EP4547419A1 - Schmiedestrategie smx - Google Patents

Schmiedestrategie smx

Info

Publication number
EP4547419A1
EP4547419A1 EP23728317.1A EP23728317A EP4547419A1 EP 4547419 A1 EP4547419 A1 EP 4547419A1 EP 23728317 A EP23728317 A EP 23728317A EP 4547419 A1 EP4547419 A1 EP 4547419A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
forging
radial forging
radial
tools
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.)
Pending
Application number
EP23728317.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frederik Knauf
Martin Wolfgarten
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
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
Priority claimed from DE102022206855.6A external-priority patent/DE102022206855A1/de
Application filed by SMS Group GmbH filed Critical SMS Group GmbH
Publication of EP4547419A1 publication Critical patent/EP4547419A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
    • B21J7/20—Drives for hammers; Transmission means therefor
    • B21J7/46—Control devices specially adapted to forging hammers, not restricted to one of the preceding subgroups
    • 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
    • B21J9/06—Swaging presses; Upsetting presses
    • 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
    • B21J9/10—Drives for forging presses
    • B21J9/20—Control devices specially adapted to forging presses not restricted to one of the preceding subgroups

Definitions

  • the invention relates to a method for radial forging a workpiece from an initial state to a final state by means of a radial forging machine, comprising forging tools arranged around the circumference of the workpiece, preferably four forging tools, and a radial forging machine for carrying out such a method.
  • overforging a stitch
  • the workpiece is reshaped by repeated action of the tools; an action of the tools can also be referred to as a stroke or tool stroke.
  • the entire forming of the workpiece is usually carried out using successive stitch sequences in the form of a stitch plan.
  • a stitch plan therefore consists of several stitches and describes the development of the workpiece geometry from the initial state to the desired final state.
  • the forming process on a radial forging machine can be divided into two types of forming, namely forming, in which the workpiece structure is formed in such a way that the required workpiece quality is achieved with the highest possible productivity, and on the other hand, so-called finishing, in which the surface is optimized accordingly .
  • finishing in which the surface is optimized accordingly .
  • the most widely used strategy is to perform workpiece forming in a spiral forging mode. After each tool stroke, the workpiece is rotated by a defined angle and moved in such a way that in the subsequent stroke an area that has not yet undergone complete deformation is reshaped with the help of the tools. This means that the tool completely covers the surface of the workpiece throughout the entire pass. In this spiral forging mode, the movement, i.e. the possible feed, is limited by the maximum tool length and the angle of rotation for rotating the workpiece. With this spiral forging strategy, all, preferably four, forging tools are always in motion with every stroke and thus take part in the forming and reshape the workpiece in the same shape.
  • Another known forging strategy provides that all, preferably 4, forging tools also reshape the workpiece with each stroke, but there is no rotation of the workpiece between the strokes.
  • This strategy is called straight-ahead mode and bears some similarity to common forging processes on open-die forging presses. By eliminating the workpiece rotation after a stroke, it is possible to increase the feed rate compared to the spiral forging strategy.
  • forging an octagonal cross-section for example, there is no complete forging of the workpiece surface in this pass.
  • a forging strategy for radial forging machines that has so far only rarely been used is one in which the available tools be controlled in pairs.
  • opposing tools are controlled together and take part in the forming process; other tools are controlled at a different time or with a different target dimension.
  • This forging strategy is also called flat mode. In flat mode, it is also possible for a pair of tools to remain at a target dimension during the stitch and at least limit the free flow of material in the lateral direction, which is caused by the pair of tools fully participating in the forming.
  • a method for radial forging a workpiece from an initial state to a final state wherein the radial forging is preferably carried out several times following a pass plan by one
  • the initial state is transformed into a final state by means of a radial forging machine, which comprises forging tools arranged around the circumference of the workpiece.
  • a radial forging machine which comprises forging tools arranged around the circumference of the workpiece.
  • four forging tools are arranged around the circumference of the workpiece.
  • the radial forging machine is designed and arranged to carry out radial forging in at least three operating modes, namely A) spiral mode, B) straight mode and C) flat mode.
