EP2631021A1 - Schmiedevorrichtung mit vier gesenken - Google Patents

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EP2631021A1
EP2631021A1 EP11834700.4A EP11834700A EP2631021A1 EP 2631021 A1 EP2631021 A1 EP 2631021A1 EP 11834700 A EP11834700 A EP 11834700A EP 2631021 A1 EP2631021 A1 EP 2631021A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
jaw
holes
jaws
lower jaw
brackets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11834700.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2631021A4 (de
Inventor
Alexei Mikhailovich Volodin
Vladislav Alexeevich Sorokin
Nikolai Pavlovich Petrov
Viktor Andreevich Lazorkin
Vasily Vasilevich Nikitin
Vladislav Vadimovich Gorshkov
Andrei Grigorievich Uvarov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Tyazhpressmash"
Original Assignee
Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Tyazhpressmash"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Tyazhpressmash" filed Critical Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo "Tyazhpressmash"
Publication of EP2631021A1 publication Critical patent/EP2631021A1/de
Publication of EP2631021A4 publication Critical patent/EP2631021A4/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
    • B21J7/02—Special design or construction
    • B21J7/14—Forging machines working with several hammers
    • 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
    • B21J13/02—Dies or mountings therefor
    • B21J13/03—Die mountings
    • 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
    • B21J13/04—Frames; Guides

Definitions

  • the invention relates to a four-jaw forging device with two holders for an upper and a lower jaw according to the preamble of claim 1.
  • the invention can be used in the printing of metals and that in four-jaw forging. It can be used in forging billets and billets of various steels and alloys in hydraulic forging presses.
  • the invention may be used in engineering and the metallurgical industry to manufacture products having an elongated axis such as rods, supports, intermediate shafts, torsion shafts, rolls and similar products. It can also be used in the production of forged blanks made of carbon, medium alloyed, structural and high alloy steels and alloys as well as non-ferrous metals and alloys.
  • a four-jaw forging apparatus which consists of two holders for an upper and a lower jaw with inclined surfaces and two holders for side jaws with oblique surfaces.
  • the upper and lower jaw mounts are kinematically coupled to the side jaw mounts by means of guide links.
  • the inclined surfaces of the side jaw brackets correspond to the inclined surfaces of the upper and lower brackets and the four jaws attached to the respective brackets [1].
  • This four-jaw forging apparatus is deficient in that its construction does not have high reliability and long life of the device, and does not ensure precision of the manufactured products and forgings.
  • a four-jaw forging machine which has two brackets for upper and lower jaws with sloped surfaces and two side jaw brackets with inclined surfaces.
  • the oblique surfaces of the lateral brackets correspond to the inclined surfaces of the upper and lower jaw brackets.
  • the side jaw mounts are kinematically connected to the above-mentioned upper and lower jaw mounts by means of eight lateral spreader guides.
  • the four-jaw forge has centering guides to allow centering of the jaw brackets, slidable plates attached to the inclined surfaces of the jaw brackets, and four jaws [2].
  • This known forging device has the shortcomings that its construction does not ensure high performance in the manufacture of the blocks or products, the production of which requires a quick tool change and the removal of the four-jaw forging device from the forging area and possibly their subsequent return to the work area of the press ,
  • the upper and lower jaw retainers have three-hole sprues at the rear of each of their inclined surfaces.
  • the holes are arranged symmetrically to the longitudinal symmetry plane of the device and fall in the holders for the upper and the lower jaw together.
  • a hole lies on the axis of the longitudinal symmetry plane of the device.
  • Two other holes are bilaterally mirror-symmetrical to this plane of symmetry.
  • Springs are incorporated in the holes disposed axially of the longitudinal plane of symmetry of the device to permit vertical displacement of the upper jaw support for supporting the lower jaw.
  • the centering guides are installed in the holes, which are arranged mirror-symmetrically on both sides to the longitudinal symmetry plane of the device.
  • the sections of these centering guides are pressed into the holes of the holder of the lower jaw, in such a way that the vertical displaceability of the holder of the upper jaw is secured in these guides.
  • the slidable plates are mounted on the inclined surfaces of the lower and upper jaw mounts.
  • the slidable plates have a ⁇ -shaped cross section and include inclined surfaces of the upper and lower jaw mounts.
