EP0987074A1

EP0987074A1 - Vorrichtung zum Umformen oder Schmieden von Rohlingen, Bauteilen oder Werkstücken

Info

Publication number: EP0987074A1
Application number: EP98810935A
Authority: EP
Inventors: Walter Schuler
Original assignee: SM Schweizerische Munitionsunternehmung AG
Current assignee: SM Schweizerische Munitionsunternehmung AG
Priority date: 1998-09-18
Filing date: 1998-09-18
Publication date: 2000-03-22

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umformen oder Schmieden von Rohlingen, Bauteilen oder Werkstücken (1) im teilerstarrten Zustand mit mindestens einem über eine Antriebsvorrichtung verstellbaren Umformwerkzeug (3) und einer mit diesem zusammenwirkenden, einen Werkstückraum (11) aufweisenden Matrize (2). Der Werkstückraum (11) der Matrize (2) ist mittels einer Schliessvorrichtung (4) verschliessbar, die mit einer eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugenden Vorrichtung (5) in Wirkverbindung steht. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umformen oder Schmieden von Rohlingen, Bauteilen oder Werkstücken im teilerstarrten Zustand mit mindestens einem über eine Antriebsvorrichtung verstellbaren Umformwerkzeug und einer mit diesem zusammenwirkenden, einen Werkstückraum aufweisenden Matrize.

