder 13 is pressed against the lower tool holder 12, 12a, 4d. The press is started again, whereby the raw rod 24 comes into contact with the tools 10 and 21, so that its left part is clamped. The device is now closed and the raw rod is clamped on both the left and the right side. The lower tool holder 8 is coupled to the upper tool holder 5 by its driver 8a.

Der zweite obere Werkzeughalter 13 ist somit automatisch vom Kopfstück 3 gelöst und das Zugband 16 kann entfernt werden. Beim weiteren Lauf des Pressestössels nach unten schwenken die Gelenkhebel nach rechts, wodurch der untere Werkzeughalter 8 zusammen mit dem gekoppelten, auf den horizontalen Führungsflächen gelagerten oberen Werkzeughalter 5 nach rechts verschoben wird. In der ersten Phase dieser Bewegung wird der zwischen den Stirnflächen der Werkzeuge 11, 21 und 22, 23 angeordnete Stababschnitt gestaucht und gleichzeitig gebogen, was in Fig. 21 gezeigt ist. Dabei sind mit R die Länge der Gelenkhebel 6 und 7, gemessen zwischen den Achsen der oberen und unteren Gelenke, mit r der gesamte Weg des Biegens und Durchsetzens, mit S der gesamte Stauchweg, mit α₁ der Neigungswinkel der Gelenkhebel 6 und 7 am Anfang des Arbeitshubes, mit Δ S₁ die momentane Anfangsgeschwindigkeit des Stauchens und mit Δ r₁ die momemtane Anfangsgeschwindigkeit des Biegens und Versetzens bezeichnet. Aus Fig. 21 ergibt sich, daß die momentane horizontale Stauchgeschwindigkeit Δ S₁ der beweglichen Werkzeughalter mit den in ihnen befestigten Werkzeugen größer ist als die momentane vertikale Stauch- bzw. Versetzungsgeschwindigkeit. Die vertikale Bewegungskomponente verursacht das Biegen bzw. das Durchsetzen des geschmiedeten Materials. In den folgenden Phasen des Arbeitshubes nimmt die Stauchgeschwindigkeit ab. Zugleich wächst die Biege- bzw. Versetzungsgeschwindigkeit, was in Fig. 23 gezeigt ist, in welcher R, r und S die gleiche Bedeutung haben, und Δ S₂ die momentane Endgeschwindigkeit des Stauchens, Δ r₂ die momentane Endgeschwindigkeit des Biegens bzw. Versetzens bedeuten. Die Stirnflächen 21a und 22a der Werkzeuge 21 und 22 nähern sich gegenseitig. Zwischen diesen Arbeitsflächen wird in der Endphase des Arbeitshubes die Kurbelwange geformt.The second upper tool holder 13 is thus automatically released from the head piece 3 and the drawstring 16 can be removed. When the press ram continues to run downward, the articulated levers pivot to the right, as a result of which the lower tool holder 8 together with the coupled upper tool holder 5 mounted on the horizontal guide surfaces is displaced to the right. In the first phase of this movement, the rod section arranged between the end faces of the tools 11, 21 and 22, 23 is compressed and simultaneously bent, which is shown in FIG. 21. Here, with R the length of the articulated lever 6 and 7, measured between the axes of the upper and lower joints, with r the entire path of bending and pushing through, with S the total compression path, with α₁ the angle of inclination of the articulated lever 6 and 7 at the beginning of Working strokes, with Δ S₁ the instantaneous initial speed of upsetting and with Δ r₁ the instantaneous initial speed of Bending and moving. From Fig. 21 it follows that the instantaneous horizontal upsetting speed Δ S₁ of the movable tool holder with the tools fastened in them is greater than the instantaneous vertical upsetting or displacement speed. The vertical component of motion causes the forged material to bend. In the following phases of the working stroke, the compression speed decreases. At the same time, the bending or displacement speed increases, which is shown in Fig. 23, in which R, r and S have the same meaning, and Δ S₂ mean the instantaneous final speed of upsetting, Δ r₂ the instantaneous final speed of bending or displacing. The end faces 21a and 22a of the tools 21 and 22 approach each other. In the final phase of the working stroke, the crank arm is formed between these work surfaces.

