EP0828572B1 - Procede de fabrication de pieces annulaires en metal de section profilee et laminoir associe - Google Patents

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EP0828572B1
EP0828572B1 EP96917434A EP96917434A EP0828572B1 EP 0828572 B1 EP0828572 B1 EP 0828572B1 EP 96917434 A EP96917434 A EP 96917434A EP 96917434 A EP96917434 A EP 96917434A EP 0828572 B1 EP0828572 B1 EP 0828572B1
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EP
European Patent Office
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die
teeth
workpiece
tools
rolling
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EP96917434A
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German (de)
English (en)
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EP0828572A1 (fr
Inventor
Klaus-Peter Anderheyden
Frank Siewert
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WDB Ringwalztechnik GmbH
Original Assignee
WDB Ringwalztechnik GmbH
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    • 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
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
    • B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
    • 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
    • B21J13/08—Accessories for handling work or tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/02—Special design or construction
    • B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of Claim 1 and an apparatus for performing the method according to Claim 7.
  • From DE-OS 26 11 568 is a method for manufacturing ring-shaped workpieces with a strongly profiled cross section and a Rolling mill known for its implementation, two against each other adjustable and inclined rollers, of which at least one is driven, the negative of the profile to be rolled exhibit.
  • axial die rolling AGW
  • AGW axial die rolling
  • JP-A-63 04693 also discloses a method for producing a Gearwheel with straight external teeth described, the Reshaping is done by two rotating tools, one of which Tool is arranged inclined to the workpiece and perpendicular to Workpiece is delivered. Used to manufacture the external teeth thereby a roll with an outer profile, which is selectively on the workpiece passes on.
  • the invention has for its object a generic method and to propose a device for carrying out this method, in which the high loads occurring during pressing are avoided and the cycle times can be reduced.
  • the inventive application of the AGW method with tools inclined against each other for the production of ring-shaped workpieces with external or spur gear teeth it that only a part of the ring surface of the workpiece during rolling is applied so that considerably lower contact forces are applied are.
  • the toothing is generated exclusively by the Material stored radially in the toothed independently, likewise rotating die flows.
  • the rolled profile of the two rotating tools is not required to produce this toothing.
  • the matrix is to handle independently of the two rotating tools. she can according to the invention outside the rolling station with the blank of Workpiece and then between the two disassembled tools are transported and after Completion of the rolling process and the retraction of the tools together with the finished workpiece from the work area of Rollers are removed again.
  • the die is fixed in an axially fixed position Storage unit rotatably mounted and the storage unit is on the Swivel arm of a rotatable carrier arranged so that the die with a simple swivel movement in and out of the rolling station you can move it out again. It is useful to have three radially arranged swivel arms evenly distributed on the circumference Arrange carriers so that at three different stations at the same time the processes of rolling, loading and unloading the workpiece and in addition the maintenance processes, cleaning, lubrication and cooling can take place. By decoupling the processes, the Cycle time can be significantly reduced, because loading and Unloading no longer takes place in the actual forming station.
  • the actual rolling station thus has a considerably simpler structure, characterized in that, inter alia, on the device for ejecting the finished workpiece can be dispensed with directly at the rolling station.
  • the partial transformation of the Workpiece ring requires much less force to pull the material in radial direction in the die.
  • Another advantage of the method according to the invention is that by simply changing the symmetry conditions on the Tools also various asymmetrical cross sections of the Workpiece can be manufactured. By changing the simple The matrix to be produced can, above all, be the type of toothing easily changed.
  • the two tools 1 and 2 are at the angle ⁇ arranged inclined to the feed direction 12, while the axial Line of symmetry 11 of the workpiece 10 perpendicular to the infeed direction 12 runs.
  • the workpiece 10 is held in the die 5, which in turn via the roller bearing 4 in the end 3 of the swivel arm 15 rotatable is stored.
  • the tooth gaps of the matrix are axially up and down closed by the two locking devices 6 and 7, the the lower one is fixed relative to the die 5, the upper one with the spring 9 the upper tool 2 is elastically coupled and after rolling with this moves.
  • the deformation of the workpiece 10 is determined by the profiles of the workpieces 1 and 2, the one another in the feed direction 12 be moved until the final shape of the workpiece 10 is reached and in particular the material in the radial direction into the cavities of the Die 5 has flowed.
  • the upper tool 2 has at its end a cylindrical mandrel 13 which is in a corresponding recess of the lower tool 1 protrudes and is guided there.
  • the rolling station W is schematic according to FIG. 1 shown, with a pivot arm 15 of the carrier 14 in the rolling station is arranged and held there by the clamping device 16 can.
  • the two other swivel arms 15 are in the Unloading station E and loading station B.
  • the rolling station according to the invention can both as in the figures shown with a substantially vertical feed direction but also in a version tilted by 90 degrees can be used.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Claims (12)

