EP2484462B1 - Verfahren zum Erzeugen einer Schmiedevorform und Umformvorrichtung oder Warmstauchvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Erzeugen einer Schmiedevorform und Umformvorrichtung oder Warmstauchvorrichtung Download PDF

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EP2484462B1
EP2484462B1 EP12000767.9A EP12000767A EP2484462B1 EP 2484462 B1 EP2484462 B1 EP 2484462B1 EP 12000767 A EP12000767 A EP 12000767A EP 2484462 B1 EP2484462 B1 EP 2484462B1
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    • B21J5/06Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/08Upsetting

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Schmiedevorform für das Schmieden eines Schmiedeteils, bei welchem mit einem Umformwerkzeug eine Kontur eines Werkstücks zu einer Schmiedevorformkontur umgeformt wird, wobei die Schmiedevorformkontur einer ersten Schmiedeteilkontur mit einer erforderlichen Volumenvorverteilung des zu schmiedenden Schmiedeteils entspricht.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Umformvorrichtung oder eine Warmstauchvorrichtung zum Erzeugen einer Schmiedevorform für das Schmieden eines Schmiedeteils mit einem Umformwerkzeug, bei welcher das Umformwerkzeug eine Werkstückumformkontur mit veränderlichen Querschnitten aufweist, mittels welcher eine Volumenvorverteilung an der Schmiedevorform erzeugbar ist.
  • Es ist bekannt, für ein Schmieden von Schmiedeteilen noch vor einer ersten Schmiedestufe aus einem im Wesentlichen zylindrischen Werkstück eine Schmiedevorform mit veränderlichen Querschnitten zu erzeugen, die anschließend in Gestalt eines Halbzeugs für eine erste Schmiedestufe bereitgestellt wird. Hierbei dient das Erzeugen einer Vorform insbesondere dazu, bereits Volumemmhäufungen zu erzielen, so dass die nachfolgenden Schmiedestufen einfacher und insbesondere unter minimalem Materialverlust durchgeführt werden können.
  • Das Umformen des im Wesentlichen zylindrischen Werkstücks zu der Schmiedevorform geschieht im Stand der Technik mittels Quer- und/oder Reckwalzverfahren, bei welchen an dem im Wesentlichen zylindrischen Werkstück eine Schmiedevorform mit einer bereits definierten Volumenvorverteilung angearbeitet wird. Hierdurch gelingt der Einstieg in den eigentlichen Schmiedeprozess wesentlich leichter.
  • Entsprechende Walzwerkzeuge für die bekannten Quer- und/oder Reckwazverfahren sind jedoch nicht nur kostenintensiv in der Herstellung, sondern bieten darüber hinaus speziell hinsichtlich einer erforderlichen Volumenverteilung an der Schmiedevorform nur geringe Nachstell- bzw. Korrekturmöglichkeiten.
  • Andererseits ist es aus der DE 199 16 590 A1 bekannt, Schmiedevorformen durch Stauchen bereitzustellen, wobei hierzu ein Stauchen in eine Kavität vorgenommen wird, bei welchem durch Matrizen eine Kavität gebildet wird, in welche ein Stauchstempel eintaucht, um das Werkstück entsprechend in die Kavität hinein umzuformen, so dass dessen Oberfläche anschließend im Wesentlichen der Oberfläche der Werkstückumforminnenkontur der Kavität entspricht.
  • Beim Stauchen ist allerdings zu unterscheiden zwischen einem Stauchen in eine Kavität, wie dieses in der DE 199 16 590 A1 offenbart ist, und einem freiem Stauchen, wie dieses in der DE 1 301 297 B1 offenbart ist und bei welchem keine Kavität vorgesehen ist und ein Werkstück beidseits eines Verformungsbereichs mittels Klemmbacken eingeklemmt wird, die dann stauchend aufeinander zu bewegt werden, wobei sich das Material beim Stauchen in den Zwischenraum zwischen den beiden Klemmbacken frei aufbaut.