Während des ganzen Arbeitshubes der Presse gleiten die vertikalen Führungsflächen 3b des Kopfstückes 3 auf den vertikalen Führungsschienen 4a des Untergestells und übernehmen die beim Verschieben des oberen Werkzeughalters 5 auf den horizontalen Führungsflächen 3a entstehenden Reibungskräfte. Nach Beendigung des Arbeitshubes werden die Haken 14 nach rechts mit in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen Zylindern geschwenkt. Der Pressestössel 2 wird so weit zurückgeführt, bis die Hakenklauen 3c und 13b ineinandergreifen. In dieser Stellung wird die Presse angehalten. Das Zugband 16 wird zwischen dem oberen Werkzeughalter 13 und dem Stössel 2 gespannt, wonach der Stössel bis zum Anschlag zurückgeführt wird. Das Schmiedestück wird aus der Vorrichtung herausgenommen. Die Werkzeughalter 5 und 8 werden nach links mit in der Zeichnung nicht dargestellten hydraulischen Zylindern in ihre Anfangslage zurückgestellt. Beim Schmieden der zweiten Kurbelwange der ersten Kurbelkröpfung wird das entsprechend angewärmte Schmiedestück, welches im ersten Arbeitshub erhalten wurde, ähnlich wie oben beschrieben in die Vorrichtung eingelegt, mit dem Unterschied, daß der am Anfang der ersten Kurbelwange angeordnete Zapfen in die untere Ausnehmumg 19a eingeführt wird. In die Aussparung 19 wird nun die Richtplatte 20 so eingelegt, daß der Kurbelzapfen in die Ausnehmung 20a trifft. Der weitere Schmiedevorgang ist analog zum Schmieden der ersten Kurbelwange. Man erhält eine Welle mit einer Kurbelkröpfung.During the entire working stroke of the press, the vertical guide surfaces 3b of the head piece 3 slide on the vertical guide rails 4a of the underframe and take over the frictional forces which arise when the upper tool holder 5 is moved on the horizontal guide surfaces 3a. After completion of the working stroke, the hooks 14 are pivoted to the right with hydraulic cylinders, not shown in the drawing. The press ram 2 is returned until the hook claws 3c and 13b interlock. The press is stopped in this position. The tension band 16 is stretched between the upper tool holder 13 and the plunger 2, after which the plunger is returned to the stop. The forging is removed from the device. The tool holders 5 and 8 are returned to their left position with hydraulic cylinders, not shown in the drawing. When the second crank arm of the first crank crank is forged, the correspondingly heated forging obtained in the first working stroke is inserted into the device in a manner similar to that described above, with the difference that the pin arranged at the beginning of the first crank arm is inserted into the lower recess 19a . In the recess 19, the leveling plate 20 is now inserted so that the crank pin hits the recess 20a. The further forging process is analogous to forging the first crank arm. You get a shaft with a crank crank.

Nach dem Öffnen der Vorrichtung, dem Entfernen des Schmiedestückes und der Zurückführung der Werkzeuge in die Ausgangslage kann man mit dem Schmieden der ersten Kurbelwange der zweiten Kurbelkröpfung beginnen. Dies verläuft analog zum Schmieden der zweiten Kurbelwange, mit dem Unterschied, daß der im vorherigen Arbeitshub geschmiedete Kurbelzapfen in diejenige der Ausnehmungen 19b, 19c... 19i eingeführt wird, welche dem verlangten Winkel zwischen der ersten und der zweiten Kurbelkröpfung entspricht.After opening the device, removing the forgings and returning the tools to their original position, you can start forging the first crank arm of the second crank crank. This is analogous to the forging of the second crank arm, with the difference that the crank pin forged in the previous working stroke is inserted into that of the recesses 19b, 19c ... 19i, which corresponds to the required angle between the first and the second crank offset.

Nach dem Schmieden der ersten Kurbelwange der zweiten Kröpfung schmiedet man die zweite Wange dieser Kröpfung analog zur zweiten Wange der ersten Kröpfung.After the first crank cheek of the second crank is forged, the second cheek of this crank is forged analogously to the second cheek of the first crank.

Während des Schmiedens der folgenden Kurbelwangen ist es vorteilhaft, die schon fertiggeschmiedeten Teile der Kurbelwelle entsprechend zu stützen. Dazu dienen die Einlagen 28, 29 und 30, welche unerwünschten Verformungen der fertigen Kurbeiwellenteile entgegenwirken.During the forging of the following crank webs, it is advantageous to support the already forged parts of the crankshaft accordingly. The inserts 28, 29 and 30 serve to counteract undesirable deformations of the finished crankshaft parts.