  • the workpiece is formed from an initial state to a final state in a sequence of radial forging passes, with at least two of the three different operating modes being applied consecutively, ie directly and without intermediate passes.
  • the invention refers to a stitch as a sequence of forming processes in a predetermined operating mode over the entire length of the workpiece or at least a predetermined partial length of the workpiece.
  • the method for radial forging should include at least two different and successive operating modes, for example a first stitch in spiral mode, followed by a second stitch in straight mode, followed in turn by a third stitch in spiral mode, possibly followed by a flat mode. Every conceivable combination of operating modes in the stitch sequence is covered by the idea of the invention, as long as two consecutive stitches implement different operating modes. This means that stitch sequences are also included in the inventive concept, in which several consecutive stitches implement the same operating mode, but then followed by a different operating mode.
  • finishing pass is not taken into account as a forming operation and therefore does not represent a separate operating mode.
  • an improvement in the local shape change and thus an improvement in product quality can be achieved.
  • the process chain can also be shortened by reducing pre-forging processes.
  • the method according to the invention allows a forming process that is optimally adapted to the workpiece and its material quality, in particular with the best possible forging of the workpiece as a whole and taking into account the shape change distribution within the workpiece.
  • the application and/or the sequence of the different operating modes depends on the material of the workpiece. It is advantageous to use the requirements that need to be taken into account for certain materials when creating the stitch plan.
  • different materials can be combined into material classes, which can optionally be subjected to the same sequence of operating modes. These material classes are, for example: carbon steels, tempered steels, high-speed steels, cold-work steels, hot-work steels, rust- and acid-resistant steels, nickel-based alloys, high-temperature steels and titanium alloys, to name just a few.
  • material classes are, for example: carbon steels, tempered steels, high-speed steels, cold-work steels, hot-work steels, rust- and acid-resistant steels, nickel-based alloys, high-temperature steels and titanium alloys, to name just a few.
  • the radial forging process which can then influence the selection of operating modes and the sequence of operating modes to be used, depending on the material.
  • the workpiece in the operating mode of the spiral mode, is rotated at a predetermined angle of rotation about its longitudinal axis after each forging tool stroke. It is preferred if all forging tools participate in the forming process, preferably evenly. In an equally preferred embodiment of the invention, in the operating mode of the straight-ahead mode, there is no rotation of the workpiece about its longitudinal axis after each tool stroke. In this context, it is particularly preferred if all forging tools participate in the forming process evenly.
  • the method according to the invention is preferably carried out with a control device which is designed and set up to calculate an optimal stitch sequence for the workpiece and then specify it to the radial forging machine so that the optimal stitch sequence is carried out.
  • a control device which is designed and set up to calculate an optimal stitch sequence for the workpiece and then specify it to the radial forging machine so that the optimal stitch sequence is carried out.
  • the control of the radial forging machine is carried out on the basis of a pass plan calculation program, which generates an optimal stitch sequence taking into account the optimal forging strategies.
  • the starting temperature for example, is preferably also taken into account Furnace temperature, and particularly preferably also the material quality, are specified.
  • the technology program can then calculate the best stitch sequence using all possible forging strategies.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Radialschmieden eines Werkstücks von einem Ausgangszustand in einen Endzustand, vorzugsweise mehrfach einem Stichplan folgend von einem Ausgangszustand in einen Endzustand, mittels einer Radialschmiedemaschine, umfassend um den Umfang des Werkstücks angeordnete Schmiedewerkzeuge, vorzugsweise vier Schmiedewerkzeuge, wobei die Radialschmiedemaschine ausgelegt und eingerichtet ist, das Radialschmieden in mindestens drei Betriebsmodi auszuführen, die A) das Radialschmieden im Spiralmodus, B) das Radialschmieden im Geradeausmodus und C) das Radialschmieden im Flachmodus umfassen, und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Umformung des Werkstücks von einem Ausgangszustand zu einem Endzustand als Abfolge von Radialschmiedestichen erfolgt, wobei wenigstens zwei der drei unterschiedlichen Betriebsmodi aufeinander folgend angewandt werden. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Radialschmiedemaschine zur Durchführung dieses Verfahrens.

