EP0172300A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung enger Werkstücktoleranzen beim Schmieden, insbesondere beim isothermen Schmieden - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung enger Werkstücktoleranzen beim Schmieden, insbesondere beim isothermen Schmieden Download PDF

Info

Publication number
EP0172300A1
EP0172300A1 EP85100918A EP85100918A EP0172300A1 EP 0172300 A1 EP0172300 A1 EP 0172300A1 EP 85100918 A EP85100918 A EP 85100918A EP 85100918 A EP85100918 A EP 85100918A EP 0172300 A1 EP0172300 A1 EP 0172300A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
die
workpiece
die halves
forging
halves
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.)
Granted
Application number
EP85100918A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0172300B1 (de
Inventor
Roland Künzli
Hans Dr. Rydstad
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.)
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BBC Brown Boveri AG Switzerland filed Critical BBC Brown Boveri AG Switzerland
Publication of EP0172300A1 publication Critical patent/EP0172300A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0172300B1 publication Critical patent/EP0172300B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K31/00—Control devices specially adapted for positioning tool carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor

Definitions

  • the invention is based on a method for achieving narrow workpiece tolerances in drop forging according to the preamble of claim 1 and on a device according to the preamble of claim 5.
  • the invention is based on the object of specifying a method and a device according to which narrow workpiece tolerances can be achieved in a simple manner, in particular in isothermal die forging with heated tools, while at the same time being economical to produce.
  • the method and equipment should be such that they can also be used by less experienced and trained personnel.
  • FIG. 1 shows the schematic elevation of a forging press with the associated tool halves for the purpose of illustrating the problem.
  • Certain symmetry relationships were assumed and a suitable coordinate system with the axes x, y, and z, placed through the virtual center of the press, was chosen, the latter coinciding with the pressing direction (direction of movement of the punch or press table). list the upper, 2 the lower die half, each of which is attached to the upper press table 3 or the lower fixed press table 4 via corresponding intermediate members on the upper press table 3.
  • the corresponding upper (5) and lower (6) base plates are screwed directly onto the press tables 3 and 4.
  • the base plates 5 and 6 in turn carry the insulating bodies 7 and 8, respectively.
  • the upper insulating body 7 is firmly embedded in the upper base plate 5, while the lower insulating body 8 is arranged laterally movable in the xy plane relative to the lower base plate 6.
  • the clamping bars 9 are used to guide and fix the latter during the pressing process.
  • the entire structure of the forging press including the tool can generally be assumed to be centrally symmetrical with the z-axis, with circular cross sections of the individual components, but of course the shape and dimensions of the workpiece are appropriate other cross-sectional shapes (for example square or rectangular) are also conceivable.
  • FIG. 1 shows the schematic representation of a measuring principle for the tool with the aid of a laser interferometer.
  • 1, 2 represent the two overlapping die halves in the floor plan.
  • 10 is a thin rod serving as a mirror support, 11 each a mirror.
  • 12 is a laser generator and interferometer, on which the displacements of the die halves 1 and 2 transmitted via 10 and 11 are each perpendicular to one another Coordinate axes can be read.
  • 13 is the laser beam. This principle of the optical measurement of distances requires no further explanation.
  • Fig. 3 the arrangement of a measuring device for the die halves by means of a button is shown in elevation or section and in plan.
  • the reference numerals 1, 2, 5, 6 correspond exactly to those of the Fic. 1.
  • 14 represents a rod-shaped measuring probe, 15 the associated cooling jacket serving for its cooling.
  • 16 denotes the corresponding infeed mechanism to bring the measuring probe / cooling jacket assembly into the intended position.
  • 17 is the lower half of the die 2 carrying, in the xy plane movable adjustment plate.
  • the arrows 18 represent the measurement directions to be recorded.