Beim Thixoschmieden erfolgt die Formgebung des Werkstücks im Temperaturbereich zwischen der Solidus-Temperatur und der Liquidus-Temperatur, wobei das Prozessfenster (Temperaturbereich) nach Möglichkeit so gewählt wird, dass der Anteil fester Phasen ca. 60 % und der Anteil flüssiger Schmelze ca. 40 % beträgt. Bei einem geeigneten, feinkörnigen Gefüge sind im Verarbeitungszustand flüssige und feste Phasen homogen über den Bolzen (Pressling) verteilt. In diesem Zustand kann der Bolzen ähnlich wie ein Festkörper manipuliert und in ein Formwerkzeug eingelegt werden. Unter auftretender grosser Belastung bricht die skelettartige Festkörperstruktur auf und es entsteht eine sehr fliessfähige Suspension fester Partikel in flüssiger Matrixschmelze. Die Formgebung erfolgt in einem einzigen Formgebungsschritt, entweder durch Einpressen in ein geschlossenes Formwerkzeug oder zwischen zwei bewegten Formhälften. Bei diesem bisher bekannten Schmiedeverfahren sind Schwierigkeiten zu überwinden. Es müssen geeignete metallische Werkstoffe wie geeignete Stahl- und Aluminiumsorten etc. nach Gefüge und Zusammensetzung sowie Anwendungsbauteile identifiziert und entwickelt werden. Die Erwärmung auf Verarbeitungstemperatur erfordert die Einhaltung eines sehr engen Prozessfensters (Temperaturbereich). Ferner ist die thermische Belastung der Formwerkzeuge sehr hoch, da die Verarbeitungstemperatur über den Temperaturen der konventionellen Verarbeitungen liegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Arbeitsraum zur Aufnahme des Rohlings bzw. des Werkstücks derart auszugestalten und auszubilden, dass ein Ausspritzen des schmelzflüssigen Werkstoffs während der primären Formgebung vermieden wird.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, das der Werkstückraum der Matrize mittels einer Schliessvorrichtung verschliessbar ist, die mit einer eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugenden Vorrichtung in Wirkverbindung steht. Durch die vorteilhafte Ausbildung des Werkstückraums zur Aufnahme des Rohlings wird auf einfache und kostengünstige Weise sichergestellt, dass während der Formgebung des Rohlings ein Ausspritzen des noch schmelzflüssigen Werkstoffs aus dem Werkstückraum bzw. aus dem Innenraum der Matrize verhindert wird. Dadurch kann auch sichergestellt werden, dass der notwendige Formschluss während der Erstarrungsphase aufrechterhalten werden kann. Die Aufrechterhaltung des erforderlichen Erstarrungsdrucks im Werkstückraum wird auf einfache und kostengünstige Weise durch die Verwendung einer Schliessvorrichtung sichergestellt, die beim Verstellen des Umformwerkzeugs automatisch in die Schliess-Stellung gelangt, bevor das Umformwerkzeug in den Innenraum der Matrize eingeführt wird.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Schliessvorrichtung zumindest durch die eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugende Vorrichtung in einer Schliess-Stellung gehalten wird. Da die Schliessvorrichtung mit der eine Druckkraft oder Stellkraft erzeugenden Vorrichtung ständig in Wirkverbindung steht, wird für den gesamten Schmiedevorgang sichergestellt, dass der Werkstückraum verschlossen bleibt.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäss einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung, dass die Schliessvorrichtung eine Verschlussplatte aufweist, mittels der der Werkstückraum der Matrize verschliessbar ist. Durch die Verwendung einer Verschlussplatte, die Teil der Schliessvorrichtung ist, kann eine exakte Abdichtung der Einlassöffnung des Werkstückraums der Matrize zur Aufnahme des Rohlings sichergestellt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Schliessvorrichtung bzw. die Verschlussplatte in etwa konzentrisch zum Umformwerkzeug angeordnet ist. Durch die konzentrische Anordnung der Schliessvorrichtung mit Bezug auf das Umformwerkzeug erhält man eine gleichmässige Verteilung der Schliesskräfte auf der Verschlussplatte, so dass ein Verstellen der Verschlussplatte aus einer Offenstellung in eine Schliess-Stellung in kürzester Zeit problemlos erfolgen kann.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Lösung ist schliesslich vorgesehen, dass die eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugende Vorrichtung zumindest eine Feder aufweist, die konzentrisch zum Umformwerkzeug und/oder zur Verschlussplatte ausgerichtet ist. Durch die Verwendung einer Feder bzw. Druckfeder erhält man eine kostengünstige, einwandfreie Schliessvorrichtung, die ein problemloses Verschliessen der Öffnung des Werkstückraums mittels der Verschlussplatte gewährleistet. Ausserdem ist der Einsatz von Federn zum Verstellen von Verschlussteilen auch deshalb vorteilhaft, da sie auch bei hohen Temperaturen einwandfrei arbeiten und nur eine geringe Wartung erfordern.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es möglich, dass die eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugende Vorrichtung zumindest eine hydraulische Stellvorrichtung aufweist, die mit der Schliessvorrichtung in Wirkverbindung steht. Mittels einer hydraulischen Einrichtung lässt sich der Anpressdruck auf die gewünschten Verhältnisse optimal einstellen bzw. auch verändern, sofern dies erforderlich ist.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemässen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass die Verschlussplatte zumindest eine Öffnung aufweist, in der zumindest ein Teil des Umformwerkzeugs aufgenommen ist. Da die Verschlussplatte zum Verschliessen des Raums zur Aufnahme des Rohlings mit einer Öffnung versehen ist, kann das Formwerkzeug ohne weiteres in der die Öffnung des Werkstückraums verschliessenden Stellung in den Werkstückraum eingeführt werden und auf den Rohling einwirken, ohne dass dabei ein Ausspritzen von schmelzflüssigem Werkstoff während der Formgebung eintritt. Dies wird insbesondere auch dadurch erreicht, dass der erforderliche Schliessdruck entweder durch das mechanische Federsystem oder durch ein hydraulisches System während des gesamten Formvorgangs aufrechterhalten wird.

Ein einwandfreies Verstellen der Verschlussplatte zwischen ihrer Offen- und Schliess-Stellung wird auch dadurch gewährleistet, dass die Verschlussplatte zumindest ein Führungselement aufweist. Mittels eines oder mehrerer Führungselemente wird ein einwandfreies Verstellen auch dann gewährleistet, wenn eine nicht gleichmässige Druckverteilung auf der Schliessplatte erfolgt. Durch die Führungselemente kann also ein Verkanten der Verschlussplatte während des Verstellvorgangs verhindert werden.