Description

Schmiedestrategie SMX
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Radialschmieden eines Werkstücks von einem Ausgangszustand in einen Endzustand mittels einer Radialschmiedemaschine, umfassend um den Umfang des Werkstücks angeordnete Schmiedewerkzeuge, vorzugsweise vier Schmiedewerkzeuge, sowie eine Radialschmiedemaschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Radialschmiedemaschinen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und weisen mehrere, normalerweise vier, Werkzeuge auf, welche üblicherweise gleichzeitig auf das Werkstück einwirken. Dadurch wird eine Breitung des Werkstücks nahezu vollständig vermieden, es kommt somit beim Radialschmiedevorgang üblicherweise nur zu einer Werkstücklängung bei der Umformung aus einem Ausgangszustand in einen Endzustand mit entsprechenden Geometrien.
Wenn das Werkstück einmal über die gesamte Länge umgeformt ist, wird von einer Überschmiedung oder einem Stich gesprochen. Während eines Stichs wird das Werkstück durch mehrmaliges Einwirken der Werkzeuge umgeformt, ein Einwirken der Werkzeuge kann auch als Hub- oder Werkzeughub bezeichnet werden. Die gesamte Umformung des Werkstücks erfolgt in der Regel durch nacheinander ablaufende Stichfolgen in Form eines Stichplans. Ein Stichplan besteht somit aus mehreren Stichen und beschreibt die Entwicklung der Werkstückgeometrie vom Ausgangszustand zum gewünschten Endzustand.
Grundsätzlich kann der Umformprozess auf einer Radialschmiedemaschine in zwei Umformarten unterteilt werden, nämlich einerseits das Umformen, bei dem das Werkstückgefüge derart ausgebildet wird, dass die geforderte Werkstückqualität bei möglichst hoher Produktivität eingestellt wird, und andererseits das sogenannte Schlichten, bei dem die Oberfläche entsprechend optimiert wird. Beim Schlichten von Rundquerschnitten wird üblicherweise ein kleiner Drehwinkel mit kleinem Werkstückvorschub verwendet, um eine möglichst glatte und ansprechende Oberfläche zu erhalten.
In den in Rede stehenden Radialschmiedemaschinen sind eine Reihe von Schmiedestrategien oder Betriebsmodi bekannt, wie folgt:
A) Die weitverbreitetste Strategie erfolgt so, dass die Werkstückumformung in einem Spiralschmiedemodus durchgeführt wird. Dabei wird das Werkstück nach jedem Werkzeughub um einen definierten Winkel gedreht und derart bewegt, dass im nachfolgenden Hub ein Bereich, der noch keine vollständige Umformung erfahren hat, mit Hilfe der Werkzeuge umgeformt wird. Somit wird im gesamten Stich eine vollständige Oberflächenüberdeckung des Werkstücks durch das Werkzeug erreicht. Bei diesem Spiralschmiedemodus ist die Bewegung, also der mögliche Vorschub, durch die maximale Werkzeuglänge sowie den Drehwinkel zur Drehung des Werkstücks begrenzt. Bei dieser Spiralschmiedestrategie sind immer alle, vorzugsweise vier, Schmiedewerkzeuge bei jedem Hub in Bewegung und nehmen somit an der Umformung teil und formen das Werkstück in gleicher Form um.
B) Eine weitere bekannte Schmiedestrategie sieht vor, dass ebenfalls alle, vorzugsweise 4, Schmiedewerkzeuge bei jedem Hub das Werkstück umformen, jedoch erfolgt zwischen den Hüben keine Werkstückdrehung. Diese Strategie wird als Geradeausmodus bezeichnet und weist eine gewisse Ähnlichkeit mit den gängigen Schmiedeverfahren auf Freiformschmiedepressen auf. Durch den Verzicht der Werkstückdrehung nach einem Hub ist es möglich, den Vorschub im Vergleich zur Spiralschmiedestrategie zur vergrößern. Beim beispielsweise Schmieden eines Achtkantquerschnitts findet in diesem Stich somit keine vollständige Überschmiedung der Werkstückoberfläche statt.