  • Während ein freies Stauchen naturgemäß nur wenige Eingriffsmöglichkeiten zur Erzeugung von Masseunterschieden über den Halbzeugquerschnitt im gestauchten Bereich ermöglicht, offenbart gerade die DE 199 16 590 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung großer Masseunterschiede über den Halbzeugquerschnitt, wobei dieses jedoch für komplexe zu schmiedende Produkte immer noch zu erheblichem Ausschuss führt, so dass weiterhin auf herkömmliche Quer- und/oder Reckwalzverfahren zurückgegriffen werden muss.
  • Gattungsgemäße Verfahren und Vorrichtungen sind beispielsweise aus der EP 0 786 296 A1 oder aus der JP 59-054440 A bekannt.
  • Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung insbesondere die vorstehend genannten Nachteile beim Erzeugen einer Schmiedevorform mittels herkömmlicher Quer- und/oder Reckwalzverfahren zu beheben.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. durch eine Umformvorrichtung nach Anspruch 6 gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand anliegender Zeichnung und nachfolgender Beschreibung erläutert, in welchen einerseits beispielhaft eine Warmstauchvorrichtung, welche erfindungsgemäß ein Schmiedevorform-Werkzeug aufweist, und andererseits eine Umformvorrichtung zum Umformen eines Werkstücks dargestellt und beschrieben sind.
  • In der Zeichnung zeigen:
  • Figur 1
    schematisch eine erste Ansicht einer Warmstauchvorrichtung mit einem geöffneten Umformwerkzeug zum Erzeugen einer Schmiedevorformkontur an einem Werkstück;
    Figur 2
    schematisch eine weitere Ansicht des geöffneten Umformwerkzeugs aus der Figur 1 mit eingelegtem Werkstück vor einer Stauchphase;
    Figur 3
    schematisch eine Ansicht des Umformwerkzeugs aus den Figuren 1 und 2 in geschlossenem Zustand während einer Stauchphase;
    Figur 4
    schematisch nochmals eine Ansicht des wiedergeöffneten Umformwerkzeugs aus den Figuren 1 bis 3 mit einer fertig gestauchten Schmiedevorform nach der Stauchphase;
    Figur 5
    schematisch eine Querschnittsansicht durch ein vorderes Längssegment der Warmstauchvorrichtung aus den Figuren 1 bis 4 bei geöffnetem Umformwerkzeug;
    Figur 6
    schematisch eine Querschnittsansicht durch das vordere Laingssegment der Warmstauchvorrichtung aus den Figuren 1 bis 5 bei geschlossenem Umformwerkzeug;
    Figur 7
    schematisch eine Ansicht einer vorderen, mittleren und hinteren Festmatrize des Umformwerkzeugs;
    Figur 8
    schematisch eine Ansicht der Festmatrizen des Umformwerkzeugs nach Figur 7 in zusammengeschobenem Zustand mit vier zugehörigen Querschnitten; und
    Figur 9
    schematisch eine Ansicht weiterer vorderer, mittlerer und hinterer Festmatrizen eines Umformwerkzeugs in zusammengeschobenem Zustand mit vier zugehörigen Querschnitten in ähnlicher Darstellung wie Figur 8.
  • Die in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Umformvorrichtung 1 umfasst ein Umformwerkzeug 2, welches in der Darstellung gemäß der Figur 1 geöffnet abgebildet ist.
  • Die Umformvorrichtung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Warmstauchvorrichtung 3.
  • Das Umformwerkzeug 2 ist hinsichtlich einer Stauchachse 4 eines Stauchstempels 5 der Umformvorrichtung 1 radial in ein Oberteil 6 und in ein Unterteil 7 zweigeteilt ausgestaltet.
  • Der Stauchstempel 5 ist durch eine Stempelführung 5A hindurch geführt und er kann durch einen hier nicht weiter gezeigten Antrieb fluchtend zur Stauchachse 4 in das Umformwerkzeug 2 hinein oder aus dem Umformwerkzeug 2 heraus bewegt werden.
  • Das Umformwerkzeug 2 weist eine Kavität 8 mit veränderlichen Querschnitten 9 auf, die dementsprechend innerhalb des Umformwerkzeugs 2 eine unsymmetrische Werkstückumforminnenkontur 10 bereitstellt.