Ausserdem ist es vorteilhaft, dass das Führungselement an einem Teil einer Vorrichtung oder an der Verschlussplatte angeordnet ist und in eine an der Vorrichtung oder der Matrize vorgesehene Führungsöffnung einführbar ist.

Beim Schliessvorgang der Presse bzw. des Werkstückraums der Matrize wird die Schliessplatte automatisch in die Schliessposition geführt, wobei die Führungselemente den Schliessvorgang begünstigen, da ein Verkanten der Verschlussplatte während des Stellvorgangs verhindert wird. Gleichzeitig wird auch durch die Führungselemente sichergestellt, dass das Formwerkzeug mit Bezug auf die Vorrichtung zentriert wird, um somit sicherzustellen, dass das Formwerkzeug exakt durch die Öffnung in der Verschlussplatte geführt werden kann. Bevor also das Formwerkzeug in den Innenraum der Matrize eindringt, ist dieser bereits durch die Verschlussplatte vollständig verschlossen, wobei lediglich die Öffnung in der Verschlussplatte zur Aufnahme des Formwerkzeugs offen bleibt. Nach der Zentrierung des Formwerkzeugs bei gleichzeitiger Schliessung des Werkstückraums beginnt der eigentliche Umformvorgang. Durch vollständiges Herunterfahren des Umformwerkzeugs wird der Rohling umgeformt und dabei in den vorgesehenen Hohlraum gepresst. Durch das Absenken des Umformwerkzeugs werden gleichzeitig auch die Druckfedern gespannt, so dass dadurch die Schliesskraft der Verschlussplatte auf der Matrize erhöht wird. Dabei wird sichergestellt, dass die Schliesskraft auf jeden Fall höher ist als der Innendruck im Werkzeugraum. Durch die geeignete Auswahl von Druckfedern kann sichergestellt werden, dass jeweils die erforderliche Schliesskraft zur Verfügung steht.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass mehrere Führungselemente an der Verschlussplatte angeordnet und koaxial zum Werkstückraum ausgerichtet sind.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Feder der eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugenden Vorrichtung zwischen der Verschlussplatte und einem am Umformwerkzeug vorgesehenen Anlageteil angeordnet ist.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäss einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung, dass der Stellweg der Feder mittels eines Distanzelements begrenzbar ist, das am Flansch des Umformwerkzeugs vorgesehen ist. Damit wird auch sichergestellt, dass nicht der gesamte Aufpralldruck von Teilen des Umformwerkzeugs beim Schmiedevorgang von der Feder aufgefangen werden muss, wenn diese ihre annähernde Endlagestellung erreicht hat.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das Distanzelement aus einer Buchse besteht, durch die sich ein Führungsbolzen erstreckt, dessen eines Ende am Flansch des Umformwerkzeugs angeschlossen ist und dessen anderes Ende sich durch eine in der Verschlussplatte vorgesehene Führungsöffnung erstreckt. Hierdurch wird ebenfalls eine Zentrierung der einzelnen Bauteile untereinander gewährleistet und gleichzeitig auch eine einwandfreie Führung des Umformwerkzeugs sichergestellt.

