EP3218129B1 - Radialschmiedemaschine - Google Patents

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EP3218129B1
EP3218129B1 EP15820258.0A EP15820258A EP3218129B1 EP 3218129 B1 EP3218129 B1 EP 3218129B1 EP 15820258 A EP15820258 A EP 15820258A EP 3218129 B1 EP3218129 B1 EP 3218129B1
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EP
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forging
tool
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machine according
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EP15820258.0A
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Davide CIBECCHINI
Marco Schreiber
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Danieli and C Officine Meccaniche SpA
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Danieli and C Officine Meccaniche SpA
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    • 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
    • B21J7/16—Forging machines working with several hammers in rotary arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • 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
    • B21J13/08—Accessories for handling work or tools
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    • B21J13/08—Accessories for handling work or tools
    • B21J13/085—Accessories for handling work or tools handling of tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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

Definitions

  • the operating principle in the case of multiple tool radial forging is that of simultaneously processing the input metal product, by means of several tools, for example four, which act radially with respect to the longitudinal axis of introduction of the metal product to be forged.
  • the tool moving means provide to support and move the tools, in number equal to that required by the radial forging machine, and in a preferred variant also provide to actuate the blocking and releasing system of the tools from the forging devices, the aforesaid actuation means being integrated in the moving means.
  • Each reaction plate 2, 2' is free to move according to axis Y which is orthogonal to axis X along which the forging device, and therefore tool 5, moves, when mounted thereon.
  • Each reaction plate 2, 2' is profiled so as to make a shape restraint between tool 5 and toolholder 1.
  • the reaction plates 2, 2' have a substantially parallelepiped shape with projections 30, 30' shaped such as to be inserted into corresponding recesses 31, 31' of toolholder 1 and of tool 5, respectively.
  • Such a restraint is applied by means of a nearing motion, along axis Y, of the reaction plates 2, 2' to axis X of the tool.
  • the elastic return elements 4 associated with the tie rods 3, 3' are preferably, but not only, made by means of springs.
  • the elastic return elements 4 can comprise, for example, gas springs, elastomers, or hydraulic servo-systems as well.
  • the end positions between which the single cam can oscillate are of static balance for the axial restraint mechanism.
  • An outer force capable of overcoming the thrust of the preloading elastic means 23, applied simultaneously to the lever arm of the single cam of each blocking device 10, allows the transition from the position corresponding to the operating situation of the free tools to the balance position corresponding to the operating situation of the blocked tools.
  • the relative nearing motion between the tools 5, which are positioned on the radial forging machine, and the support frame 9, 11 along the longitudinal axis Z of feeding of the product to be processed first allows inserting the two shaped profiles 18 of each blocking device 10 into the respective cavities 26 of two adjacent tools 5 and then the successive actuation of the axial blocking restraint by means of the lever arm of the single cams which is inserted into a respective cavity of a respective single tool. Therefore, in this variant each tool is blocked by the lever arm of a single cam. In the same manner, a relative distancing motion between the support frame 9, 11 and the tools 5 allows the disengagement of the axial blocking restraint.
  • the support frame of the moving means comprises also a second part 11, adjacent and restrained axially to the first part 9 but free to rotate with respect to the first part 9, about axis Z, integrally to both the reaction frames 12, 13.
  • This second part 11 supports the two reaction frames 12, 13 which, as said above, can move simultaneously along axis Z in opposite direction from one another.
  • the second part 11 of the support frame is provided with an appendage 11' for moving it, for example by means of grasp of grippers of a manipulator (not shown) of the forging machine or by means of other suitable actuation mean.

Landscapes

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

Claims (20)