  • the inclined surfaces of the holders for the side jaws are limited by rectangular flanks of these brackets.
  • These brackets include slidable plates mounted on the upper and lower jaw brackets.
  • the side spreader guides are immovably fixed to rectangular flanks of the side jaw mounts, such that they comprise side sections of the slidable plates.
  • the movable contact is made possible on edge portions of the planes of these plates, which are arranged on the sides which are inverse of the planes of the slidable plates.
  • the inclined surfaces of the holders of the side jaws contact by means of the sliding plates.
  • a development of the invention shows that the device is provided with a Schmieröliersystem for sliding plates.
  • the device is provided with a water cooling system for cooling the jaws and their brackets.
  • the four-jaw forging apparatus has a holder of an upper jaw 1, a holder of a lower jaw 2, which is placed on the press table (not shown in FIG.), Two holders for lateral jaws 3 and 4, four lateral Aussp Son arrangementen 5 to 8, with whose help a kinematic connection of the brackets for the side jaws 3 and 4 with the brackets for the upper and lower jaw 1 and 2 is ensured.
  • An upper jaw 9, a lower jaw 10, lateral jaws 11 and 12, four centering guides 13 to 16 (FIG. FIGS. 1-5 ) complete the four-jaw forge.
  • the brackets for the upper and the lower jaw 1 and 2 have inclined surfaces corresponding to the inclined surfaces of the holders for the side jaws 3 and 4.
  • the brackets for the upper and the lower jaw 1 and 2 have at the back of each of its inclined surfaces respectively sprues 17 to 20 with three holes 21 to 23, 24 to 26. These holes are symmetrical to the longitudinal symmetry plane "0-0" of the device and coincide with the upper and lower jaw mounts 1 and 2.
  • One of the holes (22 or 25) on each side of the device is coaxial with the longitudinal symmetry plane "0-0" of the device.
  • Two other holes (21 and 23 or 24 and 26) are arranged on both sides and mirror-like to this longitudinal plane of symmetry.
  • springs 27 are installed, so that the holder of the upper jaw 1 for holding the lower jaw 2 is vertically displaceable.
  • Centering guides 13 to 16 are formed in the form of columns.
  • the centering guides 13 to 16 are installed in the holes 21, 23, 24 and 26, which are arranged mirror-symmetrically on both sides to the longitudinal symmetry plane "0-0" of the device.
  • the sections of these Zentrier Operationss- columns 13 to 16 are pressed into the holes 21, 23, 24 and 26 of the holder for the lower jaw 2, in such a way that a vertical displaceability of the holder of the upper jaw 1 is secured in these centering.
  • On the inclined surfaces of the holders for the upper and the lower jaw 1 and 2 slidable plates 28 are mounted.
  • the slidable plates 28 have a ⁇ -shaped cross section ( Fig. 1 . 4 . 5 ) and are usually made of bronze.
  • the slidable plates 28 comprise the inclined surfaces of the upper and lower jaw mounts 1 and 2.
  • the oblique surfaces of the lateral jaw mounts 3 and 4 are bounded by rectangular flanks of these mounts comprising the slidable plates 28.
  • the side spreader guides 5 to 8 are fixedly attached to rectangular flanks of the side jaw holders 3 and 4 so as to include side portions of the slidable plates 28. In this case, a movable contact at the edge portions of the planes of these slidable plates 28 is achieved.
  • the inclined surfaces of the holders for the side jaws 3 and 4 contact by means of the slidable plates.
  • the four-jaw forging machine may also be provided with a lubricating oil conveyor system for lubricating the slidable plates 28 and a water cooling system for cooling the jaws 1, 2, 3, 4 and their brackets (not shown in Fig.).
  • the workpiece is pushed into the work area by means of a block slide (not shown in FIG. Then the working stroke of the press is started.
  • their movable crosshead offset the holder of the upper jaw 1 together with the upper jaw 9 on the upper flat jaw (not shown in Fig.)
  • the holders for the lateral jaws 3 and 4 together with the lateral jaws 11 and 12, also move in the direction of the workpiece.
  • All three movable jaws (9, 11 and 12) and the lower fixed jaw 10 begin to compress the workpiece at the same time ( Fig. 6 ).