  • the axes x, y, z correspond to those of FIG. 1.
  • Fig. 4 shows the basic arrangement of a displacement device based on set screws for a die half in the plan.
  • the reference numerals 2 and 6 correspond to those of FIG. 1.
  • 19 is a radially arranged rotating arm which is embedded in the adjusting plate 17 and which enables the lower die half 2 to be rotated.
  • the lateral connection in the x or y direction is accomplished by adjusting screws 20.
  • 21 is a servomotor belonging to a set screw 20 or the rotary arm 19.
  • the directions of movement are indicated by the arrows 22.
  • the Fi g. 5 relates to the basic arrangement of a lever-based displacement device for a die half in the plan.
  • the meaning of the reference numerals 2, 6, 17 and 21 can be seen in FIG. 4.
  • the lower die half 2 can be arranged with a total of four on the axes x and y with its rod ends 24 engaging in corresponding joint sockets 25 of the adjustment plate 17, each about a bolt 26 rotatable adjustment lever 23 in the xy plane or rotated.
  • the possible directions of movement 22 are marked by arrows.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of the displacement of a die half in the xy plane by means of a lever mechanism according to FIG. 5. All reference numerals correspond to those in this last figure.
  • the example shows an opposite pivotal movement of the adjusting lever 23 arranged on the x-axis, which is indicated by arrows and dashed lines, which indicates a displacement of the lower die half 2 in the y direction, indicated by arrows 22.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the rotation of a die half in the xy plane by means of a lever mechanism according to FIG. 5. All reference numerals correspond to those of this latter figure.
  • the example shows a pivoting movement of all adjusting levers 23 shown in the same direction with arrows and dashed lines, which means a rotation of the lower die half 2 in the xy plane about the z axis (not shown, perpendicular to the plane of the drawing), indicated by arrows 22.
  • F ig. 8 shows a block diagram of the basic sequence of the past working method.
  • the individual means required to carry out the method are indicated schematically by rectangles.
  • 27 is the entirety of the measuring device (for example according to FIG. 3).
  • 28 is an electronic data processor I (translator), which forwards the measurement data, transferred to a suitable mold and the computer 2.
  • 9 Here are those for the correction (displacement, rotation of the lower die half 2) of the tool position necessary additional data entered and the resulting control command via the electronic data processor II (translator) fed to the servomotors 21.
  • the control loop is closed mechanically by the tool, which is connected to the measuring device 27 (not shown).
  • a workpiece blank in the form of a stepped double cone was forged isothermally.
  • the blank had the following dimensions:
  • a first workpiece blank was first heated in a furnace to a temperature of 1100 ° h and then in a heated one Tools equipped for isothermal forging.
  • the upper (1) and lower (2) die halves were cylindrical in shape and had an outside diameter of 250 mm. They consisted of a molybdenum-based alloy, but could just as well consist of a specially heat-resistant nickel-based alloy.
  • the die halves 1 and 2 had been preheated to a temperature of 1050 ° C.
  • the workpiece blank was now isothermally formed into a forging in a conventional manner. It was asymmetrical in shape and had convex and concave boundary surfaces in its thin part.
  • a second workpiece blank was then heated to a temperature of 1100 ° C. and introduced into the press.
  • the entire process of isothermal pressing, measuring and, if necessary, correcting was then repeated in the manner described above.
  • the desired accuracy of the forging is achieved after inserting the second or third workpiece blank into the press.
  • a larger series of workpieces can be forged one after the other, from time to time the relative position of the two die halves 1 and 2 relative to one another being sampled and any correction that may be necessary being carried out immediately.
  • the advantages of the new method and the proposed devices and apparatus are the time saved, especially the considerable shortening of the dead times in the entire forging process, in particular when setting up. In addition, the cumbersome cooling and measuring of the cooled workpiece and the complicated conversion for the conventional correction of the entire geometric pressing parameters are avoided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)
