EP3475010B1 - Lochpresse - Google Patents

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EP3475010B1
EP3475010B1 EP17736591.3A EP17736591A EP3475010B1 EP 3475010 B1 EP3475010 B1 EP 3475010B1 EP 17736591 A EP17736591 A EP 17736591A EP 3475010 B1 EP3475010 B1 EP 3475010B1
Authority
EP
European Patent Office
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cap
perforating
workpiece
upsetting
deformation
Prior art date
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Active
Application number
EP17736591.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3475010A1 (de
Inventor
David Hüsgen
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.)
SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Group GmbH
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Publication date
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP3475010A1 publication Critical patent/EP3475010A1/de
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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
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/10—Piercing billets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/02—Special design or construction
    • B21J9/04—Piercing presses

Definitions

  • the invention relates to a piercing press according to the preamble of claim 1.
  • Hole presses are known from the production of seamless pipes, by means of which steel billets for further processing e.g. be provided with a hole on a push bench. It is known to first pre-compress the billet by means of a compression cap in order to fit the billet into a receptacle. The billet is then perforated using a perforated cap. The compression cap and the perforated cap are each received on separate cross members, which are each advanced by separate drives.
  • DE 31 49 400 A1 describes a piercing press with a one-piece, cylindrical piercing mandrel, the end of the piercing mandrel acting directly on the workpiece to be pierced.
  • the end of the piercing mandrel acting on the workpiece is guided directly in an annular compression cap, at least in a section of the movement.
  • the compression cap and the perforated cap are each received on separate cross members.
  • U.S. 2,812,673 A describes a piercing press comprising a piercing mandrel provided with a perforated cap and a hollow-cylindrical compression cap.
  • the compression cap and the perforated cap are each received on separate cross members and are moved by separate hydraulic drives.
  • the preamble of claim 1 is based on this document.
  • the overall height can be achieved by around 25% compared to conventional piercing presses with separate drive elements for upsetting force and piercing force.
  • a frame of the punch press can also be made more rigid and the dimensional accuracy of the formed workpiece can be increased.
  • a moving mass of the piercing press can also be significantly reduced.
  • a piercing press in the sense of the invention can generally be used for hot or cold forming of workpieces of any material. It is preferably a hole press for hot forming a workpiece made of steel.
  • the piercing press is particularly preferably part of a production system for producing seamless pipes, in particular made of steel.
  • the workpiece punched in the punch press is preferably transferred to subsequent processing, for example a push bench, rolling mill or the like, at the same heat.
  • the workpiece can initially have any shape, for example as a full cylinder or as a square billet.
  • a drive element within the meaning of the invention is any actuator for exerting a force in a linear direction that is sufficient to deform the workpiece.
  • the drive member preferably comprises a hydraulic cylinder.
  • a compression cap and a perforated cap are preferably components that come into direct contact with the workpiece for deformation and experience corresponding mechanical loads and wear.
  • a transducer is a hollow mold into which the workpiece is introduced, with it being supported on the hollow mold in the course of the deformation. Due to the associated wear, the sensor can preferably have an exchangeable inner wall, for example in the manner of an exchangeable sleeve.
  • the second deformation or perforation of the workpiece can take place as a rising or filling deformation in the transducer, depending on the requirements.
  • An increasing deformation is preferably provided.
  • a frictional connection between the compression cap and the drive member can be established via a releasable coupling member.
  • the coupling element can be designed as a mechanical component in various ways in order to enable releasable coupling, for example as a rod, toggle lever, link, cam or the like. It is generally preferred that the coupling and decoupling of the coupling element is operated automatically.
  • the coupling element comprises at least one coupling rod that can be attached between a cross-member and the compression cap.
  • the attached coupling rod forms a simple and highly stable means of force transmission from the crossbeam to the compression cap.
  • the traverse only acts on the perforated cap via the piercer and no longer on the compression cap.
  • the attachment and removal of the coupling rod can be preferred take place automatically, for example via a manipulator.
  • the coupling rod can have the form of a partial sleeve in order to at least partially surround the piercer.
  • the punch press has only one cross member overall. This makes the design of the piercing press considerably simpler and cheaper.
  • a traverse is understood to mean a component that is movably guided with respect to a frame of the press and transmits at least a large part of a forming force.