Mit der Vorrichtung ist es günstig, solche Kurbelwellen zu schmieden, in denen alle Lagerzapfen und Kurbelzapfen die gleichen Ausmaße haben, da sie nacheinander in denselben Werkzeugen geschmiedet werden können. Diese Forderung betrifft nur das Schmiedestück selbst. Die fertige Kurbelwelle nach der Spanbearbeitung kann anders dimensionierte Kurbel- und Wellenzapfen aufweisen. Man kann aber auch Kurbelwellen schmieden, in denen die Lagerzapfen und Kurbelzapfen verschiedene Dimensionen haben. Dazu wird aber ein größeres Sortiment von Werkzeugen benötigt.With the device, it is favorable to forge crankshafts in which all bearing journals and crank journals have the same dimensions, since they can be successively forged in the same tools. This requirement only concerns the forging itself. The finished crankshaft after machining can have differently dimensioned crank and shaft journals. But you can also forge crankshafts in which the bearing journals and crank journals have different dimensions. However, a larger range of tools is required for this.

Ein wesentlicher Vorteil der Vorrichtung beruht darauf, daß sie zwei Baugruppen verschiedener Größe aufweist, wobei nur die Ausmaße der kleineren durch die Größe des Arbeitsraumes in der Presse begrenzt ist. Die erste Baugruppe ist in der Zeichnung auf der linken Seite der Vorrichtung angeordnet und befindet sich zwischen dem Pressestössel 2 und den Teilen 4 und 25 des Untergestells. Diese Baugruppe ist kleiner (Höhe h in Fig. 7) und enthält die Vorrichtungsteile, welche während des Arbeitshubes beweglich sind, also das Kopfstück und bloß ein Paar der gekuppelten Werkzeughalter 5 und 8, von denen der eine auf den Führungsflächen 3a im Kopfstück 3 geführt ist, während der zweite mit Gelenkhebeln 6 und 7 an dem Untergestell angelenkt ist.A major advantage of the device is that it has two assemblies of different sizes, only the dimensions of the smaller ones being limited by the size of the working space in the press. The first assembly is arranged in the drawing on the left side of the device and is located between the press ram 2 and the parts 4 and 25 of the underframe. This assembly is smaller (height h in Fig. 7) and contains the device parts that are movable during the working stroke, i.e. the head piece and only a pair of the coupled tool holders 5 and 8, one of which is guided on the guide surfaces 3a in the head piece 3 is, while the second is articulated with articulated levers 6 and 7 on the underframe.

In den in diesen Werkzeughaltern 5 und 8 befestigten Werkzeugen 10 und 11 ist der linke Teil des Rohstabes 24 eingespannt. Die zweite Baugruppe der Vorrichtung ist höher (Höhe H in Fig. 7). Diese Baugruppe liegt außerhalb des Lotrecht zwischen dem Kopfstück 3 und den übrigen rechten Teilen des Untergestells sich befindenden Raumes. Sie enthält die während des Arbeitshubes unbeweglichen Teile der Vorrichtung, und zwar die zusätzlichen Werkzeughalter 12, 12a, 4d, 13 mit den in ihnen befestigten Werkzeugen 22, 23, 17, 18 und 20 welche zum Formen der Kurbelwange und zum Festlegen der Winkellage benachbarter Kurbelwangen dienen. In der zweiten Baugruppe sind auch die fertiggeschmiedeten Teile der Kurbelwelle enthalten. Diese zweite Baugruppe befindet sich nicht im Arbeitsraum der Presse, ihre Höhe H ist also nicht durch die Höhe des Arbeitsraumes limitiert. Die Umformung der Kurbelwange kann deswegen außerhalb des Raumes erfolgen, welcher sich zwischen dem Kopfstück und dem Untergestell befindet. Dies ermöglicht es, langhubige Kurbelwellen auf solchen Pressen zu schmieden, deren Arbeitsraum verhältnismäßig niedrig ist.The left part of the raw rod 24 is clamped in the tools 10 and 11 fastened in these tool holders 5 and 8. The second assembly of the device is higher (height H in Fig. 7). This assembly lies outside of the perpendicular between the head piece 3 and the other right parts of the base existing space. It contains the parts of the device which are immobile during the working stroke, namely the additional tool holders 12, 12a, 4d, 13 with the tools 22, 23, 17, 18 and 20 fastened in them, which are used for shaping the crank web and for defining the angular position of adjacent crank webs serve. The forged parts of the crankshaft are also included in the second assembly. This second assembly is not in the work area of the press, so its height H is not limited by the height of the work area. The crank arm can therefore be reshaped outside the space between the head piece and the base. This makes it possible to forge long-stroke crankshafts on presses with a relatively small working space.

Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung beruht darauf, daß anders als bei den bekannten Vorrichtungen, alle Kröpfungen mit demselben Werkzeug 17, 18 und 20 zum Festlegen der Winkellage benachbarter Kurbelwangen hergestellt werden können. Die Richtplatte 20 dieses Werkzeugs kann zum Schmieden aller Kurbelwellen desselben Typs, abgesehen von der Zahl der Kröpfungen in der Kurbelwelle, dienen. Somit ist die Zahl der angewandten Werkzeuge begrenzt, wodurch die Produktionskosten herabgesetzt sind.Another advantage of the device is that, unlike the known devices, all crankings can be produced with the same tool 17, 18 and 20 for determining the angular position of adjacent crank webs. The straightening plate 20 of this tool can be used to forge all crankshafts of the same type, apart from the number of crankings in the crankshaft. This limits the number of tools used, which reduces production costs.

Claims (7)

  1. Apparatus for forging crankshafts, consisting of a base frame (4, 25) and a head piece arranged above this base frame (4, 25) and movable in a reciprocating manner in the direction of this frame, two mutually coupled, movable tool holders (5, 8) being arranged in the space between the head piece and the base frame (4, 25), which tool holders (5, 8) are guided perpendicularly on the head piece or at an angle to its direction of movement and which are coupled to the base frame (4, 25) by a parallelogram guide consisting of articulated levers (6, 7), tools (10, 11, 21) being fastened in the tool holders (5, 8) for the shaping of the crankwebs, bearing journals and crankpins, characterised in that only a single pair of such mutually coupled, movable tool holders (5, 8) is provided in the apparatus, an additional tool-holder pair (12, 4d, 13), fixed during the working stroke, being rigidly fastened to the base frame (4, 25) to which the parallelogram guide consisting of articulated levers (6, 7) is coupled, which additional tool-holder pair (12, 4d, 13) is equipped with a clamping mechanism (14, 15) closing this tool-holder pair, and, apart from the further tools (22, 23) serving to shape the crankwebs, bearing journals and crankpins, such tools (17, 18, 20) which serve to fix mutual angular positions of the adjacent crankwebs in the crankshaft are also arranged in this fixed tool-holder pair (12, 4d, 13).
  2. Apparatus according to Claim 1, characterised in that the additional fixed tool-holder pair (12, 4d, 13) is arranged outside the space which is located perpendicularly between the head piece (3) and the base frame (4, 12, 25).
  3. Apparatus according to Claim 1, characterised in that its base frame consists of two U-shaped longitudinal members (4), the top arms of each of these longitudinal members being mutually connected by a tie rod (27) and the two longitudinal members being connected to one another by cross pieces, of which one (25) is linked to the articulated levers (6, 7) which form a parallelogram with the base frame and the movable tool holders (5, 8), while the second cross piece (12) forms the bottom part of the additional fixed tool-holder pair (12, 4d, 13).
  4. Apparatus according to Claim 1, characterised in that the clamping mechanism closing the additional fixed tool-holder pair (12, 4d, 13) consists of at least one hook (14) which is linked to the base frame (4, 12, 25) and, in the closed position, is supported on a semiroller which is rotatably mounted in the top part (13) of the additional fixed tool-holder pair.
  5. Apparatus according to Claim 1, characterised in that the tool serving to fix mutual angular positions of the adjacent crankwebs is split and consists of a top part (18) and a bottom part (17), an aperture (19) having peripheral recesses (19a, 19b...19i) being provided in this tool, which recesses (19a, 19b...19i) are distributed on the periphery of the aperture in accordance with the required angular positions of the adjacent crankwebs, and in that an orientation plate (20) having a recess (20a) for orientating the bearing journal or crankpin into the desired position is arranged in this aperture.
  6. Apparatus according to Claim 1, characterised by a head piece (3) having vertical guide surfaces (3b) which bear during the working stroke against vertical guide surfaces (4a) which are arranged on the base frame (4, 12, 25).
  7. Apparatus according to Claim 1, characterised in that the top part (13) of the additional fixed tool holder is equipped with a hook claw (13b) which connects it to the head piece (3) during lifting of the latter.
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