  • the movable traverse of the press moves up with the upper flat jaw of the press.
  • the holder of the upper jaw 1 comes under the action of the springs 27 also upwards and thus opens the working area of the device for longitudinal displacement and / or rotation of the workpiece about the axis. Thereafter, the upsetting cycle is repeated.
  • To bring the device out of the working area of the press it is sufficient to lift only the upper press truss. As a result, a small clearance (10-200 mm) is formed between the working surface of the upper flat jaw of the press and the holder of the upper jaw 1.
  • the entire device is led out of the work area of the press.
  • the device may be located on the tool table of the press next to the work area. At the same time another tool can be installed in the working area of the press in order to be able to continue the operation of the press with this new tool.
  • the four-jaw forging device can be introduced into the work area of the press just as quickly.
  • the removal of the device from the work area of the press takes 1 to 3 minutes.
  • the same time is required to insert the device in the work area of the press.
  • the removal of the device from the working area of the press takes 20 to 30 minutes and the positioning in the working area 15 to 20 minutes.
  • the inventive design of the device ensures a substantial time reduction in the removal of the device from the work area of the press and in their installation in the work area of the press. This increases the production output of the manufacturing process.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vierbacken-Schmiedevorrichtung und kann beim Schmieden von Blöcken und Knüppeln in hydraulischen Schmiedepressen verwendet werden. Die Aufgabe der Erfindung ist, die Zeit, die für die Entfernung der Vorrichtung aus dem Arbeitsbereich der Presse und für ihren Einbau in den Arbeitsbereich der Presse gebraucht wird, zu verkürzen. Dafür weisen die Halterungen für die obere und die untere Backe Angüsse mit drei Löchern auf. Ein Loch davon liegt axial in der Längssymmetrieebene der Vorrichtung, und die zwei anderen Löcher liegen spiegelgleich zu dieser Längssymmetrieebene. In den der Längssymmetrieebene koaxialen Löchern sind Federn eingebaut, welche eine senkrechte Verschiebung der Halterung für die obere Backe zur Halterung für die untere Backe sicherstellen. Zentrierführungen sind in die symmetrischen Löcher eingebaut. Die Abschnitte der Zentrierführungen sind in den Löchern der Halterung für die untere Backe eingepresst, wobei eine Verschiebung der Halterung für die obere Backe auf den Zentrierführungen sichergestellt ist. Gleitfähige Platten haben einen  -förmigen Querschnitt und umfassen Schrägflächen der Halterungen für die obere und die untere Backe. Seitliche Ausspreizführungen umfassen die Seitenabschnitte der gleitfähigen Platten und bilden einen beweglichen Kontakt damit an den Randabschnitten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vierbacken-Schmiedevorrichtung mit zwei Halterungen für eine obere und eine untere Backe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung ist bei der Druckbearbeitung von Metallen und zwar bei Vierbacken-Schmiedevorrichtungen einsetzbar. Sie kann beim Schmieden von Blöcken und Knüppeln aus verschiedenen Stählen und Legierungen in hydraulischen Schmiedepressen verwendet werden. Die Erfindung kann im Maschinenbau und in der Hüttenindustrie zur Anfertigung von Erzeugnissen mit einer verlängerten Achse, wie Stangen, Stützen, Zwischenwellen, Torsionswellen, Walzen und ähnlichen Erzeugnissen, eingesetzt werden. Sie kann auch bei der Herstellung von geschmiedeten Rohteilen aus Kohlenstoff-, mittellegierten, Konstruktions- und hochlegierten Stählen und Legierungen sowie aus NE-Metallen und -Legierungen verwendet werden.
  • Aus dem Stand der Technik ist eine Vierbacken-Schmiedevorrichtung bekannt, die aus zwei Halterungen für eine obere und eine untere Backe mit schrägen Oberflächen sowie zwei Halterungen für seitliche Backen mit Schrägoberflächen besteht. Die Halterungen für die obere und die untere Backe sind mit den Halterungen für die seitlichen Backen kinematisch mit Hilfe von Führungsgliedern gekoppelt. Die Schrägoberflächen der Halterungen für die seitlichen Backen entsprechen den Schrägflächen der oberen und der unteren Halterung sowie der vier Backen, die an den entsprechenden Halterungen befestigt sind [1].