  1. Procédé de fabrication de pièces à usiner (10) annulaires en métal, de préférence en acier à section profilée, de préférence avec denture oblique extérieure, en partant d'une ébauche dont le diamètre extérieur correspond approximativement au diamètre de pied de la denture, et le matériau fluant radialement dans une matrice (5) dentée qui forme conjointement avec un dispositif de fermeture (6, 7) un espace fermé et la profondeur de matrice correspondant à la largeur de dent, caractérisé en ce que :
    a) la déformation est effectuée par deux outils (1, 2, 21, 22) rotatifs, lesquels
    b) sont agencés en inclinaison vers la pièce à usiner (10),
    c) au moins un outil (1, 2, 21) étant approché perpendiculairement à la pièce à usiner (10),
    d) la matrice (5) tournant dans une unité de montage axialement stationnaire autour d'un axe de rotation s'étendant en direction d'approche (12, 20),
    e) l'unité de montage étant maintenue stationnaire pendant le laminage, et
    f) l'unité de montage étant susceptible d'être pivotée autour d'un axe (28) s'étendant en direction d'approche.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ébauche et la matrice (5) sont assemblées et/ou séparées hors de la zone de travail de l'outil (1, 2, 21, 22) rotatif et en ce qu'elles sont susceptibles d'être déplacées avec l'unité de montage dans ou hors de la zone de travail, respectivement.
  3. Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que pendant le laminage, le chargement et le déchargement des pièces à usiner (10) ainsi que les opérations d'entretien sont effectués dans des unités de montage et/ou des matrices (5) supplémentaires, de préférence au nombre de deux.
  4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les matrices (5) sont accélérées avant l'opération de laminage pour atteindre la vitesse des outils (1, 2, 21, 22) et/ou sont freinées après le laminage.
  5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les entraínements des deux outils (1, 2, 21, 22) rotatifs sont synchronisés.
  6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les vitesses des deux outils (1, 2, 21, 22) sont variées selon les conditions de symétrie (10) de la pièce à usiner.
  7. Laminoir de fabrication de pièces à usiner (10) annulaires en métal, de préférence en acier à section profilée, de préférence avec denture oblique extérieure, en partant d'une ébauche dont le diamètre extérieur correspond approximativement au diamètre de pied de la denture, et le matériau fluant radialement dans une matrice (5) dentée qui forme conjointement avec un dispositif de fermeture (6, 7) un espace fermé et la profondeur de matrice correspondant à la largeur de dent, caractérisé par :
    a) deux outils (1, 2, 21, 22) rotatifs autour de leur axe longitudinal, agencés sous un même angle avec inclinaison vers la pièce à usiner (10), au moins un outil (1, 2, 21) étant susceptible d'être déplacé en direction d'approche,
    b) une matrice (5) avec denture intérieure, qui forme conjointement avec un dispositif de fermeture un espace fermé pour la pièce à usiner, la profondeur de la matrice correspondant à la largeur de dent, et
    c) une unité de montage axialement stationnaire, laquelle est reliée par l'intermédiaire d'un bras de pivotement (15) à un support (14) dans lequel la matrice (5) est montée en rotation autour d'un axe s'étendant en direction d'approche (12, 20).
  8. Laminoir selon la revendication 7, caractérisé en ce que le support (14) est monté en rotation autour d'un axe (28) s'étendant en direction d'approche (12, 20), et en ce qu'il porte des bras de pivotement (15) répartis régulièrement sur la périphérie, de préférence au nombre de trois.
  9. Laminoir selon l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'en cas d'approche d'un seul outil (22), la matrice (25) est montée flottante.
  10. Laminoir selon au moins l'une des revendications de dispositif précédentes, caractérisé en ce que les deux outils (1, 2) possèdent un entraínement commun avec denture exempte de force axiale, constituée de préférence par des roues de chant connues en elles-mêmes.
  11. Laminoir selon au moins l'une des revendications de dispositif précédentes, caractérisé en ce qu'un des deux outils (1, 2) possède sur l'extrémité côté outil un mandrin (13) de forme conique ou cylindrique qui fait saillie dans un évidement correspondant de l'outil opposé.
  12. Laminoir selon au moins l'une des revendications de dispositif précédentes, caractérisé en ce que la matrice (5) possède un entraínement auxiliaire (8) relié au bras pivotant (15) et/ou au support (14).
EP96917434A 1995-05-30 1996-05-25 Procede de fabrication de pieces annulaires en metal de section profilee et laminoir associe Expired - Lifetime EP0828572B1 (fr)

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DE19519142 1995-05-30
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DE19525868A DE19525868A1 (de) 1995-05-30 1995-07-15 Verfahren zum Herstellen von ringförmigen Werkstücken aus Metall mit profiliertem Querschnitt und Walzwerk zu dessen Durchführung
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WO1996038241A1 (fr) 1996-12-05
US5946959A (en) 1999-09-07
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