  • Details Of Garments (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung enger Werkstücktoleranzen beim isothermen Gesenkschmieden; wobei die relative Bewegung der beiden Gesenkhälften (1,2) in einer zur Pressrichtung z senkrechten xy-Ebene mittels einer optischen (10, 11, 12, 14) oder mechanischen (14, 15, 16) Messvorrichtung gemessen und überwacht und mittels einer mechanischen Verstellvorrichtung (6, 17, 21, 23, 24, 25, 26) für die eine Gesenkhälfte (2) korrigiert wird. Es wird ein erstes Werkstuck geschmiedet und die Abweichung vom Sollwert bei geschlossenen Gesenkhälften (1, 2) gemessen, die Gesenkhälften (1, 2) gemessen, die Gesenkhälften (1, 2) geöffnet, das erste Werkstück entfernt, die Lage der einen Gesenkhälfte (2) korrigiert, ein neues Werkstück eingelegt und zu Ende geschmiedet, ohne dass das Werkstück abgekühlt und nachgemessen und ohne dass das Werkzeug abgekühlt und wieder aufgeheizt werden muss.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Erzielung enger Werkstücktoleranzen beim Gesenkschmieden nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und von einer Vorrichtung nach der Gattung des Oberbegriffs des Anspruchs 5.
  • Beim Gesenkschmieden von verhältnismässig komplizierten, asymmetrischen Werkstücken erleiden die beiden Gesenkhälften im Verlauf der gegenseitigen Annäherung während des Pressvorgangs eine Relativbewegung in der zur Pressrichtung (z) senkrechten Ebene (xy). Diese im allgemeinen aus Verschiebungen und Drehungen bestehende, die erzielbare Werkstücktoleranz weitgehend bestimmende Relativbewegung kann ihre Ursachen in unvollkommener Führung, in thermisch und/oder mechanisch bedingten Verformungen, in asymmetrischen Fliess- und Reibungskräften des zu schmiedenden Werkstoffs etc. haben. Beim konventionellen Schmieden hat man schon versucht, diesen Bewegungen durch entsprechende zusätzliche Führungen der Werkzeuge zu begegnen (K. Lange, Lehrbuch der Umformtechnik, Bd. 2, Massivumformung, S. 149 - 155, Springer, Berlin, Heidelberg New York 1974; Metals Handbook 1970, 8th Edition, Ohio 44073, Vol. 5, Forging and Casting, Locks and Counterlocks p. 21 - 23).
  • Will man enge Werkstücktoleranzen erreichen, so erweist sich eine nachträgliche, nach einem ersten Versuch vorzunehmende Verschiebung einer Werkzeughälfte als unumgänglich. Dies kann eine langwierige Versuchsreihe bedingen, da man sich dem Idealzustand nur schrittweise annähern kann, indem der Pressvorgang jeweils unterbrochen werden muss und das Erkalten von Werkstück und ev. Werkzeug abgewartet werden muss. Das wiederholte Nachmessen des Werkstückes ist aufwendig und erfordert viel Zeit, da das Werkstück vor dem Messen zusätzlich mechanisch bearbeitet (entgratet) werden muss, um seine Form und Dimension beurteilen zu können. Während dieser toten Zeiten steht die Schmiedepresse still.
  • Aus den vorliegenden Gründen besteht ein namhaftes Bedürfnis, insbesondere beim isothermen Gesenkschmieden das Arbeitsverfahren zu verfeinern und rationeller zu gestalten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, wonach insbesondere beim isothermen Gesenkschmieden mit beheizten Werkzeugen auf einfache Weise enge Werkstücktoleranzen bei gleichzeitig wirtschaftlicher Fertigung erreicht werden können. Methode und Geräte sollen so beschaffen sein, dass sie sich auch von weniger erfahrenem und geschultem Personal anwenden lassen.
  • Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 und des Anspruchs 5 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Die Erfindung wird anhand des nachfolgenden, durch Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • Dabei zeigt:
    • Fig. 1 den schematischen Aufriss einer Schmiedepresse mit den zugehörigen Werkzeughälften,
    • Fig. 2 die schematische Darstellung eines Messprinzips für das Werkzeug mittels Laser-Interferometer,
    • Fig. 3 die Anordnung einer Messvorrichtung für die Gesenkhälften mittels Taster im Aufriss/Schnitt und Grundriss,
    • Fig. 4 die grundsätzliche Anordnung einer Verschiebevorrichtung für eine Gesenkhälfte mittels Stellschrauben im Grundriss,
    • Fig. 5 die grundsätzliche Anordnung einer Verschiebevorrichtung für eine Gesenkhälfte mittels Hebeln im Grundriss,
    • Fig. 6 eine schematische Darstellung der Verschiebung einer Gesenkhälfte in der xy-Ebene mittels Hebelmechanismus,
    • Fig. 7 eine schematische Darstellung der Drehung einer Gesenkhälfte in der xy-Ebene mittels Hebelmechanismus,