Wie zuvor beschrieben, gewährleistet die vorteilhafte Ausbildung der Verschlussplatte, dass das Umformwerkzeug in der Verschlussplatte verschiebbar aufgenommen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Verschlussplatte durch Verstellen des Umformwerkzeugs in seine Schliess-Stellung und/oder in eine den Werkstückraum öffnende Stellung bringbar ist. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Verschlussplatte und des Umformwerkzeugs wird ein gutes Zusammenspiel zwischen diesen beiden Teilen sichergestellt und stets gewährleistet, dass die Verschlussplatte bereits ihre Stellung eingenommen hat, bevor das Umformwerkzeug in den Innenraum der Matrize zur Aufnahme des Rohlings eingeführt wird. Dadurch wird, wie bereits erwähnt, ein Ausspritzen von schmelzflüssigem Werkstoff während der primären Formgebung verhindert.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1: eine Vorrichtung zum Umformen oder Schmieden von Rohlingen vor dem Einführungsvorgang des Werkstücks in den Werkstückraum der Matrize,
Fig. 2: das abgesenkte Formwerkzeug mit dem in den Werkstückraum eingelegten Rohling,
Fig. 3: das bereits umgeformte Werkstück, wobei das Formwerkzeug seine unterste Stellung eingenommen hat,
Fig. 4: den Auswerfvorgang des geformten Werkstücks mit angehobenem Formwerkzeug, wobei sich der Auswerfer in der obersten Stellung befindet,
Fig. 5: eine Teilschnittdarstellung der Vorrichtung zum Thixoschmieden von Rohlingen, wobei die linke Hälfte die Vorrichtung in einer geöffneten und die rechte Hälfte der Zeichnung die Vorrichtung in einer geschlossenen Stellung wiedergibt,
Fig. 6: eine hydraulische Schliessvorrichtung, und
Fig. 7: eine Teilansicht des oberen Teils der Vorrichtung mit der Schliessvorrichtung und den zugehörigen Druckfedern zum Verstellen der Schliessplatte.

In der Zeichnung ist mit 10 eine Vorrichtung zum Umformen bzw. Thixoschmieden von Rohlingen, Bauteilen oder Werkstücken bezeichnet, mittels der die Rohlinge im teilerstarrten Zustand über ein Umformwerkzeug 3 geformt werden.

Die Thixo-Schmiedevorrichtung 10 ist im Detail in Figur 5 veranschaulicht und besteht aus einer Bodenplatte 19, auf der mittels Befestigungselementen 20 eine weitere Platte 21 konzentrisch befestigt ist. Die Befestigungselemente 20 können als Klammerelemente bzw. Schraubenbolzen ausgebildet sein. Die Bodenplatte 19 sowie die Platte 21 weisen zur Aufnahme eines Auswerfers 6 eine zylindrische Bohrung 23 auf. Der Auswerfer 6 wird über eine in der Zeichnung nicht weiter dargestellte Stellvorrichtung aus einer unteren Stellung in eine obere Stellung bewegt, wobei er hierzu in einen Innenraum bzw. Werkstückraum 11 hineinbewegt werden kann und einen ungeformten Rohling bzw. das Werkstück aus dem Werkstückraum 11 herausbewegt.

Auf der Oberseite der Platte 21 ist ebenfalls mittels Schraubenbolzen eine Matrize 2 (Fig. 1) mit dem bereits erwähnten Werkstückraum 11 befestigt. Der Werkstückraum 11 ist im Ausführungsbeispiel zylinderförmig ausgebildet. Er kann jedoch jede andere geeignete Form zur Umformung eines Rohlings aufweisen.

Im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 befindet sich oberhalb der Matrize 2 eine Schliessvorrichtung 4, die mit dem Umformwerkzeug 3 zusammenwirkt. Das Umformwerkzeug 3 (Fig. 7) weist einen oberen Flansch 25 und einen über Schraubenbolzen 27 verbundenen, unteren Flansch 28 auf. In dem unteren Flansch 28 ist eine zylinderförmige Eindrehung bzw. Vertiefung 26 vorgesehen, in der ein Kopf 29 eines Stempels 3' des Formwerkzeugs 3 aufgenommen ist. Der Flansch 28 ist gegenüber dem Flansch 25 mittels einer Ringdichtung 30 abgedichtet.