C) Eine bisher nur selten angewandte Schmiedestrategie für Radialschmiedemaschinen ist eine solche, bei der die vorliegenden Werkzeuge paarweise angesteuert werden. Hierbei werden sich gegenüberliegende Werkzeuge gemeinsam angesteuert und nehmen an der Umformung teil, andere Werkzeuge werden zu einem anderen Zeitpunkt oder mit einem anderen Zielmaß angesteuert. Diese Schmiedestrategie wird auch als Flachmodus bezeichnet. Im Flachmodus ist es ebenfalls möglich, dass ein Werkzeugpaar während des Stiches auf einem Zielmaß verbleibt und dem freien Werkstofffluss in lateraler Richtung, der durch das vollständig an der Umformung teilnehmende Werkzeugpaar hervorgerufen wird, zumindest begrenzt.
Üblicherweise wird eine der drei oben genannten Schmiedestrategien für die Umformung eines Werkstücks angewendet. Nachdem die gewünschte Umformung erfolgt ist, erfolgt dann zur Sicherstellung einer ansprechenden Oberfläche üblicherweise noch ein Schlichtprozess mit einer um den Umfang des Werkstücks herum begrenzten Umformung zu einem Werkstück mit gewünschter Endgeometrie und gewünschter Oberflächenbeschaffenheit und gewünschtem Erscheinungsbild.
Ausgehend von dem oben beschriebenen Stand der Technik war es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Radialschmieden eines Werkstücks sowie eine Radialschmiedemaschine, die ausgelegt und eingerichtet ist, dieses Verfahren auszuführen, zur Verfügung zu stellen, die einen optimierten Stichplan und eine optimierte Werkstückbeschaffenheit ergeben.
Diese Aufgabe wird im erfindungsgemäßen Sinne mit einem Verfahren, umfassend die Merkmale des Anspruchs 1 , sowie einer Radialschmiedemaschine, umfassend die Merkmale des Anspruchs 10, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind insbesondere in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Radialschmieden eines Werkstücks von einem Ausgangszustand in einen Endzustand zur Verfügung gestellt, wobei das Radialschmieden vorzugsweise mehrfach einem Stichplan folgend von einem Ausgangszustand in einen Endzustand mittels einer Radialschmiedemaschine erfolgt, welche um den Umfang des Werkstücks angeordnete Schmiedewerkzeuge umfasst. Vorzugsweise sind vier Schmiedewerkzeuge um den Umfang des Werkstücks herum angeordnet. Die Radialschmiedemaschine ist so ausgelegt und eingerichtet, dass sie das Radialschmieden in mindestens drei Betriebsmodi ausführen kann, nämlich A) im Spiralmodus, B) im Geradeausmodus und C) im Flachmodus. Erfindungsgemäß erfolgt die Umformung des Werkstücks von einem Ausgangszustand zu einem Endzustand in einer Abfolge von Radialschmiedestichen, wobei wenigstens zwei der drei unterschiedlichen Betriebsmodi aufeinanderfolgend, d. h. unmittelbar und ohne Zwischenstich aufeinanderfolgend angewandt werden.
Als Stich bezeichnet die Erfindung eine Abfolge von Umformungsvorgängen in einem vorher festgelegten Betriebsmodus über die gesamte Länge des Werkstücks oder zumindest eine vorgegebene Teillänge des Werkstücks. Erfindungsgemäß soll das Verfahren zum Radialschmieden wenigstens zwei unterschiedliche und aufeinander abfolgende Betriebsmodi umfassen, so beispielsweise einen ersten Stich im Spiralmodus, gefolgt von einem zweiten Stich im Geradeausmodus, gefolgt wiederum von einem dritten Stich im Spiralmodus, gegebenenfalls sich anschließend ein Flachmodus. Jede denkbare Kombination von Betriebsmodi bei der Stichabfolge ist vom Erfindungsgedanken umfasst, solange zwei aufeinander folgende Stiche unterschiedliche Betriebsmodi umsetzen. Dies bedeutet, dass auch Stichabfolgen vom Erfindungsgedanken umfasst sind, bei denen mehrere aufeinanderfolgende Stiche einen gleichen Betriebsmodus umsetzen, dann aber gefolgt von einem anderen Betriebsmodus. Gegebenenfalls und bevorzugt wird am Ende des Umform prozesses innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Oberflächenoptimierung durch einen Schlichtstich erreicht. Der Schlichtstich bleibt erfindungsgemäß als Umformoperation unberücksichtigt und stellt somit keinen eigenen Betriebsmodus dar. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Verbesserung der lokalen Formänderung und somit eine Verbesserung der Produktqualität erreicht werden. Ebenso kann eine Verkürzung der Prozesskette durch Verringerung von Vorschmiedeprozessen erreicht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ein auf das Werkstück und dessen Werkstoffgüte optimal angepasstes Umformverfahren, insbesondere bei bestmöglicher Durchschmiedung des Werkstücks insgesamt und unter Berücksichtigung der Formänderungsverteilung innerhalb des Werkstücks.
