EP2368648A1

EP2368648A1 - Verfahren zum Umformen von Stangen, Profilen und/oder Rohren mit einer Ziehkraft und einer Gegenkraft

Info

Publication number: EP2368648A1
Application number: EP11159729A
Authority: EP
Inventors: Petra Bültmann-Steffin; Ralf Wagner
Original assignee: BL Chemie GmbH and Co KG
Current assignee: BL Chemie GmbH and Co KG
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2011-09-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen von Ziehgütern, insbesondere von Stangen, Profilen und/oder Rohren durch ein Ziehwerkzeug mit einer Ziehkraft und einer Gegenkraft, wobei in einem Schritt das Ziehgut durch die sich in einem Ziehwerkzeug aus der Ziehkraft und der Gegenkraft ergebenden Umformkräfte umgeformt wird, wobei die Ziehkraft und/oder die Gegenkraft so gewählt wird, dass im in das Werkzeug einlaufenden Ziehgut und/oder im aus dem Werkzeug auslaufenden Ziehgut eine Zugspannung höher ist als eine Streckgrenze des Ziehgutes, wodurch das Ziehgut vor dem Eintreten in das Ziehwerkzeug und/oder nach dem Verlassen des Ziehwerkszeuges in einem weiteren Schritt bzw. in weiteren Schritten verformt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen von Ziehgütern, insbesondere von Stangen, Profilen und/oder Rohren durch ein Ziehwerkzeug mit einer Ziehkraft und einer Gegenkraft.
Aus dem Stand-der Technik sind verschiedene Verfahren zum Ziehen mit einer Ziehkraft und einer Gegenkraft bekannt. Beispielhaft wird auf die Druckschriften DE 34 01 075 A1 , DE 34 01 075 C2 und DE 21 31 874 B2 hingewiesen. In diesen Druckschriften sind auch verschiede Effekte, insbesondere Vorteile des Ziehens mit Gegenzug beschrieben.
Ziel der Erfindung ist es, ausgehend von den bekannten Umformverfahren durch Ziehen mit Ziehkräften und Gegenzugkräften ein Verfahren vorzuschlagen mit dem ein weiteres Umformen möglich ist.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Ziehkraft und/oder die Gegenkraft so zu wählen, dass die Zugspannung im in das Ziehwerkzeug einlaufenden Ziehgut und/oder aus dem Werkzeug auslaufenden Ziehgut höher ist als die Streckgrenze des Ziehgutes. Als einlaufendes Ziehgut wird dabei das Ziehgut verstanden, das sich vor dem Ziehwerkzeug befindet und mittels dem Ziehwerk noch umgeformt wird. Als auslaufendes Ziehgut wird das Ziehgut verstanden, das sich hinter dem Ziehwerkzeug befindet und bereits vom Ziehwerkzeug umgeformt wurde. Dadurch wird da Ziehgut auch vor dem Eintritt und/oder nach dem Verlassen des Ziehwerkszeuges so beansprucht, dass es plastisch verformt wird. Die Umformung findet also beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur durch die vom Ziehwerkzeug aufgenommenen Umformkräfte sondern auch vor und/oder hinter dem Ziehwerkzeug durch die im Ziehgut vorliegenden Zugspannungen oberhalb der Streckgrenze statt. Diese Umformvorgänge führen zusammen zur Umformung des Ziehgutes. Die Spannungen im aus dem Ziehwerkzeug auslaufenden Ziehguts oder in dem Ziehgut nach dem Umformung hinter dem Ziehwerkzeug sind überwiegend oder ausschließlich in Längsrichtung des Ziehgutes ausgerichtet.
Die Zugspannungen im einlaufenden und/oder im auslaufenden Ziehgut werden so eingestellt, dass es nicht zu einem Bruch des einlaufenden bzw. auslaufenden Ziehguts kommt. Die eingestellten Zugspannungen sind also vorteilhaft kleiner als die Zugfestigkeit des Ziehgutes.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dazu benutzt werden um Rohre umzuformen, die über einen fliegenden oder feststehenden Stopfen oder Dorn gezogen werden. Durch das Ziehen mit Gegenzug kann beim Stopfen- bzw. Dornziehen dafür gesorgt werden, dass bei einem Aufweitzug zu keiner oder wenigstens keiner wesentlichen Verschlechterung der Exzentrizität des Rohres kommt.
Vorteilhaft wird oder werden unmittelbar hinter dem Ziehwerkzeug vorzugsweise mittels eines oder mehrerer Sensoren ein oder mehrere ausgewählte Längenmaße (Breite, Durchmesser, Tiefen von Nuten, ...) erfasst. Das oder die erfassten Längemaße werden vorteilhaft einem Regler zugeführt, der geeignet und eingerichtet ist, eines oder mehrere der ausgewählten Längenmaße zu regeln. Durch das Regeln soll ein vorbestimmter Sollwert des oder der Längenmaße erreicht werden. Das Regeln des oder der ausgewählten Längenmaße erfolgt durch ein Ändern der Ziehkraft und/oder der Gegenkraft, vorteilhaft durch ein Ändern der Gegenkraft. Die Stellgröße kann also vorteilhaft die Gegenkraft sein. Auch weitere Stellgrößen sind denkbar. Durch diese Regelung von einem oder mehreren ausgewählten
Längenrnaßen kann eine hohe Maßhaltigkeit der ausgewählten Längenmaße erreicht werden.
Es kann von Vorteil sein, Längenmaße oder andere Eigenschaften des Ziehgutes vor dem Einlaufen des Ziehgutes in das Ziehwerkzeug zu erfassen und dem Regler und/oder einem anderen Regler zuzuführen.
Ferner kann von Vorteil sein, Längenmaße oder andere Eigenschaften des Ziehgutes vor dem Umformen des Ziehgutes durch Zugspannungen oberhalb der Streckgrenze vor dem Ziehwerkzeug zu erfassen und dem Regler und/oder einem anderen Regler zuzuführen.
Der Regler, einer der Regler oder die Regler können Zustandregler mit einem Beobachter sein. Die Regelgröße ist bzw. sind die zu regelnden Längenmaße. Gegebenenfalls könnten auch noch andere physikalische Größen des Ziehgutes geregelt werden.
Während des Umformens des Ziehgutes durch die sich im Ziehwerkzeug ergebenden Umformkräfte kann das Ziehwerkzeug aus einer Normalposition in einer ausgelenkte Position bewegt werden.
Eine Normalposition kann das Ziehwerkzeug dann haben, wenn eine Durchtrittsrichtung des Ziehgutes durch das Ziehwerkzeug, eine Bewegungsrichtung es einlaufenden Ziehgutes und/oder eine Bewegungsrichtung des auslaufenden Gutes zusammenfallen.
Die Auslenkbewegung kann quer zu der Durchtrittsrichtung des Ziehgutes durch das Ziehwerkzeug gerichtet sein.
Während des Umformens des Ziehgutes durch die sich im Ziehwerkzeug ergebenden Umformkräfte kann das Ziehwerkzeug aus einer bzw. der Normalposition gedreht werden. Die Drehung kann um eine Achse quer zu einer Durchtrittsrichtung des Ziehgutes durch das Ziehwerkzeug erfolgen.
Das erfindungsgemäße Ziehverfahren kann mit einer Ziehmaschine durchgeführt werden, bei dem ein ersten Ende des Ziehguts in einem feststehenden Einspannmittel einspannbar ist. Das zweite Ende des Ziehguts ist in einem beweglichen Einspannmittel einspannbar. Das bewegliche Einspannmittel ist mit einem ersten Antrieb verbunden, der das bewegliche Einspannmittel mit einer Kraft in die Ziehrichtung beaufschlagen kann. Zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Einspanmittel ist ein Ziehwerkzeug angeordnet, durch welches das mit seinen Enden eingespannte Ziehgut geführt ist. Auch das Ziehwerkzeug ist beweglich und kann durch einen zweiten Antrieb in Ziehrichtung mit einer Kraft beaufschlagt werden. Durch den ersten Antrieb werden Zugspannungen im aus dem Werkzeug auslaufenden Ziehgut erzeugt, während durch den zweiten Antrieb Zugkräfte in dem in das Werkzeug einlaufenden Gut erzeugt werden. Beide Antriebe sorgen für die für die Umformung im Ziehwerkzeug notwendigen Kräfte.
Der erste Antrieb ist vorzugsweise so ausgelegt und einstellbar, dass im auslaufenden Ziehgut eine Zugspannung oberhalb der Streckgrenze eingestellt werden kann. Damit ist neben der Umformung im Ziehwerkzeug eine weitere Umformung hinter dem Ziehwerkzeug möglich.