    • Fig. 8 ein Blockdiagramm des grundsätzlichen Verfahrensablaufs.
  • In Fig. 1 ist der schematische Aufriss einer Schmiedepresse mit den zugehörigen Werkzeughälften zwecks Illustrierung der Problemstellung dargestellt. Dabei wurden gewisse Symmetrieverhältnisse vorausgesetzt und ein passendes, durch die virtuelle Mitte der Presse gelegtes Koordinatensystem mit den Achsen x, y, und z gewählt, wobei letztere mit der Pressrichtung (Bewegungsrichtung des Stempels bzw. Presstisches) zusammenfällt. list die obere, 2 die untere Gesenkhälfte, die je über entsprechende Zwischenorgane auf dem oberen, in z-Richtung beweglichen Presstisch 3 bzw. dem unteren festen Presstisch 4 befestigt ist. Direkt mit den Presstischen 3 bzw. 4 sind die entsprechenden oberen (5) bzw. unteren (6) Grundplatten fest verschraubt. Die Grundplatten 5 und 6 tragen ihrerseits die Isolierkörper 7 bzw. 8. Der obere Isolierkörper 7 ist fest in der oberen Grundplatte 5 eingelassen, während der untere Isolierkörper 8 in der xy-Ebene seitlich beweglich gegenüber der unteren Grundplatte 6 angeordnet ist. Zur Führung und Fixierung der letzteren während des Pressvorganges dienen die Klemmbalken 9. Der gesamte Aufbau der Schmiedepresse inkl. Werzeug kann im allgemeinen als zur z-Achse zentralsymmetrisch, mit kreisförmigen Querschnitten der einzelnen Bauteile angenommen werden, doch sind selbstverständlich entsprechend Form und Abmessungen des Werkstücks auch andere Querschnittsformen (z.B. quadratisch oder rechteckig) denkbar.
  • Fig. 2 zeigt die schematische Darstellung eines Messprinzips für das Werkzeug unter Zuhilfenahme eines LaserInterferometers. 1, 2 stellen die beiden sich überdeckenden Gesenkhälften im Grundriss dar. 10 ist ein als Spiegelträger dienender dünner Stab, 11 je ein Spiegel. 12 ist ein Laser-Generator und Interferometer, an welchem die über 10 und 11 übertragenen Verschiebungen der Gesenkhälften 1 und 2 auf je zwei aufeinander senkrechten Koordinatenachsen abgelesen werden können. 13 ist der Laser-Strahl. Dieses Prinzip der optischen Messung von Distanzen bedarf keiner weiteren Erläuterung.
  • In Fig. 3 ist die Anordnung einer Messvorrichtung für die Gesenkhälften mittels Taster im Aufri.ss bzw. Schnitt und im Grundriss dargestellt. Die Bezugszeichen 1, 2, 5, 6 entsprechen genau denjenigen der Fic. 1. 14 stellt einen stabförmigen Messtaster, 15 den dazugehörigen, zu seiner Kühlung dienenden Kühlmantel dar. Mit 16 ist der entsprechende, das Aggregat Messtaster/Kühlmantel in die vorgesehene Stellung zu bringende Zustellmechanismus bezeichnet. 17 ist die die untere Gesenkhälfte 2 tragende, in der xy-Ebene bewegliche Verstellplatte. Die Pfeile 18 stellen die zu erfassenden Messrichtungen dar. Die Achsen x, y, z entsprechen denjenigen der Fig. 1.
  • Fig. 4 zeigt die grundsätzliche Anordnung einer auf Stellschrauben fussenden Verschiebevorrichtung für eine Gesenkhälfte im Grundriss. Die Bezugszeichen 2 und 6 entsprechen denjenigen der Fig. 1. 19 ist eir in der Verstellplatte 17 eingelassener, radial angeordneter Dreharm, welcher die Crehung der unteren Gesenkhälfte 2 ermöglicht. Die seitliche Verbindung in der x- oder y-Richtung (in der xy-Ebene) wird durch Stellschrauben 20 bewerkstelligt. 21 ist tier je zu einer Stellschraube 20 oder dem Dreharm 19 gehörende Stellmotor. Mit den Pfeilen 22 sind die Bewegungsrichtungen angedeutet.
  • Die Fig. 5 bezieht sich auf die grundsätzliche Anordnung einer auf Hebeln fussenden Verschiebevorrichtung für eine Gesenkhälfte im Grundriss. Die Bedeutung der Bezugszeichen 2, 6, 17 und 21 kann der Fig. 4 entnommen werden. Die untere Gesenkhälfte 2 kann durch insgesamt vier auf den Achsen x und y angeordneten, mit ihren Gelenkköpfen 24 in entsprechende Gelenkpfannen 25 der Verstellplatte 17 eingreifende, je um einen Bolzen 26 drehbare Verstellhebel 23 in der xy-Ebene verachoben oder gedreht werden. Die möglichen Bewegungsrichtungen 22 sind durch Pfeile markiert.
  • In Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der Verschiebung einen Gesenkhälfte in der xy-Ebene mittels eines Hebelmechanismus gemäss Fig. 5 wiedergegeben. Alle Bezugszeichen entsprechen denjenigen dieser letzten Figur. Das Beispiel zeigt eine mit Pfeilen und gestrichelten Linien dargestellte gegensinn.ige Schwenkbewegung der auf der x-Achse angeordneten Verstellhebel 23, was eine Verschiebung der unteren Gesenkhälfte 2 in y-Richtung, durch Pfeile 22 angedeutet, badeutet.