  • Diese Vierbacken-Schmiedevorrichtung weist den Mangel auf, dass ihre Konstruktion keine hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer der Vorrichtung aufweist sowie keine Präzision der hergestellten Erzeugnisse und Schmiedestücke sicherstellt.
  • Aus dem Stand der Technik ist auch eine Vierbacken-Schmiedevorrichtung bekannt, die zwei Halterungen für eine obere und eine untere Backe mit schrägen Oberflächen sowie zwei Halterungen für seitliche Backen mit Schrägoberflächen aufweist. Die Schrägoberflächen der seitlichen Halterungen entsprechen den Schrägoberflächen der Halterungen für die obere und die untere Backe. Die Halterungen für die seitlichen Backen sind kinematisch mit den erwähnten Halterungen der oberen und der unteren Backe mit Hilfe von acht seitlichen Ausspreizführungen verbunden. Die Vierbacken-Schmiedevorrichtung weist Zentrierführungen, um die Zentrierung der Backenhalterungen zu ermöglichen, gleitfähige Platten, die an den Schrägoberflächen der Backenhalterungen angebaut sind, und vier Backen auf [2].
  • Diese bekannte Schmiedevorrichtung hat die Mängel, dass ihre Konstruktion keine hohe Leistung bei der Herstellung der Blöcke oder der Erzeugnisse sicherstellt, deren Fertigung einen schnellen Werkzeugwechsel und die Abführung der Vierbacken-Schmiedevorrichtung aus dem Schmiedebereich sowie ggf. ihre nachfolgende Rückführung in den Arbeitsbereich der Presse voraussetzt.
  • Das hängt damit zusammen, dass der Betrieb der Einrichtung eine steife Befestigung der Halterung der oberen Backe am beweglichen Teil der Presse (an der oberen Traverse oder an der oberen Backe) sowie eine steife Befestigung der Halterung der unteren Backe am Pressentisch erfordert. Um die Einrichtung aus dem Arbeitsbereich der Presse zu entfernen, muss sie vom oberen beweglichen Teil der Presse abgetrennt werden. Das nimmt zu viel Zeit in Anspruch. Der Einbau der Einrichtung im Arbeitsbereich der Presse ist ebenfalls sehr zeitaufwändig.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, die Zeit für die Abführung der Einrichtung aus dem Arbeitsbereich der Presse und für den Einbau der Einrichtung in den Arbeitsbereich der Presse zu verkürzen, indem die Konstruktion der Schmiedevorrichtung so verändert wird, dass die Produktionsleistung des Fertigungsvorgangs erhöht wird.
  • Die gestellte Aufgabe wird folgenderweise erreicht:
    • Die Vierbacken-Schmiedevorrichtung weist auf:
      • zwei Halterungen für eine obere und eine untere Backe mit Schrägflächen,
      • zwei Halterungen für seitliche Backen mit Schrägflächen, die den Schrägflächen der Halterungen für die obere und die untere Backe entsprechen, wobei diese Halterungen mit den erwähnten Halterungen für die obere und die untere Backe mit Hilfe von acht seitlichen Ausspreizführungen kinematisch verbunden sind,
      • Zentrierführungen mit einer Möglichkeit, die Backenhalterungen zu zentrieren,
      • gleitfähige Platten, die an Schrägflächen der Backenhalterungen angebaut sind, und
      • vier Backen.