  • Das Umformwerkzeug 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich in drei Längssegmente 11, 12 und 13 unterteilt, wobei das vordere Längssegment 11 eine vordere Festmatrize 14 und eine vordere Klemmmatrize 15, das mittlere Längssegment 12 eine mittlere Festmatrize 16 und eine mittlere Klemmmatrize 17 sowie das hintere Längssegment 13 eine hintere Festmatrize 18 und eine hintere Klemmmatrize 19 umfasst.
  • Insofern ist die Kavität 8 sowohl radial als auch axial mehrteilig ausgestaltet.
  • Jede der Klemmmatrizen 15, 17 bzw. 19 ist an der ihr zugeordneten Festmatrize 14, 16 bzw. 18 mittels einer entsprechenden Gelenkverbindung 20 fest, aber gelenkig angeordnet. Es versteht sich, dass in anderen Ausführungsformen auch andere Anordnungen der unterschiedlichen Matrizen sowie abweichende Maßnahmen zu einer Positionierung derselben zueinander vorgesehen sein können.
  • Die Umformvorrichtung 2 dieses Ausführungsbeispiels zeichnet sich darüber hinaus durch eine gemeinsame Axialführungseinrichtung 21 aus, an welcher alle Festmatrizen 14, 16 und 18 über die jeweilige Gelenkverbindung 20 - und somit indirekt auch alle Klemmmatrizen 15, 17 und 19 - axial verschieblich hintereinander befestigt sind.
  • Die Axialführungseinrichtung 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel konstruktiv einfach als eine einzige Lineartraverse ausgestaltet. Sie kann aber auch als mehrteiliges Bauteil bzw. Bauteilgruppe realisiert sein, sollte dies erforderlich sein.
  • Damit die einzelnen Längssegmente 11, 12 und 13 an der gemeinsamen Axialführungseinrichtung 21 zudem schnell ausgetauscht werden können, verfügt die Umformvorrichtung 1 noch über eine Halteeinrichtung 22 mit Halteelementen 23, 24 und 25.
  • Mittels der Halteelemente 23, 24 und 25 werden die Längssegmente 11, 12 bzw. 13 verschieblich an der gemeinsamen Axialführungseinrichtung 21 fixiert.
  • Die einzelnen Festmatrizen 14, 16 bzw. 18 sind bei vorliegendem Ausführungsbeispiel mittels Schraubverbindungen 26 an den jeweiligen Halteelementen 23, 24 und 15 angeschraubt. Es versteht sich, dass hier auch andere Verbindungsmöglichkeiten, wie beispielsweise Schnellspanner oder Formschlussverbindungen, vorgesehen sein können.
  • Da insbesondere zwei jeweils axial benachbarte Festmatrize 14, 16, 18 des Umformwerkzeugs 2 axial lose aneinander liegend angeordnet sind, weist die Umformvorrichtung 1 einen Axialanschlag 27 auf, an welchem sich speziell die Festmatrize 14, 16, 18 während eines Stauchprozesses axial abstützen können.
  • Der Axialanschlag 27 ist in diesem Ausführungsbeispiel konstruktiv einfach als eine austauschbare Komponente der Axialführungseinrichtung 21 ausgebildet.
  • Zum Erzeugen einer Schmiedevorform 30 (siehe Figur 4) mit einer Schmiedevorformkontur 31 mit veränderlichen Querschnitten 32 für das anschließende Schmieden eines hier nicht gezeigten Schmiedeteils wird in die Kavität 8 ein Werkstück 33 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Kontur 34 eingelegt (siehe Figur 2).
  • Anschließend wird das Umformwerkzeug 2 geschlossen, so wie es in der Figur 3 dargestellt ist. Die jeweils auf die Festmatrizen 14, 16 bzw. 18 abgesenkten Klemmmatrizen 15, 17 bzw. 19 werden jeweils mittels einer Schnellklemmeinrichtung 35, 36 bzw. 37 verriegelt. Insofern ist ein Aufspringen der Umformvorrichtung 2 während des Stauchprozesses ausgeschlossen.
  • Nun kann die eigentliche Stauchphase gemäß einer Stauchbewegung 38 (siehe Figur 3) erfolgen, in welchem die Anordnung um den Stauchstempel 5 und der Stempelführung 5A herum einerseits die einzelnen Längssegmente 11, 12 und 13 gegen den Axialanschlag 27 schiebt und andererseits gleichzeitig der Stauchstempel 5 das Werkstück 33 innerhalb der Kavität 8 staucht, wobei das Werkstück 33 zu der Schmiedevorform 30 mit den veränderlichen Querschnitten 32 umgeformt wird.