  1. Radialschmiedemaschine, umfassend:
    - eine oder mehrere Schmiedevorrichtungen, die radial um eine erste Längsachse (Z) zur Zufuhr des zu schmiedenden Produktes angeordnet sind, wobei ein jeweiliges Werkzeug (5) an jeder der Schmiedevorrichtungen montiert werden kann,
    - ein Werkzeuglade-/entladesystem zum Laden/Entladen der Werkzeuge (5) an/von den Schmiedevorrichtungen,
    wobei das Werkzeuglade-/entladesystem umfasst:
    - ein zweiseitiges Rückhaltemittel zum Rückhalten jedes Werkzeugs an der jeweiligen Schmiedevorrichtung,
    - ein Werkzeugbewegungsmittel, das zur Translation entlang der ersten Längsachse (Z) von einer ersten Position außerhalb der Schmiedevorrichtungen zu einer zweiten Position zumindest teilweise innerhalb eines Raumes, der von den Schmiedevorrichtungen begrenzt ist, und umgekehrt angepasst ist, wobei die Radialschmiedemaschine dadurch gekennzeichnet ist, dass das Werkzeuglade-/-entladesystem ferner umfasst:
    ein Betätigungsmittel, das an dem Werkzeugbewegungsmittel integriert und derart angepasst ist, entlang der ersten Längsachse (Z) auf das zweiseitige Rückhaltemittel zum Freigeben des Werkzeugs (5) von der jeweiligen Schmiedevorrichtung in einem Entladeschritt und zum Blockieren des Werkzeugs (5) an der jeweiligen Schmiedevorrichtung in einem Ladeschritt einzuwirken,
    wobei das Werkzeugbewegungsmittel einen Trägerrahmen (9, 11) umfasst, der mit Gehäusen (5') versehen und derart angepasst ist, gleichzeitig in dem Entladeschritt der Werkzeuge von den Schmiedevorrichtungen die Werkzeuge (5) in den jeweiligen Gehäusen (5') bei dem Wechsel von der ersten Position zu der zweiten Position aufzunehmen und diese an dem Trägerrahmen (9, 11) selbst zu halten,
    und derart angepasst ist, gleichzeitig während des Ladeschrittes der Werkzeuge an die Schmiedevorrichtungen die Werkzeuge (5) an die jeweiligen Schmiedevorrichtungen bei dem Wechsel von der ersten Position zu der zweiten Position zu bringen,
    wobei bei dem Entladeschritt, sobald die Werkzeuge (5) an dem Trägerrahmen (9, 11) rückgehalten sind, das Betätigungsmittel die Werkzeuge (5) von der jeweiligen Schmiedevorrichtung freigeben und das Werkzeugbewegungsmittel eine Translation von der zweiten Position zu der ersten Position ausführen kann, wodurch die Werkzeuge von den jeweiligen Schmiedevorrichtungen weg bewegt werden,
    und wobei bei dem Ladeschritt, sobald die Werkzeuge zu den jeweiligen Schmiedevorrichtungen gebracht sind, das Betätigungsmittel die Werkzeuge (5) an der jeweiligen Schmiedevorrichtung blockieren und das Werkzeugbewegungsmittel eine Translation von der zweiten Position zu der ersten Position ausführen kann, wodurch die Werkzeuge (5) von dem Trägerrahmen (9, 11) freigegeben werden.
  2. Maschine nach Anspruch 1, wobei das Betätigungsmittel derart angepasst ist, dass es ausschließlich entlang der ersten Längsachse (Z) auf beide Seiten des zweiseitigen Rückhaltemittels wirkt.
  3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Betätigungsmittel zwei Reaktionsrahmen (12, 13) umfasst, die bei der Rotation um die erste Längsachse (Z) aneinander gehalten werden und derart angepasst sind, sich entlang der ersten Längsachse (Z) gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung voneinander zu bewegen, wodurch der erste Reaktionsrahmen (13) und der zweite Reaktionsrahmen (12) gleichzeitig eine externe Kraft auf beide Seiten des zweiseitigen Rückhaltemittels ausüben können, wenn sich das Werkzeugbewegungsmittel in der zweiten Position befindet.
  4. Maschine nach Anspruch 3, wobei der erste Reaktionsrahmen (13) und der zweite Reaktionsrahmen (12) mit jeweiligen radialen Armen (33, 32) versehen sind, deren Anzahl der Anzahl von Werkzeugen (5) entspricht und die derart angepasst sind, mit ihrem einen Ende auf das zweiseitige Rückhaltemittel zu drücken.