  • Gemäß der Erfindung weisen die Halterungen für die obere und die untere Backe an der Rückseite jeder ihrer Schrägflächen Angüsse mit drei Löchern auf. Die Löcher sind zur Längssymmetrieebene der Vorrichtung symmetrisch angeordnet und fallen in den Halterungen für die obere und die untere Backe zusammen. Ein Loch liegt auf der Achse der Längssymmetrieebene der Vorrichtung. Zwei andere Löcher liegen beidseitig spiegelgleich zu dieser Symmetrieebene. In den axial zur Längssymmetrieebene der Vorrichtung angeordneten Löchern sind Federn eingebaut, um eine vertikale Verschiebung der Halterung der oberen Backe zur Halterung der unteren Backe zu ermöglichen. Die Zentrierführungen sind in den Löchern eingebaut, die beidseitig spiegelgleich zur Längssymmetrieebene der Vorrichtung angeordnet sind. Die Abschnitte dieser Zentrierführungen sind in den Löchern der Halterung der unteren Backe eingepresst, und zwar so, dass die vertikale Verschiebbarkeit der Halterung der oberen Backe in diesen Führungen gesichert ist. Die gleitfähigen Platten sind auf den Schrägflächen der Halterungen für die untere und die obere Backe angebracht. Die gleitfähigen Platten haben Π-förmigen Querschnitt und umfassen Schrägflächen der Halterungen für die obere und die untere Backe. Die Schrägflächen der Halterungen für die seitlichen Backen sind durch rechteckige Flanken dieser Halterungen begrenzt. Diese Halterungen umfassen gleitfähige Platten, die auf den Halterungen für die obere und die untere Backe angebracht sind. Dabei sind die seitlichen Ausspreizführungen an rechteckigen Flanken der Halterungen der seitlichen Backen unbeweglich befestigt, und zwar so, dass sie Seitenabschnitte der gleitfähigen Platten umfassen. Dabei ist der bewegliche Kontakt an Randabschnitten der Ebenen dieser Platten ermöglicht, die an den Seiten angeordnet sind, welche den Ebenen der gleitfähigen Platten invers sind. Die Schrägflächen der Halterungen der seitlichen Backen kontaktieren mittels der gleitfähigen Platten.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung zeigt, dass die Vorrichtung mit einem Schmierölfördersystem für gleitfähige Platten versehen ist.
  • Zudem ist die Vorrichtung mit einem Wasserkühlsystem zur Kühlung der Backen und ihrer Halterungen versehen.
  • Die Vierbacken-Schmiedevorrichtung nach der Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    die Vierbacken-Schmiedevorrichtung im statischen Zustand in Frontansicht (der linke Teil der Figur schildert die zusammengeschlossene Position und der rechte Teil der Figur zeigt die offene Position) entlang der Linie C-C,
    Fig. 2
    die Seitenansicht mit der Längsmittelebene O-O,
    Fig. 3
    die Draufsicht mit der Längsmittelebene O-O,
    Fig. 4
    den Schnitt A-A nach Fig. 1,
    Fig. 5
    die Vierbacken-Schmiedevorrichtung in der axonometrischen Ansicht und
    Fig. 6
    die Vierbacken-Schmiedevorrichtung beim Stauchen eines Werkstücks (der Querschnitt des Werkstücks beim Stauchen ist gestrichelt).
  • Die Vierbacken-Schmiedevorrichtung weist eine Halterung einer oberen Backe 1, eine Halterung einer unteren Backe 2, die auf dem Pressentisch aufgestellt ist (in Fig. nicht abgebildet), zwei Halterungen für seitliche Backen 3 und 4, vier seitliche Ausspreizführungen 5 bis 8, mit deren Hilfe eine kinematische Verbindung der Halterungen für die seitlichen Backen 3 und 4 mit den Halterungen für die obere und die untere Backe 1 und 2 sichergestellt ist. Eine obere Backe 9, eine untere Backe 10, seitliche Backen 11 und 12, vier Zentrierführungen 13 bis 16 (Fig, 1 - 5) vervollständigen die Vierbacken-Schmiedevorrichtung. Die Halterungen für die obere und die untere Backe 1 und 2 haben Schrägflächen, die den Schrägflächen der Halterungen für die seitlichen Backen 3 und 4 entsprechen. Die Halterungen für die obere und die untere Backe 1 und 2 weisen an der Rückseite jeder ihrer Schrägflächen jeweils Angüsse 17 bis 20 mit drei Löchern 21 bis 23, 24 bis 26 auf. Diese Löcher sind zur Längssymmetrieebene "0 - 0" der Vorrichtung symmetrisch angeordnet und fallen mit den Halterungen für die obere und die untere Backe 1 und 2 zusammen. Eines der Löcher (22 oder 25) an jeder Seite der Vorrichtung ist koaxial mit der Längssymmetrieebene "0 - 0" der Vorrichtung angeordnet. Zwei andere Löcher (21 und 23 oder 24 und 26) sind jeweils beidseitig und spiegelgleich zu dieser Längssymmetrieebene angeordnet. In den Löchern 22 und 25 sind Federn 27 eingebaut, so dass die Halterung der oberen Backe 1 zur Halterung der unteren Backe 2 vertikal verschiebbar ist.