  • In Fig. 7 ist eine schematische Darstellung der Drehung einer Gesenkhälfte in der xy-Ebene mittels eines Hebelmechanismus gemass Fig. 5 wiedergegeben. Alle Bezugszeichen entsprechen denjenigen dieser letzteren Figur. Das Beispiel zeigt eine mit Pfeilen und gestrichelten Linien dargestellte gleichsinnige Schwenkbewegung aller Verstellhebel 23, was eine Drehung der unteren Gesenkhälfte 2 in der xy-Ebene um die z-Achse (nicht eingezeichnet, senkrecht zur Zeichnungsebene), durch Pfeile 22 angedeutet, bedeutet.
  • Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm des grundsätzlichen Ablaufs des verliegenden Arbeitsverfahrens. Die einzelnen, zur Durchführung des Verfahrens benötigten Mittel sind durch Rechtecke schematisch angedeutet. 27 ist die Gesamtheit der Messvorrichtung (z.B. gemäss Fig. 3). 28 ist ein elektronischer Datenverarbeiter I (Uebersetzer), welcher die Messdaten, in eine geeignete Form überführt und dem Rechner 29 weiterleitet. Hier werden die für die Korrektur (Verschiebung, Drehung der unteren Gesenkhälfte 2) der Werkzeugstellung notwendigen zusätzlichen Daten eingegeben und der resultierende Steuerbefehl über den elektronischen Datenverarbeiter II (Uebersetzer) den Stellmotoren 21 zugeleitet. Der Regelkreis wird durch das Werkzeug, welches mit der Messvorrichtung 27 in Verbindung steht, mechanisch geschlossen (nicht eingezeichnet).
    • Ausführungsbeispiel:
  • Ein Werkstückrohling in der Form eines abgesetzten Doppelkegels wurde isotherm geschmiedet. Der Rohling hatte folgende Abmessungen:
    Figure imgb0001
  • Der Werkstückrohling bestand aus einem Werkstoff mit der Handelsbezeichnung "Nimonic 901" und hatte folgende Zusammensetzung:
    • C = 0,04 Gew.-%
    • Si = 0,3 Gew.-%
    • Cu = 0,15 Gew.-%
    • Ni = 42,5 Gew.-%
    • Fe 33,6 Gew.-%
    • Mn 0,4 Gew.-%
    • Cr 13,0 Gew.-%
    • Ti = 3,0 Gew.-%
    • Al = 0,2 Gew.-%
    • Co 0,8 Gew.-%
    • Mo 6,0 Gew.-%
    • B = 0,015 Gew.-%
  • In einem ersten Verfahrensschritt wurde zunächst ein erster Werkstückrohling in einem Ofen auf eine Temperatur von 1100 °h aufgeheizt und dann in eine mit beheizten Werkzeugen bestückte, für das isotherme Schmieden eingerichtete Presse gegeben. Die obere (1) und untere (2) Gesenkhälfte wiesen zylindrische Form auf und hatten einen Aussendurchmesser von 250 mm. Sie bestanden aus einer Molybdänbasislegierung, können aber ebensogut aus einer speziell warmfesten Nickelbasislegierung bestehen. Die Gesenkhälften 1 und 2 waren auf eine Temperatur von 1050 °C vorgewärmt worden.
    Nun wurde der Werkstückrohling in zunächst herkömmlicher Art und Weise isotherm zu einem Schmiedestück umgeformt. Dieses war von asymmetrischer Form und wies in seinem dünnen Teil konvexe und konkave Begrenzungsflächen auf. An seinem dickeren Ende hatte er eine maximale Breite (ungefähr in y-Richtung, Fig. 3) von ca. 40 mm und eine maximale Höhe (ungefähr in z-Richtung) von ca. 30 mm, während er etwa in der Mitte des dünneren Teils eine Breite (ungefähr in y-Richtung) von ca. 40 mm und eine durchschnittliche Dicke (ungefähr in z-Richtung) von ca. 5 mm bei einer maximalen Dicke längs einer Kante des dünneren Teils von ca. 15 mm aufwies. Seine totale Länge (ungefähr in x-Richtung) betrug ca. 125 mm. Dieser erste Verfahrensschritt des isothermen Pressens dauerte ca. 10 Min. Durch die starke Asymmetrie des Schmiedestücks wurden Kräfte in der xy-Ebene ausgelöst, welche eine Relativverschiebung der unteren Gesenkhälfte 2 gegenüber der oberen Gesenkhälfte sowohl in der x- wie in der y-Richtung und ausserdem eine Drehung um die z-Achse zur Folge hatten, da die Presse nicht unendlich starr ist. Diese Veränderungen der Lage der Gesenkhälften 1 und 2 wurden nun im geschlossenen angepressten Zustand mittels einer Messvorrichtung nach Fig. 3 gemessen und nach Schema gemäss Fig. 8 ausgewertet, wobei die entsprechenden Sollwerte vorgegeben wurden. Hierauf wurden die beiden Gesenkhälften 1 und 2 wieder voneinander getrennt und das Schmiedestück aus der Presse herausgenommen. Nun wurde mit einer Verschiebevorrichtung gemäss Fig. 5 die untere Gesenkhälfte 2 gegenüber der oberen Gesenkhälfte 1 solange in der xy-Ebene verschoben bzw. gedreht, bis die mutmasslich optimale Korrektur erreicht war. Dabei braucht weder die Presse noch das Werkzeug abgekühlt zu werden. Die Korrektur lässt sich im warmen Zustand der Gesenkhälften 1 und 2 durchführen.
