EP1003616B1 - Procede et dispositif pour le formage, notamment pour le formage a froid, de pieces - Google Patents

Procede et dispositif pour le formage, notamment pour le formage a froid, de pieces Download PDF

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EP1003616B1 EP98943813A EP98943813A EP1003616B1 EP 1003616 B1 EP1003616 B1 EP 1003616B1 EP 98943813 A EP98943813 A EP 98943813A EP 98943813 A EP98943813 A EP 98943813A EP 1003616 B1 EP1003616 B1 EP 1003616B1
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die
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feed
feeding device
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/004Extruding metal; Impact extrusion using vibratory energy

Definitions

  • the invention relates to a device for shaping, in particular for cold shaping, in particular for cold extrusion, a workpiece, the one Deformation die and a feed device through which a relative movement can be generated between the workpiece and the deformation die, has, and a method for deformation, in particular a cold deformation, a workpiece in which a Relative movement between a workpiece and a deformation die generated becomes.
  • US Pat. No. 4,197,757 describes a method and a device for cold forming known of a workpiece, whereby this in the desired geometric Configuration can be transferred. It is envisaged that the Workpiece is inserted into a recess while the recess is open is that one end of the recess with the workpiece received therein closed and an anvil is placed at the other end to one to form an annular space between the anvil and the wall of the recess, that then the annular opening is closed and a first pressure is applied applied a selected area of the workpiece such that an extrusion of the workpiece over the anvil begins and the recess is filled becomes.
  • the device provided for carrying out the method has a device with which the anvil can be moved back and forth.
  • a device for shaping metal is known from US Pat. No. 3,585,832, at which pressure is exerted on the metal surface which is sufficient that in a metal flow is reached in a predetermined direction.
  • the pressure is applied in the form of two superimposed forces, by superimposing a pulsating force on an even, continuous force becomes.
  • the pulsating force by several orders of magnitude is less than the steady, driving, static force, so that in this known device only a forward movement in the feed direction, depending on the pulsating force applied runs faster and slower.
  • This overlay the vibration in the feed movement of the tool or transverse to Feed movement of the extrusion die causes the workpiece to move during of the flow process due to vibrations periodically and as quickly as possible Result is relieved, so that the pent-up shear stress in the area close the surface of the workpiece by sliding the surfaces in contact of workpiece and tool can degrade.
  • This one too known device is a continuous static pressure in the feed direction intended.
  • the device cooperates with the feed device frequency generating device has through which the feed device generated relative movement between the workpiece and the deformation die in such a way can be modulated that after a forward stroke, in which the Workpiece and / or the deformation die passes through a first stroke, in a subsequent backward stroke a movement of the deformation die and / or the workpiece in a direction opposite to the feed direction is feasible by a second stroke.
  • the feed device generated relative movement between the workpiece and the deformation die is modulated such that after a forward stroke in which Feed direction the workpiece and / or the deformation die a first Stroke passes, in a subsequent reverse stroke a movement of the Deformation die and / or the workpiece in one of the feed directions opposite direction is feasible by a second stroke.
  • the measures according to the invention advantageously achieve that the for deformation, especially for cold forming, for. B. one Cold extrusion, a workpiece required feed force to achieve a defined final deformation of the workpiece is significantly lower than a conventional device.
  • This not only causes the to Drive of the device according to the invention reduces the energy required and significant energy savings are achieved.
  • the lesser, when deforming forces occurring with the device according to the invention also allow a lighter and therefore less expensive construction of the device according to the invention, which also reduces manufacturing costs.
  • the "hammer-like" Application of force to the cold-formed workpiece by the intermittent, stroke-like feed movement advantageously allows a high quality cold forming with minimal effort and wear. Another The advantage is that the workpiece is only subjected to small axial forces so that buckling and deformation, also in the form of bulges, largely prevented.
  • the feed device 5 thus generates a relative movement between the deformation die 3 and that clamped in a clamping unit 7 Workpiece 2.
  • the workpiece 2 enters the deformation die 3 and is in a manner known per se cold formed.
  • the frequency generating device 10 generated the forward movement of the deformation die 3 in Feed direction P modulating frequency in the range of about 5 to 30 Hz is and is preferably 10 to 20 Hz.
  • the second stroke of the backward movement the deformation die 3 is essentially only half that of the feed provided first stroke is.
  • the frequency generating device 10 can be hydraulic, pneumatic or work mechanically, but also for certain cases an electromagnetic Excitation of the modulating the feed movement of the feed device 5 Frequency is conceivable.
  • the frequency generating device 10 in the feed device 5 to integrate so that the generated by the feed device 5 Feed movement is modulated immediately.
  • this can happen that the oil supply to a feed cylinder 5 'of the feed device 5 servo-hydraulic or proportional hydraulic control, so that the cylinder 5 'causing the advance of the deformation die 3 periodically oscillates.
  • the exemplary embodiment of a device 1 'shown in FIG. 2 is correct essentially corresponds to the device 1 of the first exemplary embodiment, so that the same parts can be provided with the same reference numerals and no longer need to be described.
  • the main difference between The two embodiments are that in the device 1 'the deformation die 3 is arranged in a fixed position, while the workpiece 2 is axially displaceable to the deformation die 3.
  • the feed device acts 5 and the frequency generating device cooperating with it 10 on the workpiece 2 or on the clamping unit clamping the workpiece 2 7 a.