  • Zentrierführungen 13 bis 16 sind in Form von Säulen ausgebildet. Die Zentrierführungen 13 bis 16 sind in die Löcher 21, 23, 24 und 26 eingebaut, die beidseitig spiegelgleich zur Längssymmetrieebene "0 - 0" der Vorrichtung angeordnet sind. Dabei sind die Abschnitte dieser Zentrierführungs- Säulen 13 bis 16 in die Löcher 21, 23, 24 und 26 der Halterung für die untere Backe 2 eingepresst, und zwar so, dass eine vertikale Verschiebbarkeit der Halterung der oberen Backe 1 in diesen Zentrierführungen gesichert ist. Auf den Schrägflächen der Halterungen für die obere und die untere Backe 1 und 2 sind gleitfähige Platten 28 angebracht. Die gleitfähigen Platten 28 weisen einen Π-förmigen Querschnitt auf (Fig. 1, 4, 5) und sind normalerweise aus Bronze gefertigt. Die gleitfähigen Platten 28 umfassen die Schrägflächen der Halterungen für die obere und die untere Backe 1 und 2. Die Schrägflächen der Halterungen für die seitlichen Backen 3 und 4 sind durch rechteckige Flanken dieser Halterungen begrenzt, welche die gleitfähigen Platten 28 umfassen. Die seitlichen Ausspreizführungen 5 bis 8 sind an rechteckigen Flanken der Halterungen für die seitlichen Backen 3 und 4 unbeweglich befestigt, so dass sie Seitenabschnitte der gleitfähigen Platten 28 umfassen. Dabei ist ein beweglicher Kontakt an den Randabschnitten der Ebenen dieser gleitfähigen Platten 28 erreicht. Die Schrägflächen der Halterungen für die seitlichen Backen 3 und 4 kontaktieren mittels der gleitfähigen Platten.
  • Die Vierbacken-Schmiedevorrichtung kann auch mit einem Schmierölfördersystem zur Schmierung der gleitfähigen Platten 28 und mit einem Wasserkühlsystem zur Kühlung der Backen 1, 2, 3, 4 und ihrer Halterungen versehen werden (in Fig. nicht abgebildet).
  • Die Funktionsweise der Vierbacken-Schmiedevorrichtung ist wie folgt:
    • Die Vorrichtung wird im Arbeitsbereich einer hydraulischen Schmiedepresse unter ihrer oberen Flachbacke aufgestellt (in Fig. nicht abgebildet). Dabei hat die Halterung für die obere Backe 1 keine Befestigung an den beweglichen Teilen der Presse. Zu gleicher Zeit wird die Halterung der unteren Backe 2 auf dem beweglichen Pressentisch starr befestigt (in Fig. nicht abgebildet). Beim Aufwärtshub der oberen Backe der Presse (in Fig. nicht abgebildet) fährt die Halterung der oberen Backe 1 zusammen mit der oberen Backe 9 unter der Wirkung der Federn 27 nach oben und spreizt zugleich die Halterungen für die seitlichen Backen 3 und 4 zusammen mit den seitlichen Backen 11 und 12 mit Hilfe der seitlichen Ausspreizführungen 5 bis 8 auseinander. Dadurch wird der Arbeitsbereich der Einrichtung geöffnet (Fig. 1, 5).