  • Vorteilhafter Weise hat die Schmiedevorform 30 nun eine definierte Volumenverteilung, welche im Wesentlichen derjenigen eines Schmiedeteils nach einem ersten Schmiedeschritt entspricht.
  • Insofern wird erfindungsgemäß erstmals ein Warmstauchverfahren zum Erzeugen einer Schmiedevorform 30 mit veränderlichen Querschnitten 32 zum Herstellen eines Schmiedeteils verwendet.
  • Die Schnittdarstellung gemäß der Figur 5 zeigt die Umformvorrichtung 1 im Bereich des vorderen Längssegmentes 11 mit geöffnetem Umformwerkzeug 2.
  • Die vordere Festmatrize 14 des Umformwerkzeugs 2 ist mit zwei ersten Schrauben 40 und 41 der Schraubverbindung 26 an dem ersten Halteelement 23 der Halteeinrichtung 22 befestigt.
  • Nach der gezeigten Schnittdarstellung erkennt man gut, dass das erste Halteelement 23 einen der vorderen Festmatrize 14 zugewandten oberen Teil 42 und einen der Axialführungseinrichtung 21 zugewandten unteren Teil 43 aufweist.
  • Das obere Teil 42 ist hierbei mit zwei Innensechskantschrauben 44 und 45 an dem unteren Teil 43 angeschraubt, wobei es sich versteht, dass diesbezüglich bei anderen Ausführungsformen auch andere Befestigungsarten oder auch eine einstückige Ausgestaltung der Festmatrize 14 vorgesehen sein kann. Die übrigen Festmatrizen 16, 18 sind bei diesem Ausführungsbeispiel ähnlich aufgebaut, was jedoch nicht zwingend der Fall sein muss.
  • Die Axialführungseinrichtung 21 umfasst ein Fußteil 46 und ein Führungsteil 47, an welchem die Längssegmente 11, 12 und 13 des Umformwerkzeugs 2 verschieblich gelagert sind.
  • Das Führungsteil 47 ist entlang der Axialführungseinrichtung 21 mit einer Reihe von weiteren Schrauben 48 an das Fußteil 46 geschraubt.
  • An das obere Teil 42 des ersten Halteelements 23 ist die erste Schnellklemmverbindung 35 der Gelenkverbindung 20 mit einer Flanschverschraubung 49 angeflanscht.
  • Die Schnellklemmverbindung 35 weist einen Hebelmechanismus 50 auf, mittels welchem das vordere Längssegment 11 des Umformwerkzeugs 2 manuell geöffnet bzw. geschlossen werden kann.
  • Während die Schnellklemmverbindung 35 mittels eines unteren Schenkels 51 mit dem oberen Teil 42 korrespondiert, ist die Schnellklemmverbindung 35 mit einem entsprechenden oberen Schenkel 52 an der vorderen Klemmmatrize 15 angeschraubt. Hierfür ist eine Schraubbefestigung 53 vorgesehen.
  • Es versteht sich, dass statt einer manuellen Bedienung auch ein motorischer, insbesondere auch ein hydraulischer oder pneumatischer, Antrieb vorgesehen sein kann.
  • Die Schnittdarstellung gemäß der Figur 6 zeigt die Umformvorrichtung 1 in einem geschlossen Zustand, bei welchem die vordere Klemmmatrize 15 auf die vordere Festmatrize 14 abgesenkt ist. Hierbei ist die Kavität 8 zumindest im Bereich des vorderen Längssegmentes 11 geschlossen.
  • Der Schnellklemmmechanismus 35 befindet sich hierbei in einer verriegelten Position 54, so dass sich die vordere Klemmmatrize 15 während eines Umformprozesses von der vorderen Festmatrize 14 nicht abhebt und dadurch das Umformwerkzeug 2 zumindest teilweise geöffnet werden würde.