  • the compression cap is slidably guided on the piercer. In addition to a simple mechanical implementation of the invention, this also allows the compression cap to be used to guide the piercer.
  • the upsetting cap has an upsetting surface that is aligned with the perforated cap, the first deformation taking place by joint pressing of the upsetting surface and the perforated cap against the workpiece.
  • the second deformation can be continued without reattaching the perforated cap.
  • the compression cap is guided displaceably in the receptacle. This allows an exact alignment of both the compression cap and the piercing mandrel and the perforated cap connected to it.
  • the piercing pin and thus the perforated cap are guided transversely over the wall of the transducer during the piercing process, the compression cap functioning as an external and internal intermediate member between the piercing mandrel and the wall of the transducer.
  • the compression cap rests against the workpiece without force during the second deformation and is moved in the transducer with the deformation of the workpiece. This is particularly important with increasing deformation an optimal position of the compression cap in each case with regard to guiding the piercer is ensured.
  • the compression cap guides the piercer relative to the receiver during the second reshaping. This prevents the perforated cap from migrating and the dimensional accuracy of the perforated workpiece is significantly improved.
  • a shear ring is arranged on the pick-up, a bottom of the perforated workpiece being cut off by means of the shear ring. Overall, this allows the production of a dimensionally accurate hollow cylinder by means of the piercing press.
  • FIGS. 1 to 6 shows a piercing press according to the invention in different, chronologically consecutive operating states.
  • the punch press comprises a receiver 1, in which a workpiece 2 can be inserted.
  • the transducer 1 is shaped as a hollow cylinder, oriented vertically with respect to an axis of the hollow cylinder and has an inner wall in the form of a sleeve 1a that can be changed for maintenance purposes.
  • the workpiece is inserted into the transducer by a manipulator (not shown).
  • the workpiece consists of a steel and is at a temperature for hot forming.
  • the counter holder 3 At the bottom of the pickup 1 there is a counter holder 3 which supports the workpiece 2 from below.
  • the counter holder 3 can be removed at the end of a forming process or for maintenance purposes. In the attached state, the counter holder has the function of a rigid and immovable bottom of the transducer 1.
  • a piercer 4 is received on a drivably movable cross member 5.
  • the traverse 5 is slidably mounted on guides, not shown, of a frame.
  • a drive element 6 of the piercing press is formed in the present case by the crossbeam and a hydraulic cylinder 6 acting on the crossbeam.
  • the traverse 5 is moved by the hydraulic cylinder in the direction of extension of the piercer. In the present case, the traverse 5 is the only traverse of the punch press.
  • the piercing mandrel 4 has an exchangeable perforated cap 7 on its end facing the workpiece 2.
  • a compression cap 8 surrounds the piercer 4 in the manner of a ring and is guided on the piercer 4 so as to be displaceable. In a lower position of the compression cap 8, this is held by the perforated cap 7 as a stop. In this position (see e.g. Fig. 1 ) a compression surface 8a of the compression cap 8 facing the workpiece and an active surface 7a of the perforated cap 7 facing the workpiece are aligned.
  • An outer circumference of the compression cap 8 is also dimensioned such that the compression cap 8 is guided displaceably in the receptacle 1.
  • a play between the transducer wall and the compression cap 8 is selected so that mobility is guaranteed with the most precise guidance possible even at the temperatures that occur.
  • the compression cap 8, which is movable on the piercer 4, can be releasably fixed in the lower position by means of a coupling member in the form of a coupling rod 9 (see FIG Fig. 2 ).
  • the coupling rod 9 is inserted between an upper side of the upsetting cap 8 and the cross member 5 or the drive member of the punch.
  • the coupling rod 9 is shaped like a sleeve open on one side and partially surrounds the piercer for the purpose of better force distribution.
  • the coupling rod has an essentially part-circular cross section. In other embodiments, elliptical, polygonal or other cross-sectional shapes can also be present.
  • the coupling rod can also consist of several sub-rods that are attached to different positions on the circumference of the piercer.
  • the coupling rod, the piercer and the compression cap each run coaxially to one another.
  • the coupling rod 9 is inserted and removed by means of an automated manipulator, which is not shown here.
  • a shear ring 10 is arranged in the lower end region of the transducer 1 above the counter holder 3. By means of the shear ring 10, a bottom of the then perforated workpiece can be pierced at the end of the forming process.