  • In einem zweiten Verfahrensschritt wurde nun ein zweiter Werkstückrohling auf eine Temperatur von 1100°C aufgeheizt und in die Presse eingebracht. Hierauf wurde der ganze Verfahrensablauf des isothermen Pressens, Messens und gegebenenfalls Korrigierens in der oben beschriebenen Weise wiederholt. Im allgemeinen wird die gewünschte Genauigkeit des Schmiedestücks nach dem Einlegen des zweiten oder dritten Werkstückrohlings in die Presse erreicht. Dann kann eine grössere Serie von Werkstücken hintereinander geschmiedet werden, wobei von Zeit zu Zeit die relative Lage der beiden Gesenkhälften 1 und 2 zueinander stichprobeartig gemessen und eine allenfalls notwendige Korrektur sofort vorgenommen wird.
  • Die Vorteile des neuen Verfahrens und der vorgeschlagenen Vorrichtungen und Apparaturen bestehen im Zeitgewinn, vor allem im beträchtlichen Abkürzen der toten Zeiten beim gesamten Schmiedeprozess, insbesondere beim Einrichten. Ausserdem wird das umständliche Abkühlen und Ausmessen des erkalteten Werkstücks und das komplizierte Umrechnen für die herkömmliche Korrektur der gesamten geometrischen Pressparameter vermieden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Erzielung enger Werkstücktoleranzen beim Gesenkschmieden, insbesondere beim isothermen Schmieden von warmfesten Werkstoffen, wobei die sich auf Werkstücktemperatur oder nahezu auf Werkstücktemperatur befindlichen, das Werkzeug darstellenden beiden Gesenkhälften (1, 2) unter dem Einfluss der Presskräfte relativ gegeneinander eine Bewegung erleiden, dergestalt, dass ihre gegenseitige Lage im Verlauf des Pressvorgangs vom geometrischen Sollwert abweicht, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Werkstück zwischen die Gesenkhälften in eine Schmiedepresse eingelegt wird, dass die gegenseitige Lage der Gesenkhälften (1, 2) in einer zur Richtung z der aufgewendeten Presskraft senkrechten xy-Ebene nach einem ersten Schritt des Pressvorgangs bei geschlossenen Gesenkhälften (1, 2) mit mechanischen (14, 15, 16) oder physikalischen (10, 11, 12, 14) Mitteln gemessen, über ein ausserhalb der Schmiedepresse angeordnetes Rechner- und Steuergerät (27, 28, 29, 30) ausgewertet wird, und dass in einem zweiten Schritt die Schmiedepresse vorübergehend entlastet und die beiden Gesenkhälften (1, 2) voneinander getrennt und das erste Werkstück aus der Schmiedepresse entfernt wird, und dass die gegenseitige Lage der beiden Gesenkhälften (1, 2) entsprechend dem Messergebnis zwangsweise durch mechanische Mittel (6, 17, 19, 20, 21; 6, 17, 21, 23, 24, 25, 26) korrigiert, ein zweites Werkstück in die Schmiedepresseeingelegt und der Pressvorgang in einem dritten Verfahrensschritt mit den in ihrer Lage korrigierten Gesenkhälften (1, 2) unter Vermeidung jeglicher Abkühlung von Werkstück und Werkzeug in einem Zug beendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung und die Korrektur der relativen Lage der Gesenkhälften (1, 2) zueinander sowohl eine Verschiebung in der x- und/oder y-Richtung wie auch eine Verdrehung in der xy-Ebene um einen Winkel um die z-Achse umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der gegenseitigen Lage der beiden Gesenkhälften (1, 2) mittels warmfesten mechanischen Messtastern (14) erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der gegenseitigen Lage der beiden Gesenkhälften (1, 2) mittels Laser-Interferometern (12) unter Verwendung von als Spiegelträger ausgebildeten Stäben (10) Spiegeln (11) und Laser-Strahlen (13) erfolgt.
5. Vorrichtung zur Erzielung enger Werkstücktoleranzen beim Gesenkschmieden, insbesondere beim isothermen Schmieden, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische (14, 15, 16) oder optische (10, 11, 12, 13) Messeinrichtung zur Erfassung der relativen Lage der beiden Gesenkhälften (1, 2), ein Rechner- und Steuergerät (27, 28, 29, 30) und eine mechanische Verstelleinrichtung (6, 17, 19, 20, 21; 6, 17, 21, 23, 24, 25, 26) zur Korrektur der Lage einer Gesenkhälfte (2) relativ zur anderen (1) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung je 2 Paare als Exzenter wirkende, auf der x- bzw. y-Achse angeordnete Verstellhebel (23) aufweist, die sich in einer auf der Achse z der Pressrichtung senkrechten xy-Ebene befinden und mit ihm Gelenkköpfen (24) in entsprechende Gelenkpfannen (25) in einer die zu verstellende Gesenkhälfte (2) tragende Verstellpfanne (17) eingreifen.
EP85100918A 1984-03-02 1985-01-30 Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung enger Werkstücktoleranzen beim Schmieden, insbesondere beim isothermen Schmieden Expired EP0172300B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1035/84 1984-03-02
CH103584 1984-03-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0172300A1 true EP0172300A1 (de) 1986-02-26
EP0172300B1 EP0172300B1 (de) 1988-08-03