  • Der Ausspreizvorgang der Backen 9, 11 und 12 wird in folgender Weise ausgeführt:
    • Die Bewegung der Halterungen für die seitlichen Backen 3 und 4 erfolgt über gleitfähige Platten 28 aufwärts und seitwärts dadurch, dass die seitlichen Ausspreizführungen 5 bis 8 die gleitfähigen Platten 28 mit Π-förmigem Querschnitt umfassen. Die seitlichen Ausspreizführungen 5 bis 8 sind an rechteckigen Flanken der Halterungen für die seitlichen Backen 3 und 4 mittels Schrauben befestigt und unter die Randabschnitte der gleitfähigen Platten 28 eingeschoben. Beim (durch die Federn 27 verursachten) Kraftangriff auf den Halterungen der seitlichen Backen 3 und 4 strebt diese senkrechte Kraft danach, die Halterungen zu heben. Diese Kraft wird über die seitlichen Ausspreizführungen 5 bis 8 an die Randabschnitte der Ebenen der gleitfähigen Platten 28 übertragen, welche an den Seiten liegen, die in Bezug auf die Ebenen der gleitfähigen Platten 28 invers sind. Die Schrägflächen der Halterungen der seitlichen Backen 3 und 4 kontaktieren mittels gleitfähiger Platten 3 und 4. Die gleitfähigen Platten sind unter einem Winkel, hauptsächlich 45°, zur senkrechten Symmetrieebene "C - C" der Vorrichtung angeordnet. Dadurch stellen die seitens der seitlichen Ausspreizführungen 5 bis 8 wirkenden Kräfte die Bewegung der Halterungen für die seitlichen Backen 3 und 4 auf den gleitfähigen Platten auf- und seitwärts sicher.
  • Nachdem die Backen auseinandergespreizt sind, wird das Werkstück mit Hilfe von einem Blockschieber (in Fig. nicht abgebildet) in den Arbeitsbereich geschoben. Danach wird der Arbeitshub der Presse gestartet. Dabei versetzt ihre bewegliche Traverse die Halterung der oberen Backe 1 zusammen mit der oberen Backe 9 über die obere Flachbacke (in Fig. nicht abgebildet) zum Werkstück hin. Gleichzeitig fahren die Halterungen für die seitlichen Backen 3 und 4 zusammen mit den seitlichen Backen 11 und 12 ebenfalls in Richtung Werkstück. Alle drei beweglichen Backen (9, 11 und 12) und die untere feste Backe 10 fangen an, das Werkstück gleichzeitig zu stauchen (Fig. 6). Nachdem das Stauchen des Werkstücks abgeschlossen ist, fährt die bewegliche Traverse der Presse mit der oberen Flachbacke der Presse hinauf. Die Halterung der oberen Backe 1 kommt unter der Wirkung der Federn 27 ebenfalls nach oben und öffnet somit den Arbeitsbereich der Vorrichtung zur Längsverschiebung und/oder Drehung des Werkstücks um die Achse. Danach wird der Stauchzyklus wiederholt. Um die Vorrichtung aus dem Arbeitsbereich der Presse herauszuführen, reicht es, nur die obere Pressentraverse zu heben. Dadurch wird ein kleines Spiel (10 - 200 mm) zwischen der Arbeitsoberfläche der oberen Flachbacke der Presse und der Halterung der oberen Backe 1 gebildet. Danach wird die ganze Vorrichtung aus dem Arbeitsbereich der Presse hinausgeführt. Die Vorrichtung kann sich auf dem Werkzeugtisch der Presse neben dem Arbeitsbereich befinden. Zu gleicher Zeit kann im Arbeitsbereich der Presse ein anderes Werkzeug eingebaut werden, um den Betrieb der Presse mit diesem neuen Werkzeug fortsetzen zu können. Ggf. kann die Vierbacken-Schmiedevorrichtung in den Arbeitsbereich der Presse ebenso schnell eingeführt werden. Die Herausführung der Vorrichtung aus dem Arbeitsbereich der Presse dauert 1 bis 3 Minuten. Die gleiche Zeit ist erforderlich, um die Vorrichtung in den Arbeitsbereich der Presse einzuführen. Beim Einsatz der Prototypvorrichtung nimmt die Herausführung der Vorrichtung aus dem Arbeitsbereich der Presse 20 bis 30 Minuten und die Positionierung im Arbeitsbereich 15 bis 20 Minuten in Anspruch.
  • Somit stellt die erfindungsgemäße Ausführung der Vorrichtung eine wesentliche Zeitverkürzung bei der Entfernung der Vorrichtung aus dem Arbeitsbereich der Presse und bei ihrem Einbau in den Arbeitsbereich der Presse sicher. Dadurch wird die Produktionsleistung des Fertigungsvorgangs erhöht.