  5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweiseitige Rückhaltemittel für jedes Werkzeug (5) ein Paar erster Platten (2, 2') umfasst, die an gegenüberliegenden Enden entlang einer zweiten Achse (Y) parallel zu der ersten Längsachse (Z) eines jeweiligen Werkzeughalters (1) der Schmiedevorrichtung angeordnet und derart angepasst sind, sich mittels des Betätigungsmittels in einer Richtung entgegengesetzt zueinander entlang der zweiten Achse (Y) zu bewegen, und derart angepasst sind, eine Formrückhaltung zwischen dem Werkzeug (5) und dem Werkzeughalter (1) zu bilden.
  6. Maschine nach Anspruch 5, wobei für jede erste Platte (2, 2') zumindest eine Zugstange (3, 3') vorgesehen ist, die parallel zu der zweiten Achse (Y) ist und den Werkzeughalter (1) kreuzt, und die an ihrem ersten Ende an der jeweiligen ersten Platte (2, 2') rückgehalten ist, während sie derart konfiguriert ist, dass sie an ihrem zweiten Ende auf den Werkzeughalter (1) mittels eines elastischen Rückführelements (4) reagiert.
  7. Maschine nach Anspruch 6, wobei die zumindest eine Zugstange (3, 3') an ihrem zweiten Ende mit einer zweiten Platte (7, 7') für die Ausübung einer externen Reaktionskraft versehen ist, um das Freigeben des Werkzeugs (5) mittels des Betätigungsmittels auszuführen.
  8. Maschine nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei ein Paar von Zugstangen (3, 3') für jede erste Platte (2, 2') vorgesehen ist, und an ihrem zweiten Ende eine zweite Platte (7, 7') für jedes Paar von Zugstangen (3, 3') für die Ausübung einer externen Reaktionskraft vorgesehen ist, um das Freigeben des Werkzeugs (5) mittels des Betätigungsmittels auszuführen.
  9. Maschine nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das Betätigungsmittel derart angepasst ist, gleichzeitig die externe Reaktionskraft auf beide der zweiten Platten (7, 7') auszuüben, um die jeweiligen ersten Platten (2, 2') zu bewegen und alle Werkzeuge (5) der Schmiedemaschine gemeinsam freizugeben.
  10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Trägerrahmen ein erstes Teil (9) umfasst, das mit einer Mehrzahl von radialen Armen (9') versehen ist, die in Bezug auf die erste Längsachse (Z) radial angeordnet sind, wobei jedes Gehäuse (5') durch den Raum zwischen zwei aufeinanderfolgenden radialen Armen definiert ist.
  11. Maschine nach Anspruch 10, wobei an dem ersten Teil (9) des Trägerrahmens Blockiervorrichtungen (10) zum Rückhalten der Werkzeuge (5) in den jeweiligen Gehäusen (5') an dem ersten Teil (9) vorgesehen sind.
  12. Maschine nach Anspruch 11, wobei jede Blockiervorrichtung (10) einen Grundkörper (19) umfasst, der eine dritte Längsachse (Z') parallel zu der ersten Längsachse (Z) definiert, und in welchem an zwei gegenüberliegenden Seiten geformte Profile (18) vorgesehen sind, die eine Längsentwicklung entlang der dritten Längsachse (Z') und eine Form aufweisen, so dass sie zumindest teilweise in jeweilige erste Hohlräume (26), die an zwei benachbarten Werkzeugen (5) vorgesehen sind, bei dem Wechsel des Bewegungsmittels von der ersten Position zu der zweiten Position einsetzbar sind.
  13. Maschine nach Anspruch 12, wobei ein axialer Rückhaltemechanismus (20, 21, 22, 23, 24) vorgesehen ist, der bevorzugt an dem Grundkörper (19) angeordnet ist.
  14. Maschine nach Anspruch 13, wobei der axiale Rückhaltemechanismus zumindest einen Nocken (20) umfasst, der einen Hebelarm (20') aufweist, der so geformt ist, dass er zumindest teilweise in einen jeweiligen zweiten Hohlraum (25), der an einem entsprechenden Werkzeug (5) vorgesehen ist, bei dem Wechsel des Bewegungsmittels von der ersten Position zu der zweiten Position einsetzbar ist, wodurch die Betätigung der axialen Rückhaltung der Werkzeuge (5) an dem Trägerrahmen garantiert wird.
  15. Maschine nach Anspruch 13, wobei der axiale Rückhaltemechanismus zwei Nocken (20) umfasst, die in Bezug auf eine Ebene symmetrisch sind, die die dritte Längsachse (Z') und die erste Längsachse (Z) enthält, und mit einem Hebelarm (20'), der so geformt ist, dass er zumindest teilweise in jeweilige zweite Hohlräume (25), die an zwei benachbarten Werkzeugen (5) vorgesehen sind, bei dem Wechsel des Bewegungsmittels von der ersten Position zu der zweiten Position einsetzbar sind, wodurch die Betätigung der axialen Rückhaltung der Werkzeuge (5) an dem Trägerrahmen garantiert wird.