Claims

Verfahren zum Umformen von Ziehgütern, insbesondere von Stangen, Profilen und/oder Rohren durch ein Ziehwerkzeug mit einer Ziehkraft und-einer Gegenkraft, wobei in einem Schritt das Ziehgut durch die sich in einem Ziehwerkzeug aus der Ziehkraft und der Gegenkraft ergebenden Umformkräfte umgeformt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ziehkraft und/oder die Gegenkraft so gewählt wird, dass im in das Werkzeug einlaufenden Ziehgut und/oder im aus dem Werkzeug auslaufenden Ziehgut eine Zugspannung höher ist als eine Streckgrenze des Ziehgutes, wodurch das Ziehgut vor dem Eintreten in das Ziehwerkzeug und/oder nach dem Verlassen des Ziehwerkszeuges in einem weiteren Schritt bzw. in weiteren Schritten verformt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder hinter dem Ziehwerkzeug ein oder mehrere ausgewählte Längenmaße erfasst werden, das oder die wenigstens einem Regler zugeführt werden, der geeignet und eingerichtet ist, eines oder mehrere der ausgewählten Längenmaße zu regeln.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während des Umformens des Ziehgutes durch die sich im Ziehwerkzeug ergebenden Umformkräfte das Ziehwerkzeug aus einer Normalposition in einer ausgelenkte Position bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung quer zu einer Durchtrittsrichtung des Ziehgutes durch das Ziehwerkzeug gerichtet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während des Umformens des Ziehgutes durch die sich im Ziehwerkzeug ergebenden Umformkräfte das Ziehwerkzeug aus einer bzw. der Normalposition gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung um eine Achse quer zu einer Durchtrittsrichtung des Ziehgutes durch das Ziehwerkzeug erfolgt.