In Figur 7, die den oberen Teil der Vorrichtung 10 im Detail wiedergibt, befindet sich der linke, im Querschnitt dargestellte Teil in seiner oberen Stellung und in rechten, schraffierten Darstellung in seiner unteren Endlagestellung, in der bereits ein in den Werkstückraum 11 eingeführter Rohling 1 bearbeitet bzw. umgeformt ist. Im Flansch 28 der Schliessvorrichtung 4 befinden sich eine oder mehrere zylinderförmige Bohrungen 31, die konzentrisch zur Mittelachse der Vorrichtung 10 ausgerichtet sind. In den Bohrungen 31 sind Federn bzw. zylinderförmige Druckfedern 5 aufgenommen, die Teil der Druck- oder Stellkraft erzeugenden Vorrichtung sind. Das obere Ende der Feder 5 wirkt gegen die Unterseite des oberen Flansches 25 bzw. eines Anlageteils 9 und das untere Ende der Feder gegen eine Oberseite 33 einer Verschlussplatte 7 der Schliessvorrichtung 4.

Die Verschlussplatte 7 weist eine konzentrisch zu einer Mittelachse 32 ausgerichtete Öffnung bzw. Bohrung 12 auf, durch die der Stempel 3' des Umformwerkzeugs 3 hindurchbewegt werden kann, um den Rohling 1 in den Werkstückraum 11 einzupressen und umzuformen. Das Umformwerkzeug 3 wird über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Stellvorrichtung aus der in Figur 1 dargestellten Stellung in die einzelnen Stellungen (Arbeitsphasen) gemäss Figur 1 bis 4 bewegt. Die die Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugende Vorrichtung besteht, wie bereits erwähnt, gemäss Figur 7 aus einer oder mehreren Druckfedern 5, die zwischen dem Flansch 28 und der Verschlussplatte 7 wirkt, wozu, wie erwähnt, auch die in der Zeichnung nicht dargestellte Stellvorrichtung gehört.

Anstelle der Druckfedern 5 kann gemäss Figur 6 eine in der Zeichnung nur schematisch angedeutete hydraulische Schliessvorrichtung eingesetzt werden, wozu ein oder mehrere Druckbolzen 5' gehören, die konzentrisch zur Mittelachse 32 der Vorrichtung 10 ausgerichtet sind. Die Druckbolzen 5' stehen mit der in der Zeichnung nicht weiter dargestellten hydraulischen Einrichtung bzw. den Hydraulikzylindern in Verbindung. Die Druckbolzen 5' sind durch entsprechende Bohrungen 34 eines Flansches 28' und Bohrungen 35 hindurchgeführt und bewegen, ähnlich wie in Figur 1, die Verschlussplatte 7 in eine eine Öffnung 36 des Werkstückraums 11 verschliessende Stellung. Der Arbeitsablauf der Umformung des Rohlings 1 ist identisch mit dem Umformprozess gemäss den Ausführungsbeispielen in den Figuren 1 bis 4.

Wie aus Figur 7 des ersten Ausführungsbeispiels hervorgeht, weist die Verschlussplatte 7 ein oder mehrere Führungselemente 13 auf, die als zylinderförmige Führungsbolzen ausgebildet sind und in der Verschlussplatte 7 vorgesehene Bohrungen 37 eingesetzt und befestigt sind. Konzentrisch zur Mittelachse 32 der Führungselemente 13 befindet sich in der Matrize 2 eine Bohrung 38 mit einer zylinderförmigen Buchse 43 zur Aufnahme des Führungselements 13, wenn die Verschlussplatte 7 in die die Öffnung 36 des Werkstückraums 11 verschliessende Stellung gebracht wurde. Beim Schliessvorgang der Presse bzw. Thixo-Schmiedevorrichtung wird automatisch eine Zentrierung der Verschlussplatte 7 gegenüber der Matrize 2 mittels der Führungselemente 13 sichergestellt. Gleichzeitig wird durch Absenken des Formwerkzeugs 3 (vergl. rechte Stellung gemäss Figur 7) über die Druckfeder 5 die Verschlussplatte 7 mit weiteren in einem Flansch 16 angeordneten Führungsbolzen 17 nach unten bewegt und zentriert. Hat die Verschlussplatte 7 ihre unterste Stellung erreicht und dadurch die Öffnung 36 vollständig verschlossen, so kann der eigentliche Umformvorgang beginnen. Das Umformwerkzeug 3 mit seinem Stempel 3' bewegt sich gegen den Rohling 1, presst diesen in den Werkstückraum 11 der Matrize 2, bis er gegen das entsprechende Gegenstück bzw. einen Stempel 39 des Auswerfers 6 bewegt wird und danach dem Rohling die Form gemäss Figur 3 gibt. Durch Herunterfahren des Stempels 3' in die Stellung gemäss Fig. 2, 3 wird zwangsläufig durch die Druckfeder 5 auch die Schliesskraft zwischen der Unterseite der Verschlussplatte 7 und der Oberseite der Matrize 2 erhöht. Die Schliesskraft der Druckfeder 5 ist, wie nachstehend weiter erläutert, in jedem Fall höher als der Innendruck im Werkstückraum 11.