Bevorzugt wird, wenn die Anwendung und/oder die Reihenfolge der unterschiedlichen Betriebsmodi in Abhängigkeit vom Werkstoff des Werkstücks erfolgt. Vorteilhaft können hierbei die bei bestimmten Werkstoffen besonders zu berücksichtigenden Anforderungen bei Erstellung des Stichplans herangezogen werden. Insbesondere wird bevorzugt, wenn verschiedene Werkstoffe in Werkstoffklassen zusammengefasst werden können, die gegebenenfalls einer gleichen Abfolge von Betriebsmodi unterzogen werden können. Diese Werkstoffklassen sind beispielsweise: Kohlenstoffstähle, Vergütungsstähle, Schnellarbeitsstähle, Kaltarbeitsstähle, Warmarbeitsstähle, Rost- und Säurebeständige Stähle, Nickel-Basis-Legierungen, Hochwarmfeste Stähle und Titanlegierungen, um nur einige zu nennen. Für jede Werkstoffklasse können besondere Anforderungen hinsichtlich des Radialschmiedeverfahrens bestehen, die dann werkstoffabhängig Einfluss auf die Auswahl der Betriebsmodi und die Reihenfolge der anzuwendenden Betriebsmodi haben können.
Bevorzugt wird in diesem Zusammenhang, wenn im Betriebsmodus des Spiralmodus ein Drehen des Werkstücks in einem vorab festgelegten Drehwinkel um seine Längsachse nach jedem Schmiedewerkzeughub erfolgt. Hierbei wird bevorzugt, wenn sämtliche Schmiedewerkzeuge an der Umformung vorzugsweise gleichmäßig teilnehmen. In einer ebenso bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt beim Betriebsmodus des Geradeausmodus keinerlei Drehen des Werkstücks um seine Längsachse nach jedem Werkzeughub. Besonders bevorzugt wird in diesem Zusammenhang, wenn alle Schmiedewerkzeuge vorzugsweise gleichmäßig an der Umformung teilnehmen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt im Betriebsmodus des Flachmodus nur eine Umformung durch gegenüberliegend angeordnete Schmiedewerkzeuge, vorzugsweise von zwei einander gegenüberliegenden Schmiedewerkzeugen aus einer Gesamtanzahl von vier um den Umfang des Werkstücks angeordneten Schmiedewerkzeugen. Im Flachmodus können die an einer ersten Umformoperation nicht oder nur begrenzt teilnehmenden Werkzeuge zeitlich oder hinsichtlich des Umformmaßes anders als die oben beschriebenen und an der Umformung teilnehmenden Schmiedewerkzeuge angesteuert werden. Ebenso können die an der Umformung nicht teilnehmenden Schmiedewerkzeuge nur an das Werkstück heran angestellt werden, um eine seitliche Breitung des Werkstücks während des Radialschmiedevorgangs zumindest zu begrenzen und vorzugsweise gänzlich zu unterbinden. Schließlich können die an der Umformung nicht teilnehmenden Schmiedewerkzeuge selbstverständlich auch in einer Ausgangsposition verbleiben und zumindest zeitlich begrenzt keinen Kontakt zum Werkstück aufnehmen.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Steuerungseinrichtung durchgeführt, die dazu ausgelegt und eingerichtet ist, eine für das Werkstück optimale Stichabfolge zu berechnen und dann der Radialschmiedemaschine so vorzugeben, dass die optimale Stichabfolge durchgeführt wird. Besonders bevorzugt wird in diesem Zusammenhang, wenn die Ansteuerung der Radialschmiedemaschine auf Basis eines Stichplanberechnungsprogramms ausgeführt wird, welches eine optimale Stichabfolge unter Berücksichtigung der optimalen Schmiedestrategien erzeugt. Vorzugsweise wird neben der Start- und Endgeometrie des Werkstücks auch