  • a workpiece heated to the forming temperature for example in the form of a steel billet, is inserted into the transducer 1.
  • the compression cap 8 is initially decoupled from the drive member 5, 6 or the coupling rod 9 does not engage.
  • the piercer 4 with the perforated cap 7 and the compression cap 8 is moved into the receptacle 1 until the compression surface 8a and the active surface 7a are in contact with the workpiece 2 (see FIG Fig. 3 ).
  • the coupling rod 9 is then removed and the compression cap 8 is thus decoupled from the drive element 5, 6 in order to enable a second deformation or the actual perforation of the workpiece 2 (see FIG Fig. 5 ).
  • Fig. 6 the piercing mandrel 4 with the perforated cap 7 is now advanced further so that the perforated cap 7 perforates the workpiece 2 in the course of extrusion.
  • an upper edge of the workpiece rises in accordance with the displaced material in the transducer 1 (rising perforation).
  • the compression cap 8, which is freely displaceable on the piercer 4 is pressed upwards with the edge of the workpiece.
  • the upsetting cap continuously exercises a leading function for the piercing mandrel 4, so that the perforated cap 7 is optimally prevented from moving sideways.
  • the piercing pin and thus the perforated cap are guided transversely during the over the wall of the transducer 1, the compression cap 8 functioning as an outside and inside leading intermediate member between the piercing mandrel 4 and the wall of the transducer 1.
  • the perforated cap is pressed through the shear ring 10, the counter holder being moved back if necessary. This allows a remaining bottom of the workpiece 2 to be removed so that a complete perforation is achieved.

Landscapes

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

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lochpresse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der Fertigung von nahtlosen Rohren sind Lochpressen bekannt, mittels derer Stahlknüppel zur Weiterverarbeitung z.B. auf einer Stoßbank mit einem Loch versehen werden. Dabei ist es bekannt, zunächst eine Vorstauchung des Knüppels mittels einer Stauchkappe vorzunehmen, um den Knüppel in einer Aufnahme einzupassen. Nachfolgend wird dann eine Lochung des Knüppels mittels einer Lochkappe vorgenommen. Die Stauchkappe und die Lochkappe sind dabei jeweils an separaten Traversen aufgenommen, welche jeweils durch separate Antriebe vorgeschoben werden.
  • DE 31 49 400 A1 beschreibt eine Lochpresse mit einem einstückigen, zylindrischen Lochdorn, wobei das Ende des Lochdorns unmittelbar auf das zu lochende Werkstück einwirkt. Das auf das Werkstück einwirkende Ende des Lochdorns ist zumindest in einem Abschnitt der Bewegung unmittelbar in einer ringförmigen Stauchkappe geführt. Die Stauchkappe und die Lochkappe sind dabei jeweils an separaten Traversen aufgenommen.
  • US 2 812 673 A beschreibt eine Lochpresse umfassend einen mit einer Lochkappe versehenen Lochdorn und eine hohlzylindrisch geformte Stauchkappe. Die Stauchkappe und die Lochkappe sind dabei jeweils an separaten Traversen aufgenommen und werden von separaten hydraulischen Antrieben bewegt. Auf dieses Dokument basiert der Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lochpresse anzugeben, die eine einfache bauliche Realisierung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte Lochpresse erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Ausübung der Stauchkraft und der Lochkraft durch ein gemeinsames Antriebsglied können Kosten und Herstellungsaufwand der Lochpresse verringert werden. Zudem kann eine Verkleinerung der Baugröße, insbesondere einer Bauhöhe, erreicht werden.
  • In bevorzugter Detailgestaltung kann die Bauhöhe um rund 25 % gegenüber herkömmlichen Lochpressen mit separaten Antriebsgliedern für Stauchkraft und Lochkraft erzielt werden. Hierdurch kann auch ein Rahmen der Lochpresse steifer ausgelegt werden und die Maßgenauigkeit des umgeformten Werkstücks erhöht werden. Eine bewegte Masse der Lochpresse kann zudem wesentlich verringert werden.