Wie aus Figur 7, insbesondere aus der rechten Hälfte der Schnittdarstellung der Vorrichtung 10, hervorgeht, wird der maximale Federweg der Druckfeder 5 durch ein oder mehrere Distanzelemente 15 begrenzt, das als zylinderförmige Buchse ausgebildet ist, die in einer Bohrung 40 des Flansches 16 aufgenommen ist. Das Distanzstück 15 ragt an einer Unterseite 41 des Flansches 16 geringfügig hervor und kommt gegen die Oberseite 33 der Verschlussplatte 7 zur Anlage, wenn das Formwerkzeug 3 gemäss Figur 7 seine untere Endlagestellung erreicht hat. In vorteilhafter Weise ist in dem Distanzstück 15 bzw. in der Hülse der Führungsbolzen 17 aufgenommen, der sich in eine Bohrung bzw. Führungsöffnung 18 der Verschlussplatte 7 erstreckt, wenn sich, wie bereits erwähnt, der Stempel 3' nach unten bewegt hat. Hierdurch wird ebenfalls eine Zentrierung der einzelnen Teile untereinander erreicht. Gleichzeitig wird auch eine exakte Führung der zu verstellenden Teile sichergestellt, so dass ein Verkanten, insbesondere des Flansches 16, gegenüber der Verschlussplatte 7 vermieden wird. Der Führungsbolzen 17 kann im oberen Teil Schraubgewinde aufweisen und in den Flansch 16 eingeschraubt werden.

Die Anzahl der Federn und die Federstellkraft wird durch die erforderlichen Stell- bzw. Schliesskräfte in Abhängigkeit der Druckverhältnisse im Werkstückraum 11 der Matrize 2 bestimmt.

Die maximal erforderliche Schliesskraft der Presse bzw. der Thixo-Schmiedepresse ergibt sich aus den nachstehend aufgeführten Formeln und Berechnungsbeispielen:

Schliess-Gegenkraft für Abstreifer

Σ FG = pi * A = 200 * 609 = 121.8 kN (12.2 t) A = (802 - 752) * π / 4 = 609 mm2 pi = 200 N/mm2 (notwendiger Erstarrungsdruck für Al Mg Si1)

2000 bar = 200 N/mm²: (1 bar = 10⁵ Pa = 10⁵ N/m²)
(1 Pa = 1 N/m² = 10⁵ bar)

Eingebaute Druckfedern (Schliesskraft)

Fs1 = s1 * c * z = 13*572*16 = 119 kN (11.9 t) Fs2 = s2 * c * z = 16*572*16 = 146.4 kN (14.6 t) Fs3 = Fmax = s3 * c * z = 21*572*16 = 192.2 kN (19.2 t) Fmax th = smax * c * z = 25*572*16 = 228.8 kN (22.8 t)

s = Federweg [mm]

c = Federrate [N/mm]

z = Anzahl Federn

THIXOFORMWERKZEUG 1 Maximal erforderliche Schliesskraft der Presse

Fmax = FSt + FAbstr. Fmax = (ASt + AAbstr.) * pi/π = 5027*200/0.8 = 1257 kN ASt + AAbstr. = 802 * π/4 = 5027 mm2