Family

ID=4200926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP85100918A Expired EP0172300B1 (de) 1984-03-02 1985-01-30 Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung enger Werkstücktoleranzen beim Schmieden, insbesondere beim isothermen Schmieden

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4601186A (de)
EP (1) EP0172300B1 (de)
JP (1) JPS60206548A (de)
DE (1) DE3564085D1 (de)
NO (1) NO160119C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4019239A4 (de) * 2019-08-23 2023-09-06 NSK Ltd. Pressbearbeitungsverfahren und verfahren zur anlagenherstellung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7283330B2 (en) * 2002-04-25 2007-10-16 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Method of manufacturing a suspension using coining
JP5520422B2 (ja) * 2012-02-08 2014-06-11 株式会社メタルリンクス 動的変位計測装置および連携装置
US9053561B2 (en) * 2012-03-23 2015-06-09 Specialty Minerals (Michigan) Inc. System and method for workpiece measurement during forging by image processing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1232439B (de) * 1965-04-24 1967-01-12 Fuchs Fa Otto Pruefeinrichtung zur pneumatischen UEberwachung einer Gesenkpresse
US3555865A (en) * 1967-04-17 1971-01-19 Edmund J Sebastian Forging apparatus and method
DE3017055A1 (de) * 1980-05-03 1981-11-12 G. Siempelkamp Gmbh & Co, 4150 Krefeld Verfahren und anordnung zum einrichten der werkzeuge einer presse, insbesondere einer ziehpresse einer gesenkschmiedepresse o.dgl.
DE3017054A1 (de) * 1980-05-03 1981-11-12 G. Siempelkamp Gmbh & Co, 4150 Krefeld Verfahren und anlage zum einrichten der verstellbaren werkzeuge einer presse, insbesondere einer ziehpresse, einer gesenkschmiedepresse o.dgl.