  • Eine Lochpresse im Sinne der Erfindung kann allgemein zur Warm- oder Kaltumformung von Werkstücken beliebigen Materials verwendet werden. Bevorzugt handelt es sich um eine Lochpresse zur Warmumformung eines Werkstücks aus Stahl. Insbesondere bevorzugt ist die Lochpresse dabei Teil einer Fertigungsanlage zur Herstellung von nahtlosen Rohren, insbesondere aus Stahl. Dabei wird das in der Lochpresse gelochte Werkstück bevorzugt in gleicher Hitze an eine nachfolgende Bearbeitung, zum Beispiel eine Stoßbank, Walzanlage oder Ähnliches, übergeben. Das Werkstück kann zunächst eine beliebige Form aufweisen, zum Beispiel als Vollzylinder oder auch als eckiger Knüppel.
  • Ein Antriebsglied im Sinne der Erfindung ist jeder Aktuator zur Ausübung einer zur Umformung des Werkstücks ausreichenden Kraft in linearer Richtung. Bevorzugt umfasst das Antriebglied einen Hydraulikzylinder.
  • Eine Stauchkappe und eine Lochkappe sind bevorzugt Bauteile, die zur Umformung unmittelbar mit dem Werkstück in Berührung kommen und dabei entsprechende mechanische Belastungen und Verschleiß erfahren.
  • Ein Aufnehmer ist im Sinne der Erfindung eine Hohlform, in die das Werkstück eingebracht wird, wobei es im Zuge der Umformung an der Hohlform abgestützt ist. Aufgrund des damit einhergehenden Verschleißes kann der Aufnehmer bevorzugt eine wechselbare Innenwand, zum Beispiel nach Art einer wechselbaren Hülse, aufweisen.
  • Die zweite Umformung bzw. Lochung des Werkstücks kann je nach Anforderungen als steigende oder füllende Umformung in dem Aufnehmer ablaufen. Bevorzugt ist eine steigende Umformung vorgesehen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Kraftschluss zwischen der Stauchkappe und dem Antriebsglied über ein lösbares Koppelglied herstellbar ist. Dies erlaubt eine einfache und effektive Verwendung desselben Antriebsgliedes für die beiden Umformschritte. Das Koppelglied kann auf verschiedene Weise mechanisches Bauteil ausgebildet sein, um eine lösbares Verkoppeln zu ermöglichen, zum Beispiel als Stange, Kniehebel, Kulisse, Nocke oder Ähnliches. Allgemein bevorzugt wird das Koppeln und Entkoppeln des Koppelgliedes automatisiert betätigt.
  • Bei einer bevorzugten Detailgestaltung umfasst das Koppelglied dabei zumindest eine Koppelstange, die zwischen einer Traverse und der Stauchkappe ansetzbar ist. Die angesetzte Koppelstange bildet dabei ein einfaches und hoch stabiles Kraftübertragungsmittel von der Traverse auf die Stauchkappe. Bei entnommener Koppelstange wirkt die Traverse nur noch über den Lochdorn auf die Lochkappe und nicht mehr auf die Stauchkappe. Bevorzugt kann das Ansetzen und Entnehmen der Koppelstange automatisiert erfolgen, zum Beispiel über einen Manipulator. Die Koppelstange kann zur Verbesserung der Kraftverteilung die Form einer Teilhülse haben, um den Lochdorn zumindest teilweise zu umgeben. Es können mehrere Koppelstangen zur Verbesserung der Kraftverteilung vorgesehen sein.
  • Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Lochpresse insgesamt nur eine Traverse aufweist. Hierdurch wird die Bauform der Lochpresse erheblich einfacher und kostengünstiger. Unter einer Traverse wird im Sinne der Erfindung ein Bauteil verstanden, dass gegenüber einem Rahmen der Presse beweglich geführt ist und zumindest einen Großteil einer Umformkraft überträgt.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Stauchkappe auf dem Lochdorn verschiebbar geführt. Dies erlaubt neben einer einfachen mechanischen Realisierung der Erfindung auch die Verwendung der Stauchkappe zur Führung des Lochdorns.
  • Allgemein vorteilhaft hat die Stauchkappe eine mit der Lochkappe fluchtende Stauchfläche, wobei die erste Umformung durch ein gemeinsames Anpressen der Stauchfläche und der Lochkappe gegen das Werkstück erfolgt. Somit kann nach der ersten Umformung ohne ein neues Ansetzen der Lochkappe der zweiten Umformung fortgefahren werden.
  • Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Stauchkappe in dem Aufnehmer verschiebbar geführt ist. Dies erlaubt eine genaue Ausrichtung sowohl der Stauchkappe als auch des Lochdorns und der damit verbundenen Lochkappe. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass eine Querführung des Lochdorns und somit der Lochkappe während des Lochvorgangs über die Wand des Aufnehmers erfolgt, wobei die Stauchkappe als außen und innen führendes Zwischenglied zwischen dem Lochdorn und der Wand des Aufnehmers fungiert.
  • In vorteilhafter Detailgestaltung liegt die Stauchkappe dabei während der zweiten Umformung kraftfrei an dem Werkstück an und wird mit der Umformung des Werkstücks in dem Aufnehmer bewegt. Hierdurch ist insbesondere bei steigender Umformung eine jeweils optimale Position der Stauchkappe im Hinblick auf eine Führung des Lochdorns sichergestellt.
  • In allgemein bevorzugter Ausführungsform erfolgt durch die Stauchkappe während der zweiten Umformung eine Führung des Lochdorns gegenüber dem Aufnehmer. Ein Auswandern der Lochkappe wird hierduch vermieden und eine Maßhaltigkeit des gelochten Werkstücks wird wesentlich verbessert.
  • Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass an dem Aufnehmer ein Scherring angeordnet ist, wobei ein Boden des gelochten Werkstücks mittels des Scherrings abgetrennt wird. Dies erlaubt insgesamt die Herstellung eines maßgenauen Hohlzylinders mittels der Lochpresse.
  • Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt eine erfindungsgemäße Lochpresse in einem Zustand vor einem ersten Umformvorgang und mit von einem Antriebsglied entkoppelter Stauchkappe.
    Fig. 2
    zeigt die Lochpresse aus Fig. 1 nach einer Verkoppelung der Stauchkappe mit dem Antriebsglied.
    Fig. 3
    zeigt die Lochpresse aus Fig. 2 nach einem Ansetzen der Stauchkappe an einem Werkstück.
    Fig. 4
    zeigt die Lochpresse aus Fig. 3 nach einem ersten Umformvorgang.
    Fig. 5
    zeigt die Lochpresse aus Fig. 4 nach einem Entkoppeln der Stauchkappe nach dem ersten Umformvorgang.
    Fig. 6
    zeigt die Lochpresse aus Fig. 5 nach einem zweiten Umformvorgang, wobei eine Lochkappe das Werkstück durchstoßen hat.
  • In Fig. 1 bis Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Lochpresse in verschiedenen, chronologisch aufeinander folgenden Betriebszuständen dargestellt.
  • Die Lochpresse umfasst einen Aufnehmer 1, in der ein Werkstück 2 eingesetzt werden kann. Der Aufnehmer 1 ist hohlzylindrisch geformt, bezüglich einer Achse des Hohlzylinders senkrecht orientiert und hat eine zu Wartungszwecken wechselbare Innenwand in Form einer Hülse 1a. Das Werkstück wird von einem nicht dargestellten Manipulator in den Aufnehmer eingesetzt. Im vorliegenden Beispiel besteht das Werkstück aus einem Stahl und befindet sich auf einer Temperatur zur Warmumformung.
  • Am Boden des Aufnehmers 1 befindet sich ein Gegenhalter 3, der das Werkstück 2 von unten abstützt. Der Gegenhalter 3 kann am Ende eines Umformvorgangs oder zu Wartungszwecken entfernt werden. Im angesetzten Zustand hat der Gegenhalter die Funktion eines starren und unbeweglichen Bodens des Aufnehmers 1.
  • Ein Lochdorn 4 ist an einer antreibbar bewegbaren Traverse 5 aufgenommen. Die Traverse 5 ist an nicht dargestellten Führungen eines Rahmens verschiebbar gelagert. Ein Antriebsglied 6 der Lochpresse wird vorliegend von der Traverse und einem auf die Traverse einwirkenden Hydraulikzylinder 6 gebildet. Die Traverse 5 wird durch den Hydraulikzylinder in der Erstreckungsrichtung des Lochdorns bewegt. Bei der Traverse 5 handelt es sich vorliegend um die einzige Traverse der Lochpresse.
  • Der Lochdorn 4 trägt an seinem dem Werkstück 2 zugewandten Ende eine auswechselbare Lochkappe 7.