Bezeichnungsliste

1: Rohling oder Bauteil im teilerstarrten Zustand, Werkstück
2: Matrize
3: Umformwerkzeug
3': Stempel
4: Schliessvorrichtung
5: Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugende Vorrichtung, Feder, hydraulische Stellvorrichtung
5': Druckbolzen
6: Auswerfer
7: Verschlussplatte
8: hydraulische Stellvorrichtung
9: Anlageteil
10: Vorrichtung zum Umformen oder Schmieden
11: Werkstückraum
12: Öffnung
13: Führungselement
14: Führungsöffnung
15: Distanzstück
16: Flansch
17: Führungsbolzen
18: Führungsöffnung
19: Bodenplatte
20: Befestigungselement, Bolzen, Klammer
21: Platte
22: Auswerfer
23: Bohrung
24: Schraubenbolzen
25: Flansch
26: Eindrehung, Vertiefung
27: Schraubenbolzen
28: Flansch
28': Flansch
29: Kopf
30: Dichtung, Ringdichtung
31: Bohrung
32: Mittelachse
33: Oberseite
34: Bohrung
35: Bohrung
36: Öffnung
37: Bohrung
38: Bohrung
39: Stempel
40: Bohrung
41: Unterseite
43: Buchse

Claims

Vorrichtung zum Umformen oder Schmieden von Rohlingen, Bauteilen oder Werkstücken (1) im teilerstarrten Zustand mit mindestens einem über eine Antriebsvorrichtung verstellbaren Umformwerkzeug (3) und einer mit diesem zusammenwirkenden, einen Werkstückraum (11) aufweisenden Matrize (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückraum (11) der Matrize (2) mittels einer Schliessvorrichtung (4) verschliessbar ist, die mit einer eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugenden Vorrichtung (5) in Wirkverbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliessvorrichtung (4) zumindest durch die eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugende Vorrichtung (5) in einer Schliess-Stellung gehalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliessvorrichtung (4) eine Verschlussplatte (7) aufweist, mittels der der Werkstückraum (11) der Matrize (2) verschliessbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliessvorrichtung (4) bzw. die Verschlussplatte (7) in etwa konzentrisch zum Umformwerkzeug (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugende Vorrichtung zumindest eine Feder (5) aufweist, die konzentrisch zum Umformwerkzeug (3) und/oder zur Verschlussplatte (7) ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugende Vorrichtung (5) zumindest eine hydraulische Stellvorrichtung (8) aufweist, die mit der Schliessvorrichtung (4) in Wirkverbindung steht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussplatte (7) zumindest eine Öffnung (12) aufweist, in der zumindest ein Teil des Umformwerkzeugs (3) aufgenommen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussplatte (7) zumindest ein Führungselement (13) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (13) an einem Teil einer Vorrichtung (10) oder an der Verschlussplatte (7) angeordnet ist und in eine an der Vorrichtung (10) oder der Matrize (2) vorgesehene Führungsöffnung (14) einführbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Führungselemente (13) an der Verschlussplatte (7) angeordnet und koaxial zum Werkstückraum (11) ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (5) der eine Druckkraft und/oder Stellkraft erzeugenden Vorrichtung zwischen der Verschlussplatte (7) und einem am Umformwerkzeug (3) vorgesehenen Anlageteil (9) angeordnet ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellweg der Feder (5) mittels eines Distanzelements (15) begrenzbar ist, das am Flansch (16) des Umformwerkzeugs (3) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (15) aus einer Buchse (43) besteht, durch die sich ein Führungsbolzen (17) erstreckt, dessen eines Ende am Flansch (16) des Umformwerkzeugs (3) angeschlossen ist und dessen anderes Ende sich durch eine in der Verschlussplatte (7) vorgesehene Führungsöffnung (18) erstreckt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug (3) in der Verschlussplatte (7) verschiebbar aufgenommen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussplatte (7) durch Verstellen des Umformwerkzeugs (3) in seine Schliess-Stellung und/oder in eine den Werkstückraum (11) öffnende Stellung bringbar ist.