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Claims (18)

  1. Dispositif pour la déformation, en particulier pour le matriçage à froid ou pour l'extrusion à froid d'une pièce à usiner, qui présente une matrice de déformation (3) et un mécanisme d'avancement (5) par lequel on obtient un mouvement relatif entre la pièce à usiner (2) et la matrice de déformation (3), caractérisé en ce que le dispositif (1, 1') présente un mécanisme de génération de fréquences (10) coopérant avec le mécanisme d'avancement (5) par lequel le mouvement relatif généré par le mécanisme d'avancement (5) entre la pièce à usiner (2) et la matrice de déformation (3) peut être modulé de telle sorte qu'après une course vers l'avant au cours de laquelle la pièce à usiner (2) et/ou la matrice de déformation (3) se déplace sur un premier tronçon, dans une course vers l'arrière qui y fait suite, on peut mettre en oeuvre un mouvement de la matrice de déformation (3) et/ou de la pièce à usiner (2) dans une direction opposée à la direction d'avancement (P) sur un deuxième tronçon.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la modulation du mouvement de la pièce à usiner (2) et/ou de la matrice de déformation (3) vers l'avant mise en oeuvre par le mécanisme de génération de fréquences (10) a lieu de telle sorte que le premier tronçon parcouru lors de la course vers l'avant dans la direction d'avancement (P) est supérieur au deuxième tronçon parcouru lors de la course vers l'arrière qui y fait suite.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier tronçon parcouru lors de la course vers l'avant représente approximativement le double du deuxième tronçon parcouru lors de la course vers l'arrière.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fréquence de modulation générée par le mécanisme de génération de fréquences (10) se situe dans le domaine d'environ 5 à 30 Hz.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fréquence de modulation générée par le mécanisme de génération de fréquences (10) se situe dans le domaine d'environ 10 à 20 Hz.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité d'avancement (5) et le mécanisme de génération de fréquences (10) coopérant avec la première citée agissent sur la matrice de déformation (3).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité d'avancement (5) et le mécanisme de génération de fréquences (10) coopérant avec la première citée agissent sur la pièce à usiner (2).
  8. Dispositif selon l'une quelconque revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mécanisme de génération de fréquences (10) coopérant avec la première citée agissent sur la matrice de déformation (3) et la pièce à usiner (2).
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de génération de fréquences (10) est un mécanisme de génération de fréquences travaillant par voie hydraulique, par voie pneumatique, par voie mécanique ou par voie électromagnétique.
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de génération de fréquences (10) est intégré dans le mécanisme d'avancement (5) de telle sorte que le mouvement d'avancement généré par le mécanisme d'avancement (5) peut être modulé de manière directe.
  11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on peut régler un élément d'avancement (5') du mécanisme d'avancement (5) par voie servohydraulique ou par voie hydraulique proportionnelle.
  12. Procédé pour la déformation de la pièce à usiner, dans lequel, à l'aide d'un mécanisme d'avancement (5), on génère un mouvement relatif entre une pièce à usiner (2) et une matrice de déformation (3), caractérisé en ce que le mouvement relatif généré par le mécanisme d'avancement (5) entre la pièce à usiner (2) et la matrice de déformation (3) peut être modulé de telle sorte qu'après une course vers l'avant au cours de laquelle la pièce à usiner (2) et/ou la matrice de déformation (3) se déplace sur un premier tronçon, dans une course vers l'arrière qui y fait suite, on peut mettre en oeuvre un mouvement de la matrice de déformation (3) et/ou de la pièce à usiner (2) dans une direction opposée à la direction d'avancement (P) sur un deuxième tronçon.
  13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le premier tronçon parcouru lors de la course vers l'avant dans la direction d'avancement (P) est supérieur au deuxième tronçon parcouru lors de la course vers l'arrière qui y fait suite.
  14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le premier tronçon parcouru lors de la course vers l'avant représente approximativement le double du deuxième tronçon parcouru lors de la course vers l'arrière.
  15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que la fréquence de modulation qui module le mouvement relatif se situe dans le domaine de 5 à 30 Hz et de préférence entre 10 et 20 Hz.
  16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matrice de déformation (3) est mise en mouvement par le mécanisme d'avancement (5) et par le mécanisme de génération de fréquences (10) générant la fréquence de modulation et coopérant avec le dernier cité.
  17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que la pièce à usiner (2) est mise en mouvement par le mécanisme d'avancement (5) et par le mécanisme de génération de fréquences (10) coopérant avec le premier cité.
  18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que la matrice de déformation (3) et la pièce à usiner (2) sont mises en mouvement par le mécanisme d'avancement (5) et par le mécanisme de génération de fréquences (10) coopérant avec le premier cité.
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