  • Die Merkmale zu dem hier erläuterten ersten Längssegment 11 können auf die weiteren Längssegmente 12 und 13 übertragen werden, so dass diese nicht zusätzlich erläutert werden
  • Jeweils in einer schematischen Aufsicht gemäß der Figuren 7 und 8 sind die vordere Festmatrize 14, die mittlere Festmatrize 16 und die hintere Festmatrize 18 nochmals beispielhaft gezeigt. Die Festmatrizen 14, 16 und 18 sind entlang der Stauchachse 4 axial hintereinander angeordnet und werden insbesondere während des Stauchens axial von der Anordnung nach Figur 7 zur der Anordnung nach Figur 8 zusammengefahren. Zwar ist diese Verfahrensführung nicht zwingend und es ist denkbar, dass die Matrizen bereits vor dem Stauchen zusammengefahren sind bzw. sogar in axialer Richtung lediglich eine Matrize zur Anwendung kommt, wobei dieses jedoch zu verhältnismäßigen großen Axialbewegungen zwischen Werkstück und Werkzeug gerade im Bereich der Innenwandung des Werkstücks führt, welche einerseits den Verschleiß und andererseits den Energieverbrauch erhöhen.
  • Die vordere Festmatrize 14 gestaltet einen ersten unteren Teilraum 55 der Kavität 8 des Umformwerkzeugs 2 aus. Entsprechend bilden die mittlere Festmatrize 16 einen zweiten unteren Teilraum 56 und die hintere Festmatrize 18 einen dritten unteren Teilraum 57 der Kavität 8 aus. Hinzu kommen noch entsprechende obere Teilräume (nicht gezeigt) der Klemmmatrizen 15, 17 und 19. Es ist leicht verständlich, dass hierdurch die Kavität 8 hinsichtlich der Werkstückumforminnenkontur 10 insgesamt komplex und vielseitig variiert werden kann und insbesondere unterschiedlichste veränderliche Querschnitte 9 der Kavität 8 dargestellt sein können, wie sie in Figur 8 exemplarisch dargestellt sind, die dann zu entsprechend veränderlichen Querschnitten 32 der Schmiedevorform 30 führen können.
  • Die Teilräume 55, 56 und 57 der Festmatrizen 14, 16, 18 sowie die entsprechenden Teilräume der Klemmmatrizen 15, 17, 19 sind in diesem Ausführungsbeispiel mittels eines Erodierverfahrens verfahrenstechnisch relativ einfach in die jeweilige Matrize 14, 15, 16, 17, 18 und 19 eingearbeitet.
  • Hierdurch und durch die hohe Vielzahl an einzelnen Teilräumen 55, 56 und 57 etc. sind wesentlich komplexere Schmiedevorformkonturen 31 herstellbar als dies mit herkömmlichen Walzverfahren hinsichtlich des Erzeugens einer Schmiedevorform 30 möglich ist.
  • Die vordere Festmatrize 14 weist zwei Senkbohrungen 58 und 59 für die beiden zuvor beschriebenen Schrauben 40 und 41 auf.
  • Entsprechende Senkbohrungen (hier nicht mehr gesondert beziffert) finden sich an den beiden Festmatrizen 16 und 18.
  • Da der erste Teilraum 55 einen Teilraumdurchmesser 60 aufweist, der kritisch größer ist als eine dazugehörigen Teilraumlänge 61 des ersten Teilraums 55, sind in dem Teilraum 55 Mittel 62 zum partiellen Reduzieren des Teilraumdurchmessers 60 vorgesehen, welche in diesem Ausführungsbeispiel als ein Flankendom 63 realisiert sind.
  • Der Flankendorn 63 umfasst vorliegend einen klemmmatrizenseitigen feststehenden Längsdorn 64 und einen festmatrizenseitigen feststehenden Längsdom 65 (siehe Figuren 5 und 8), die in die Kavität 8 hineinragen.
  • Insofern ist innerhalb der Kavität 8 ein Mittel zum Indizieren eines Sollfließverhaltens angeordnet; und zwar in Bereichen der Kavität 8, in welchen der Teilraumdurchmesser 60 größer ist als ein designierter Innendurchmesser 66 des Umformwerkzeugs 2, in welchem der Stauchstempel 5 angeordnet bzw. geführt ist.