  • Informationsquellen:
    1. 1. Japanische Patentanmeldung JP 58- 12088 , IPCB21 J 9/06, 9/02, 13/02, 2007.
    2. 2. Patent RU 2314175 , IPC B21 J 13/02, 2005.

Claims (3)

  1. Vierbacken-Schmiedevorrichtung mit zwei Halterungen für eine obere und eine untere Backe (1 und 2) mit Schrägflächen, zwei Halterungen für seitliche Backen (3 und 4) mit Schrägflächen, die den Schrägflächen der Halterungen für die obere und die untere Backe (1 und 2) entsprechen, wobei die Halterungen für die seitlichen Backen (3 und 4) mit den genannten Halterungen für die obere und die untere Backe (1 und 2) mit Hilfe von vier seitlichen Ausspreizführungen (5 bis 8) kinematisch verbunden sind, mit Zentrierführungen (13 bis 18), um die Zentrierung der Backenhalterungen zu ermöglichen, mit gleitfähigen Platten (28), die an Schrägflächen der Backenhalterungen angebaut sind, und mit vier Backen (9 bis 12),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Halterungen für die obere und die untere Backe (1 und 2) an der Rückseite jeder ihrer Schrägflächen Angüsse (17 bis 20) mit drei Löchern (21 bis 23 bzw. 24 bis 26) aufweisen, wobei diese Löcher zur Längssymmetrieebene (O-O) der Vorrichtung symmetrisch angeordnet sind und mit den Halterungen für die obere und die untere Backe (1 und 2) zusammenfallen und wobei eines der Löcher (22 oder 25) auf der Achse der Längssymmetrieebene (O-O) der Vorrichtung und die zwei anderen Löcher (21 und 23 oder 24 und 26) beidseitig spiegelgleich zu dieser Symmetrieebene (O-O) liegen,
    dass in den axial zur Längssymmetrieebene (O-O) der Vorrichtung angeordneten Löchern (22 oder 25) Federn (27) eingebaut sind, um eine vertikale Verschiebung der Halterung der oberen Backe (1) zur Halterung der unteren Backe (2) zu ermöglichen,
    dass die Zentrierführungen (13 bis 16) in den Löchern (21,23, 24, 26) eingebaut sind, die beidseitig spiegelgleich zur Längssymmetrieebene (O-O) der Vorrichtung angeordnet sind, wobei die Abschnitte der Zentrierführungen (13 bis 16) in den Löchern der Halterung für die untere Backe (2) eingepresst sind und zwar so, dass die vertikale Verschiebbarkeit der Halterung der oberen Backe (1) in diesen Zentrierführungen gesichert ist,
    dass die gleitfähigen Platten (28) auf den Schrägflächen der Halterungen für die obere und die untere Backe (1 und 2) angebracht sind, einen Π-förmigen Querschnitt aufweisen und Schrägflächen der Halterungen für die obere und die untere Backe (1 und 2) umfassen,
    dass die Schrägflächen der Halterungen für die seitlichen Backen (3 und 4) durch rechteckige Flanken dieser Halterungen begrenzt sind, wobei diese Halterungen die gleitfähigen Platten (28) umfassen, die auf den Halterungen für die obere und die untere Backe (1 und 2) angebracht sind,
    dass seitliche Ausspreizführungen (5 bis 8) dabei unbeweglich an rechteckigen Flanken der Halterungen für die seitlichen Backen (3 und 4) befestigt sind, so dass sie Seitenabschnitte der gleitfähigen Platten (28) umfassen und dass dabei ein beweglicher Kontakt an Randabschnitten der Ebenen dieser Platten (28) ermöglicht ist, die an den Seiten angeordnet sind, welche den Ebenen der gleitfähigen Platten (28) invers sind, und die Schrägflächen der Halterungen der seitlichen Backen (3 und 4) dabei mittels der gleitfähigen Platten (28) kontaktieren.
  2. Vierbacken-Schmiedevorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorrichtung mit einem Schmierölfördersystem zur Schmierung der gleitfähigen Platten (28) versehen ist.
  3. Vierbacken-Schmiedevorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Vorrichtung mit einem Wasserkühlsystem zur Kühlung der Backen (1, 2, 3, 4, 9 bis 12) und ihrer Halterungen versehen ist.
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