  • Eine Stauchkappe 8 umschließt den Lochdorn 4 nach Art eines Ringes und ist verschiebbar auf dem Lochdorn 4 geführt. In einer unteren Position der Stauchkappe 8 wird diese von der Lochkappe 7 als Anschlag gehalten. In dieser Position (siehe z.B. Fig. 1) fluchten eine dem Werkstück zugewandte Stauchfläche 8a der Stauchkappe 8 und eine dem Werkstück zugewandte Wirkfläche 7a der Lochkappe 7.
  • Ein Außenumfang der Stauchkappe 8 ist zudem so dimensioniert, dass die Stauchkappe 8 in dem Aufnehmer 1 verschiebbar geführt ist. Ein Spiel zwischen der Aufnehmerwand und der Stauchkappe 8 ist so gewählt, dass auch bei den auftretenden Temperaturen eine Beweglichkeit bei möglichst genauer Führung gewährleistet ist.
  • Die auf dem Lochdorn 4 bewegbare Stauchkappe 8 kann in der unteren Position mittels eines Koppelglieds in Form einer Koppelstange 9 lösbar fixiert werden (siehe Fig. 2). Dabei wird die Koppelstange 9 zwischen einer Oberseite der Stauchkappe 8 und der Traverse 5 bzw. dem Antriebsglied der Lochpresse eingesetzt. Die Koppelstange 9 ist nach Art einer einseitig offenen Hülse geformt und umgibt den Lochdorn teilweise zum Zweck einer besseren Kraftverteilung.
  • Die Koppelstange hat vorliegend einen im Wesentlichen teilkreisförmigen Querschnitt. Bei anderen Ausführungsformen können auch elliptische, polygonförmige oder sonstige Querschnittsformen vorliegen. Die Koppelstange kann auch aus mehreren Teilstangen bestehen, die an verschiedenen Positionen des Umfangs des Lochdorns angesetzt werden.
  • Im angesetzten Zustand verlaufen die Koppelstange, der Lochdorn und die Stauchkappe jeweils koaxial zueinander.
  • Das Einsetzen und entnehmen der Koppelstange 9 erfolgt mittels eines automatisierten Manipulators, der vorliegend nicht dargestellt ist.
  • Weiterhin ist im unteren Endbereich des Aufnehmers 1 über dem Gegenhalter 3 ein Scherring 10 angeordnet. Mittels des Scherring 10 kann am Ende des Umformvorgangs ein Boden des dann gelochten Werkstücks durchstoßen werden.
  • Die Erfindung funktioniert nun wie folgt:
    Zunächst wird ein auf Umformtemperatur erhitztes Werkstück, zum Beispiel in Form eines Stahlknüppels, in den Aufnehmer 1 eingesetzt. In der Darstellung nach Fig. 1 ist die Stauchkappe 8 zunächst von dem Antriebsglied 5, 6 entkoppelt bzw. die Koppelstange 9 greift nicht ein.
  • Nachfolgend wird die Koppelstange 9 an den Lochdorn 4 angesetzt, so dass eine kraftschlüssige Abstützung zwischen der Traverse 5 und der am unteren Anschlag befindlichen Stauchkappe 8 hergestellt wird (siehe Fig. 2).
  • Dann wird der Lochdorn 4 mit der Lochkappe 7 und der Stauchkappe 8 in den Aufnehmer 1 eingefahren, bis die Stauchfläche 8a und die Wirkfläche 7a an dem Werkstück 2 anliegen (siehe Fig. 3).
  • Nun wird mittels des Hydraulikzylinders 6 eine Stauchkraft ausgeübt, so dass das Werkstück 2 im Zuge einer ersten Umformung vorgestaucht wird (siehe Fig. 4). Nach der Vorstauchung bzw. ersten Umformung füllt das Werkstück 2 den Aufnehmer in Querrichtung zumindest so weit aus, dass kein freies Bewegungsspiel in Querrichtung mehr besteht.
  • Nachfolgend wird die Koppelstange 9 entfernt und die Stauchkappe 8 somit von dem Antriebsglied 5, 6 entkoppelt, um eine zweite Umformung bzw. die eigentliche Lochung des Werkstücks 2 zu ermöglichen (siehe Fig. 5).