  16. Maschine nach Anspruch 15, wobei ein Schlitten (22) vorgesehen ist, der zur Bewegung entlang der dritten Achse (Z') mittels eines Schubes eines vorbelastenden elastischen Mittels (23) angepasst ist und mittels eines Endes (22') desselben an einer Fläche der beiden Nocken (20) aufliegt.
  17. Maschine nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, wobei ein erster Reaktionsrahmen (13) zumindest teilweise an einer ersten Seite des Trägerrahmens (9) angeordnet ist und ein zweiter Reaktionsrahmen (12) zumindest teilweise an einer zweiten Seite des Trägerrahmens (9, 11) entgegengesetzt der ersten Seite angeordnet ist, wodurch der erste Reaktionsrahmen (13) und der zweite Reaktionsrahmen (12) gleichzeitig die externe Reaktionskraft auf beide zweite Platten (7, 7') ausüben können, wenn sich das Werkzeugbewegungsmittel in der zweiten Position befindet.
  18. Maschine nach Anspruch 17, wobei ein zweites Teil (11) des Trägerrahmens zum Tragen des ersten Reaktionsrahmens (13) und des zweiten Reaktionsrahmens (12) vorgesehen ist, wobei das zweite Teil (11) axial an dem ersten Teil (9) des Trägerrahmens rückgehalten ist, sich jedoch frei um die erste Achse (Z) integral zu dem ersten (13) und zweiten (12) Reaktionsrahmen drehen kann, wobei bevorzugt das zweite Teil (11) mit einer Bewegungsumkehrvorrichtung versehen ist, um zu bewirken, dass sich die zwei Reaktionsrahmen (12, 13) axial gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung voneinander relativ zu dem zweiten Teil (11) bewegen.
  19. Verfahren zum Entladen von Werkzeugen (5) von einer Radialschmiedevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:
    - Bereitstellen von Werkzeugen (5), die an jeweilige Schmiedevorrichtungen blockiert sind,
    - Ausführen eines Translation des Bewegungsmittels entlang der ersten Längsachse (Z) von einer ersten Position außerhalb der Schmiedevorrichtungen zu einer zweiten Position zumindest teilweise innerhalb eines Raumes, der von den Schmiedevorrichtungen begrenzt ist, so dass die Werkzeuge (5) gleichzeitig in den jeweiligen Gehäusen (5') des Bewegungsmittels aufgenommen und an dem Trägerrahmen (9, 11) des Bewegungsmittels rückgehalten werden,
    - Betätigen des Betätigungsmittels entlang der ersten Längsachse (Z), um auf das zweiseitige Rückhaltemittel einzuwirken, um das Werkzeug (5) von der jeweiligen Schmiedevorrichtung freizugeben,
    - Ausführen einer Translation des Bewegungsmittels von der zweiten Position zu der ersten Position, wodurch die Werkzeuge von den jeweiligen Schmiedevorrichtungen weg bewegt werden.
  20. Verfahren zum Laden von Werkzeugen (5) an eine Radialschmiedemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind:
    - Bereitstellen des Bewegungsmittels in einer ersten Position außerhalb der Schmiedevorrichtungen, wobei die Werkzeuge (5) in jeweiligen Gehäusen (5') des Trägerrahmens (9, 11) des Bewegungsmittels angeordnet und an dem Trägerrahmen (9, 11) rückgehalten sind,
    - Ausführen einer Translation des Bewegungsmittels entlang der ersten Längsachse (Z) von der ersten Position zu einer zweiten Position zumindest teilweise innerhalb eines Raumes, der durch die Schmiedevorrichtungen begrenzt ist, so dass die Werkzeuge (5) sich an den jeweiligen Schmiedevorrichtungen befinden,
    - Betätigen des Betätigungsmittels entlang der ersten Längsachse (Z), um auf das zweiseitige Rückhaltemittel einzuwirken, um das Werkzeug (5) an der jeweiligen Schmiedevorrichtung zu blockieren,
    - Ausführen einer Translation des Bewegungsmittels von der zweiten Position zu der ersten Position, wodurch die Werkzeuge (5) von dem Trägerrahmen (9, 11) freigegeben werden.
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