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4306436A (en) * 1980-05-12 1981-12-22 Rockwell International Corporation Method and apparatus for regulating preselected loads on forming dies
US4408471A (en) * 1980-10-29 1983-10-11 Massachusetts Institute Of Technology Press brake having spring-back compensating adaptive control
US4531901A (en) * 1982-04-07 1985-07-30 Mts Systems Corporation Crosshead and bolster spacing control for servo controlled press
DK150111C (da) * 1983-02-14 1987-05-25 Rasmussen Holding As V Kann Taetningsanordning ved vippe- og drejevinduer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1232439B (de) * 1965-04-24 1967-01-12 Fuchs Fa Otto Pruefeinrichtung zur pneumatischen UEberwachung einer Gesenkpresse
US3555865A (en) * 1967-04-17 1971-01-19 Edmund J Sebastian Forging apparatus and method
DE3017055A1 (de) * 1980-05-03 1981-11-12 G. Siempelkamp Gmbh & Co, 4150 Krefeld Verfahren und anordnung zum einrichten der werkzeuge einer presse, insbesondere einer ziehpresse einer gesenkschmiedepresse o.dgl.
DE3017054A1 (de) * 1980-05-03 1981-11-12 G. Siempelkamp Gmbh & Co, 4150 Krefeld Verfahren und anlage zum einrichten der verstellbaren werkzeuge einer presse, insbesondere einer ziehpresse, einer gesenkschmiedepresse o.dgl.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4019239A4 (de) * 2019-08-23 2023-09-06 NSK Ltd. Pressbearbeitungsverfahren und verfahren zur anlagenherstellung
US11931983B2 (en) 2019-08-23 2024-03-19 Nsk Ltd. Pressing method and method of manufacturing mechanical apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP0172300B1 (de) 1988-08-03
NO160119B (no) 1988-12-05
US4601186A (en) 1986-07-22
NO850822L (no) 1985-09-03
NO160119C (no) 1989-03-15
JPS60206548A (ja) 1985-10-18
DE3564085D1 (en) 1988-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2874764B1 (de) Biegepresse mit winkelerfassungsvorrichtung sowie verfahren zur ermittlung des biegewinkels
DE102006021084B4 (de) Kalibrierungsverfahren für eine Parallelkinematikmechanismusmaschine
DE602005000451T2 (de) Schmiedegesenk mit Positionierelementen
DE2727704A1 (de) Kraft-momenten-fuehler
EP2275217B1 (de) Vorrichtung zum Einspannen eines Werkstücks
DE2462641C3 (de) Vorrichtung für die spanlose Kaltverformung eines Rohlings in ein Werkstück mit einem Zentralkörper mit Radialfortsätzen
DE3223992A1 (de) Spannvorrichtung
AT397053B (de) Blechbiegemaschine
DE2061261A1 (de) Rollform- oder Wellmaschine
DE102014106289B4 (de) Verfahren und Anlage zum Bearbeiten eines metallischen Gussteils
EP2846966B1 (de) Transferzentrum zur spanenden bearbeitung mindestens eines werkstücks, mit einem positionsausgleichssystem
EP2165784B1 (de) Einrichtung und Verfahren zum automatischen Zentrieren der Werkzeugaufnahmen einer Stanzmaschine
EP0172300A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzielung enger Werkstücktoleranzen beim Schmieden, insbesondere beim isothermen Schmieden
DE3007261C2 (de) Vorrichtung zum Halten von Werkstücken mit einer Bohrung
DE102015116974A1 (de) Umformvorrichtung, insbesondere Spindelpresse und Verfahren zur umformenden Bearbeitung von Werkstücken
EP1035936A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Bruchtrennen von Werkstücken
DE202009006053U1 (de) Falzeinrichtung
DE19706622C2 (de) Richtbiegemaschine zum Richtbiegen eines langgestreckten Metallträgers und Verfahren zum Betrieb der Richtbiegemaschine
DE1905207A1 (de) Planscheibe fuer Werkzeugmaschinen
DE3208209A1 (de) Vorrichtung zum befestigen eines zylinderstueckes, z.b. eines rohres oder einer welle, zur bearbeitung
EP3078430B1 (de) Umformwerkzeug
DE2438131C2 (de) Schmiedepresse für das Freiformschmieden von Halbzeug
AT524159B1 (de) Vorrichtung zum Richten eines Bauteils
DE102006021138B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Überwachen der Lage von wenigstens zwei Gestellelementen einer Umformmaschine zum Schmieden von Werkstücken
DE1477457B2 (de) Vorrichtung zum einstellen von vierstahlwerkzeugen einer drehbank

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): CH DE FR GB LI SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19860129

17Q First examination report despatched

Effective date: 19870318

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BBC BROWN BOVERI AG

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE FR GB LI SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 3564085

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19880908

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
ET Fr: translation filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19890131

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19890131

Year of fee payment: 5

Ref country code: GB

Payment date: 19890131

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19890320

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19890428

Year of fee payment: 5

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19900130

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19900131

Ref country code: LI

Effective date: 19900131

Ref country code: CH

Effective date: 19900131

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee
REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19901002

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 85100918.3

Effective date: 19901107