  • Somit können konstruktiv besonders einfach bereits während des Schließens des Umformwerkzeugs 2 zumindest bereichsweise auf das Werkstück 33 Radialpresskraifte ausgeübt werden, die insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur axialen Stauchrichtung 38 verlaufen.
  • Insofern wird hierdurch das Werkstück 33 zumindest partiell umgeformt, so dass das entsprechende Werkstückmaterial innerhalb des Teilraums 55 vor dem eigentlichen Axialstauchprozess mit einem gewünschten Fließverhalten fließt, wodurch ein Ausbrechen des Werkstücks 33 während des axialen Stauchens nahezu ausgeschlossen ist.
  • Die in Figur 9 dargestellte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform nach Figuren 1 bis 8, so dass hier identisch wirkende Baugruppen auch identisch beziffert sind. In Abweichung von der Ausführungsform nach Figuren 1 bis 8 weist die Ausführungsform nach Figur 9 Mittel 62 zum partiellen Reduzierens des Teilraumdurchmessers 60 auf, die wesentlich weniger in die Kavität 8 hineinragen und das Werkstück 33 bei Schließen der Matrizen 14 bis 19 im Wesentlichen lediglich reibschlüssig in radialer Richtung, also parallel zum Teilraumdurchmesser 60, fixieren. Je nach konkreter Verfahrensführung reicht hierzu bereits eine elastische Verformung durch entsprechende Anformbereiche 67, 68 der Mittel 62 zum partiellen Reduzierens des Teilraumdurchmessers 60 aus, wobei hier ggf. auch eine plastische Verformung vorgesehen sein kann. bereits durch eine elastische Verformung bzw. durch lediglich einen Reibschluss lässt sich die Gefahr eines seitlichen Ausbrechens erfolgreich minimieren, um auch große, insbesondere über die axiale Erstreckung des Werkstücks 33 variierende Querschnitte, betriebssicher ausfüllen zu können. Bezugsziffernliste:
    1 Umformvorrichtung 30 Schmiedevorform
    2 Umformwerkzeug 31 Schmiedevorformkontur
    3 Warmstauchvorrichtung 32 veränderliche Querschnitte
    4 Stauchachse 33 Werkstück
    5 Stauchstempel 34 zylindrische Kontur
    5A Stempelführung 35 erste Schnellklemmeinrichtung
    6 Oberteil 36 zweite Schnellklemmeinrichtung
    7 Unterteil 37 dritte Schnellklemmeinrichtung
    8 Kavität 38 Stauchbewegung
    9 veränderliche Querschnitte 40 erste Schraube
    10 Werkstückumforminnenkontur 41 zweite Schraube
    11 vorderes Längssegment 42 oberer Teil
    12 mittleres Längssegment 43 unterer Teil
    13 hinteres Längssegment 44 erste Innensechskantschraube
    14 vordere Festmatrize 45 zweite Innensechskantschraube
    15 vordere Klemmmatrize 46 Fußteil
    16 mittlere Festmatrize 47 Führungsteil
    17 mittlere Klemmmatrize 48 weitere Schrauben
    18 hintere Festmatrize 49 Flanschverschraubung
    19 hintere Klemmmatrize 50 Hebelmechani smus
    20 Gelenkverbindung 51 unterer Schenkel
    21 Axialführungseinrichtung 52 oberer Schenkel
    22 Halteeinrichtung 53 Schraubbefestigung
    23 erstes Halteelement 54 verriegelte Position
    24 zweites Halteelement 55 erster unterer Teilraum
    25 drittes Halteelement 56 zweiter unterer Teilraum
    26 S chraubverbindungen 57 dritter unterer Teilraum
    27 Axialanschlag 58 erste Senkbohrung
    59 zweite Senkbohrung
    60 Teilraumdurchmesser
    61 Teilraumlänge
    62 Mittel zum Reduzieren
    63 Flankendorn
    64 Längsdom
    65 Längsdom
    66 designierter Innendurchmesser
    67 Anformbereich
    68 Anformbereich

Claims (14)

  1. Verfahren zum Erzeugen einer Schmiedevorform (30) für das Schmieden eines Schmiedeteils, bei welchem mit einem Umformwerkzeug (2) eine Kontur (34) eines Werkstücks (33) zu einer Schmiedevorformkontur (31) umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (33) in eine Kavität (8) des Umformwerkzeugs (2) eingebracht und beim Schließen der Kavität (8) zumindest partiell angeformt wird, das Werkstück (33) anschließend in dem geschossenen Umformwerkzeug (2) zu einer Schmiedevorform (30) gestaucht wird und daran anschließend als Schmiedevorform (30) mit einer definierten Volumenvorverteilung für einen nachfolgenden Schmiedeprozess bereitgestellt werden kann.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (33) plastisch angeformt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (33) lediglich elastisch angeformt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (33) bereits vor dem Stauchen reibschlüssig gehalten wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug (2) mehr als ein Längssegment (11, 12, 13) umfasst, die zu Beginn des Stauchvorgangs voneinander beabstandet angeordnet sind und während des Stauchens zu einer gemeinsamen Kavität zueinander positioniert werden.