  • Gemäß Fig. 6 wird nun der Lochdorn 4 mit der Lochkappe 7 weiter vorgetrieben, so dass die Lochkappe 7 im Zuge eines Fließpressens eine Lochung des Werkstücks 2 vornimmt. Dabei steigt eine Oberkante des Werkstücks entsprechend dem verdrängten Material in dem Aufnehmer 1 an (steigende Lochung). Die dabei frei auf dem Lochdorn 4 verschiebbare Stauchkappe 8 wird mit dem Werkstückrand nach oben gedrückt. Die Stauchkappe übt dabei kontinuierlich eine führende Funktion für den Lochdorn 4 aus, so dass ein seitliches Auswandern der Lochkappe 7 optimal vermieden wird. Insbesondere erfolgt eine Querführung des Lochdorns und somit der Lochkappe während des über die Wand des Aufnehmers 1, wobei die Stauchkappe 8 als außen und innen führendes Zwischenglied zwischen dem Lochdorn 4 und der Wand des Aufnehmers 1 fungiert.
  • Zuletzt wird die Lochkappe durch den Scherring 10 hindurch gedrückt, wobei der Gegenhalter gegebenenfalls zurückgefahren wird. Dies erlaubt die Entfernung eines verbleibenden Bodens des Werkstücks 2, so dass eine vollständige Durchlochung erzielt wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Aufnahme
    1a
    wechselbare Innenhülse
    2
    Werkstück
    3
    Gegenhalter
    4
    Lochdorn
    5
    Traverse
    6
    Hydraulikzylinder
    7
    Lochkappe
    7a
    Wirkfläche der Lochkappe
    8
    Stauchkappe
    8a
    Stauchfläche der Stauchkappe
    9
    Koppelglied, Koppelstange
    10
    Scherring

Claims (9)

  1. Lochpresse, umfassend
    einen insbesondere hohlzylindrisch geformten Aufnehmer (1) zur Aufnahme
    eines Werkstücks (2),
    eine Stauchkappe (8),
    wobei die Stauchkappe (8) zu einer ersten Umformung des Werkstücks (2) mit einer Stauchkraft gegen das Werkstück (2) pressbar ist, und
    eine an einem Lochdorn (4) angeordnete Lochkappe (7),
    wobei die Lochkappe (7) zu einer zweiten Umformung des Werkstücks (2) mit einer Lochkraft in das Werkstück (2) einpressbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sowohl die Stauchkraft der Stauchkappe (8) als auch die Lochkraft der Lochkappe (7) mittels eines gemeinsamen Antriebsgliedes (5, 6) ausgeübt wird, wobei die Lochpresse insgesamt nur eine Traverse (5) aufweist.
  2. Lochpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftschluss zwischen der Stauchkappe (8) und dem Antriebsglied (5, 6) über ein lösbares Koppelglied (9) herstellbar ist.
  3. Lochpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Koppelglied zumindest eine Koppelstange (9) umfasst, die zwischen einer Traverse (5) und der Stauchkappe (8) ansetzbar ist.
  4. Lochpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauchkappe (8) auf dem Lochdorn (4) verschiebbar geführt ist.
  5. Lochpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauchkappe (8) eine mit der Lochkappe (7) fluchtende Stauchfläche (8a) aufweist, wobei die erste Umformung durch ein gemeinsames Anpressen der Stauchfläche (8a) und der Lochkappe (7) gegen das Werkstück (2) erfolgt.
  6. Lochpresse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauchkappe (8) in dem Aufnehmer (1) verschiebbar geführt ist.
  7. Lochpresse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauchkappe (8) während der zweiten Umformung kraftfrei an dem Werkstück (2) anliegt und mit der Umformung des Werkstücks (2) in dem Aufnehmer (1) bewegt wird.
  8. Lochpresse nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Stauchkappe (8) während der zweiten Umformung eine Führung des Lochdorns (4) gegenüber dem Aufnehmer (1) erfolgt.
  9. Lochpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Aufnehmer (1) ein Scherring (10) angeordnet ist, wobei ein Boden des gelochten Werkstücks (2) mittels des Scherrings (10) abgetrennt wird.
EP17736591.3A 2016-06-28 2017-06-27 Lochpresse Active EP3475010B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016211597.9A DE102016211597A1 (de) 2016-06-28 2016-06-28 Lochpresse
PCT/EP2017/065870 WO2018002060A1 (de) 2016-06-28 2017-06-27 Lochpresse

Publications (2)

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