die Starttemperatur, beispielsweise die Ofentemperatur, und besonders bevorzugt auch die Werkstoffgüte vorgegeben. Das Technologieprogramm kann dann unter Verwendung aller möglichen Schmiedestrategien die beste Stichabfolge berechnen. Besonders bevorzugt wird, wenn die Zwischenabmessungen nach jedem Werkzeughub sowie die Schmiedestrategie derart berechnet werden, dass die beste Formänderungsverteilung am Ende der Stichabfolge erreicht wird. Dies kann beispielsweise durch Vergleich der Formänderungsverteilung zum Prozessende unter Berechnung aller möglicher Kombinationen von Stichabfolgen sowie Stichen unterschiedlicher Betriebsmodi erfolgen. Die Auslegung der Schmiedestrategie erfolgt insbesondere bevorzugt unter Berücksichtigung der Anlagenkraft sowie der verfügbaren Werkzeuggeometrien.
Ein für derartige Zwecke besonders geeignetes Technologieprogramm zur Stichplanberechnung stellt das Comforge® Technologiepaket dar, dass mit dem Daten allen industriell relevanten Werkstoffen alle Voraussetzungen besitzt, die entsprechenden Schmiedepläne zu berechnen. Durch Comforge® steht den Anlagenbetreibern eine umfassende Datenbank für störungsfreie und technologisch bewährte Schmiedeprozesse zur Verfügung. Besonders bevorzugt wird, wenn ein Automationssystem alle Anlagenbauteile, Steuerungseinrichtungen und Sensoren überwacht und steuert. Hierdurch kann bei geeigneter Anwendung des Comforge® Technologiepakets der Ablauf des Schmiedens vom Start bis zum Ende die Geometrie der Umformung, die dabei einwirkenden Kräfte und zu beachtenden Temperaturen sowie die Zeit für jeden Stich für den gesamten Schmiededurchgang vorberechnet und modelliert werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Radialschmiedemaschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung zur Verfügung gestellt. Erfindungsgemäß ist die Radialschmiedemaschine mit einer Steuerungseinrichtung versehen, die dazu ausgelegt und eingerichtet ist, die Ansteuerung der Radialschmiedemaschine auf Basis eines Stichplanberechnungsprogramms auszuführen. Dieses Stichplanberechnungsprogramm berücksichtigt bevorzugt die Start- und gewünschte Endgeometrie sowie die Starttemperatur des Radialschmiedevorgangs sowie die Werkstoffgüte des Werkstücks selbst. Besonders bevorzugt wird in diesem Zusammenhang, wenn das Stichplanberechnungsprogramm auch Zwischenabmessungen des Werkstücks mit dem Ziel einer optimalen Formänderungsverteilung am Werkstück berücksichtigt. Gemäß der Erfindung wird dem Anlagenbetreiber ein Verfahren sowie eine hierfür vorgesehene Radialschmiedemaschine zur Verfügung gestellt, die in der Lage sind, eine optimale Umformung des Werkstücks angepasst auf die Werkstoffgüte und unter Anwendung einer Abfolge von vergleichsweise leicht beherrschbaren Prozessen zu ermöglichen.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Radialschmieden eines Werkstücks von einem Ausgangszustand in einen Endzustand, vorzugsweise mehrfach einem Stichplan folgend von einem Ausgangszustand in einen Endzustand, mittels einer Radialschmiedemaschine, umfassend um den Umfang des Werkstücks angeordnete Schmiedewerkzeuge, vorzugsweise vier Schmiedewerkzeuge, wobei die Radialschmiedemaschine ausgelegt und eingerichtet ist, das Radialschmieden in mindestens drei Betriebsmodi auszuführen, die A) das Radialschmieden im Spiralmodus, B) das Radialschmieden im Geradeausmodus und C) das Radialschmieden im Flachmodus umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformung des Werkstücks von einem Ausgangszustand zu einem Endzustand als Abfolge von Radialschmiedestichen erfolgt, wobei wenigstens zwei der drei unterschiedlichen Betriebsmodi aufeinander folgend angewandt werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umformung des Werkstücks eine sich wiederholende Abfolge von unterschiedlichen Betriebsmodi, vorzugsweise beginnend mit Betriebsmodus A), gefolgt von Betriebsmodus B), daran anschließend wieder Betriebsmodus A), oder beginnend mit Betriebsmodus B), gefolgt von Betriebsmodus A), daran anschließend wieder Betriebsmodus B), besonders bevorzugt abschließend gefolgt von Betriebsmodus C), umfasst.
3. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Umformung des Werkstücks von einem Ausgangszustand zu einem Endzustand alle drei unterschiedlichen Betriebsmodi angewandt werden.
4. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendung und/oder die Reihenfolge der Betriebsmodi in Abhängigkeit vom Werkstoff des Werkstücks erfolgt.
5. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der abschließende Stich ein Schlichten zur Einstellung der Oberflächenoptimierung ist.
6. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebsmodus A) des Spiralmodus ein Drehen des Werkstücks in einem vorab festgelegten Drehwinkel um seine Längsachse nach jedem Schmiedewerkzeughub erfolgt, wobei vorzugsweise alle Schmiedewerkzeug an der Umformung teilnehmen.
7. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebsmodus B) des Geradeausmodus kein Drehen des Werkstücks nach jedem Werkzeughub erfolgt, wobei vorzugsweise alle Schmiedewerkzeug an der Umformung teilnehmen.
8. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebsmodus C) des Flachmodus nur einander gegenüberliegende Schmiedewerkzeuge, vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende Schmiedewerkzeuge von vier um den Umfang des Werkstücks angeordneten Schmiedewerkzeugen, an der Umformung teilnehmen.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht an der Umformung teilnehmenden Schmiedewerkzeuge an den Umfang des Werkstücks angestellt sind, um eine laterale Breitung des Werkstücks zumindest zu begrenzen. Radialschmiedemaschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radialschmiedemaschine mit einer Steuerungseinrichtung verbunden ist, die dazu ausgelegt und eingerichtet ist, eine für das Werkstück optimale Stichabfolge zu berechnen und der Radialschmiedemaschine vorzugeben. Radialschmiedemaschine gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseirichtung dazu ausgelegt und eingerichtet ist, die Ansteuerung der Radialschmiedemaschine auf Basis eines Stichplanberechnungsprogramms auszuführen, das die Start- und gewünschte Endgeometrie sowie die Starttemperatur des Radialschmiedevorgangs und die Werkstoffgüte des Werkstücks berücksichtigt. Radialschmiedemaschine gemäß Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stichplanberechnungsprogramm neben der Start- und Endgeometrie auch Zwischenabmessungen des Werkstücks mit dem Ziel einer optimalen Formänderungsverteilung im Werkstück berücksichtigt. Radialschmiedemaschine gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Radialschmiedemaschine unter Berücksichtigung der maximalen Maschinenkraft sowie der Geometrien der verfügbaren Schmiedewerkzeuge erfolgt. Radialschmiedemaschine gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Betriebsmodus (C) des Flachmodus, bei dem nur einander gegenüberliegende Schmiedewerkzeuge, vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende Schmiedewerkzeuge von vier um den Umfang des Werkstücks angeordneten Schmiedewerkzeugen, so ansteuerbar sind, dass sie an der Umformung teilnehmen, wobei die nicht an der Umformung teilnehmenden Schmiedewerkzeuge so an den Umfang des Werkstücks anstellbar sind, dass eine laterale Breitung des Werkstücks zumindest begrenzt wird.
EP23728317.1A 2022-06-30 2023-05-22 Schmiedestrategie smx Pending EP4547419A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022206670 2022-06-30
DE102022206855.6A DE102022206855A1 (de) 2022-06-30 2022-07-05 Schmiedestrategie SMX
PCT/EP2023/063572 WO2024002582A1 (de) 2022-06-30 2023-05-22 Schmiedestrategie smx