  6. Umformvorrichtung (1) oder Warmstauchvorrichtung (3) zum Erzeugen einer Schmiedevorform (30) für das Schmieden eines Schmiedeteils mit einem Umformwerkzeug (2), bei welcher das Umformwerkzeug (2) eine Werkstückumformkontur (10) mit veränderlichen Querschnitten (9) aufweist, mittels welcher eine Volumenvorverteilung an der Schmiedevorform (30) erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug (2) an einer einem Stauchstempel (5) zugewandten Seite einen designierten Innendurchmesser (66) aufweist, wobei das Umformwerkzeug (2) in Teilräumen (55) der Kavität (8) mit einem größeren Teilraumdurchmesser (60) als der designierte Innendurchmesser (66) Mittel (62) zum partiellen Reduzieren des Teilraumdurchmessers (60) aufweist.
  7. Umformvorrichtung (1) oder Warmstauchvorrichtung (3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug (2) eine Kavität (8) mit veränderlichen Querschnitten (9) aufweist.
  8. Umformvorrichtung (1) oder Warmstauchvorrichtung (3) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug (2) mehr als ein Langssegment (11, 12, 13) umfasst und dass die Längssegmente (11, 12, 13) axial hintereinander an einer gemeinsamen Axialführungseinrichtung (21) angeordnet sind.
  9. Umformvorrichtung (1) oder Warmstauchvorrichtung (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längssegmente (11, 12, 13) des Umformwerkzeugs (2) austauschbar an der gemeinsamen Axialführungseinrichtung (21) angeordnet sind.
  10. Umformvorrichtung (1) oder Warmstauchvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität (8) sowohl radial als auch axial mehrteilig ausgestaltet, insbesondere veränderlich ausgestaltbar, ist.
  11. Umformvorrichtung (1) oder Warmstauchvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug (2) in Teilräumen (55) der Kavität (8) mit einem größeren Teilraumdurchmesser (60) als der designierte Innendurchmesser (66) Mittel (62) zum partiellen Reduzieren des Teilraumdurchmessers (60) senkrecht zu dem größeren Teilraumdurchmesser (60) aufweist.
  12. Umformvorrichtung (1) oder Warmstauchvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug (2) in Teilräumen (55, 56, 57) mit einer Teilraumlänge (61) größer als 1,5-mal des Teilraumdurchmessers des diesbezüglichen Teilraums (55) Mittel (62) zum partiellen Reduzieren des Teilraumdurchmessers (60) aufweist.
  13. Umformvorrichtung (1) oder Warmstauchvorrichtung (3) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass, die Mittel (62) zum partiellen Reduzieren des Teilraumdurchmessers (60) einen Flankendorn (63) aufweisen, welcher in die Kavität (8) des Umformwerkzeugs (2) partiell hinein ragt.
  14. Umformvorrichtung (1) oder Warmstauchvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass, die Mittel (62) zum partiellen Reduzieren des Teilraumdurchmessers (60) wenigstens einen reibschlussbildenden Anformbereich (67, 68) aufweisen.
EP12000767.9A 2011-02-04 2012-02-06 Verfahren zum Erzeugen einer Schmiedevorform und Umformvorrichtung oder Warmstauchvorrichtung Active EP2484462B1 (de)

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