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4547419A1 true EP4547419A1 (de) 2025-05-07

Family

ID=86688441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23728317.1A Pending EP4547419A1 (de) 2022-06-30 2023-05-22 Schmiedestrategie smx

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20250387826A1 (de)
EP (1) EP4547419A1 (de)
WO (1) WO2024002582A1 (de)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3800220C1 (de) * 1988-01-07 1989-02-02 Pahnke Engineering Gmbh & Co Kg, 4000 Duesseldorf, De
DE102009034541B3 (de) * 2009-07-23 2011-04-07 Langenstein & Schemann Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Streckschmieden von gedrallten Teilen
CN111922264A (zh) * 2020-06-22 2020-11-13 大冶特殊钢有限公司 一种径锻不旋转锻造方法
CN114178453B (zh) * 2021-11-04 2023-08-18 大冶特殊钢有限公司 一种高合金方坯的径向锻造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20250387826A1 (en) 2025-12-25
WO2024002582A1 (de) 2024-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0299111B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Richten von Schlag aufweisenden Werkstücken
DE10024990C5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum induktiven Härten von Kurbelwellen
WO2013189574A1 (de) Verfahren zum erzeugen einer verzahnung und mit diesem verfahren betreibbare verzahnungsmaschine
WO2005051594A2 (de) Kaltumformverfahren zur herstellung von kugelzapfen
EP3620251B1 (de) Verfahren zur verzahnbearbeitung eines werkstücks, soiw verzahnmaschine und software dafür
EP2316589B1 (de) Verfahren und Walzmaschine zum Reckwalzen eines Werkstücks
EP2540431B1 (de) Abbrennstumpfschweißmaschine mit einem durch einen Servomotor angetriebenen Kurvengetriebe
DE3019592C2 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten von Stahlrohren
DE60110229T2 (de) Druckmaschine und verfahren zur herstellung eines hohlkörpers
WO2024002582A1 (de) Schmiedestrategie smx
DE102022206855A1 (de) Schmiedestrategie SMX
EP3898079B1 (de) Verfahren zur oberflächenbehandlung, wälzlagerbauteil und vorrichtung
EP2203264B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur umformung eines stangenmaterials, stangenmaterial
EP4134182A1 (de) Rollprofilierverfahren
EP3643418B1 (de) Biegemaschine und verfahren zur steuerung der biegemaschine
DE102009034541B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Streckschmieden von gedrallten Teilen
DE60115451T2 (de) Verfahren und formvorrichtung zum verformen eines hohlen werkstücks
EP1345715B1 (de) Schmiedepresse mit stellvorrichtung auf matrizenseite
DE102017113382B3 (de) Gewindewalzverfahren und Gewindewalzvorrichtung zur Herstellung eines Gewindes
EP0616863B1 (de) Verfahren zur Zahnstangenherstellung durch Kaltumformen, danach hergestellte Zahnstange und Vorrichtung zur Verfahrensdurchführung
DE102005051908B3 (de) Verfahren zur Erzeugung oder Nachbearbeitung eines Gewindes
EP4335565A1 (de) Verfahren zur automatischen stichplanberechnung beim schmieden von abgesetzten wellen
EP4335564A1 (de) Verfahren zur automatischen stichplanberechnung beim radialschmieden
EP2946850A1 (de) Verfahren zum Schmieden eines metallischen Werkstücks
AT520649A4 (de) Verfahren mit einer Fertigungseinrichtung zum Umformen von Blech

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250130

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Free format text: CASE NUMBER: APP_22188/2025

Effective date: 20250509

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20260204