JP2002263780A - フランジ状の製品もしくは円筒状の中間製品におけるフランジを製作するための方法並びに成形機及び工具 - Google Patents
フランジ状の製品もしくは円筒状の中間製品におけるフランジを製作するための方法並びに成形機及び工具Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
- B21D19/02—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge
- B21D19/04—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers
- B21D19/046—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers for flanging edges of tubular products
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- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
- B21K21/12—Shaping end portions of hollow articles
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- B21K23/00—Making other articles
- B21K23/04—Making other articles flanged articles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 フランジ状の製品及び円筒状の中間製品にお
けるフランジをわずかな製作費用と操作費用で大きな個
数で製作できるようにすること。 【解決手段】 中間製品を、フランジ輪郭を準備する回
転しない、送りユニット１６内に配置された下側工具４
に受容し、上側工具２の回転する圧延ヘッド１９に向か
って送り、上側工具２と下側工具４との間で中間製品の
変形領域を冷間圧延することによってフランジ３４を形
成すること。
けるフランジをわずかな製作費用と操作費用で大きな個
数で製作できるようにすること。 【解決手段】 中間製品を、フランジ輪郭を準備する回
転しない、送りユニット１６内に配置された下側工具４
に受容し、上側工具２の回転する圧延ヘッド１９に向か
って送り、上側工具２と下側工具４との間で中間製品の
変形領域を冷間圧延することによってフランジ３４を形
成すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、中間製品からフラ
ンジ状の製品をかつ円筒状の中間製品、例えば管又は棒
区分にフランジを製作するための方法並びに成形機及び
工具に関する。
ンジ状の製品をかつ円筒状の中間製品、例えば管又は棒
区分にフランジを製作するための方法並びに成形機及び
工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】中間フランジ及び／又は端部フランジと
して構成されたフランジを有する構成部分もしくは完全
品は機械製造分野においては多様の目的に必要とされ
る。例えばフランジを備えた軸及び中空軸は特に自動車
伝動装置製造分野にて大きな数量で使用されている。こ
の場合にはフランジ直径はしばしば中空軸／軸の直径よ
りも著しく大きくかつ中空軸／軸はしばしばその外径に
対し著しく大きい。高い強度特性と接続作業の省略とに
基づき有利である一体の構成部分は経済的には変形技術
的な方法でしか製造できない。もちろん従来公知の変形
方法はこの一体の構成部分のためには高い製造費用を前
提としている。この場合には生産プロセスの障害の発生
を増大させる高い取扱い費用を伴う長いプロセスチェー
ンが必要である。いずれの方法においても、中間製品、
特に管もしくは棒区分はまず半製品から鋸断、折断又は
切断により−冷間／半熱間又は熱間−で分断され、次い
で場合によっては前処理をも施したあとで本来の成形装
置に供給される。このような形式で単段階又は複段階の
変形プロセスが実施される。
して構成されたフランジを有する構成部分もしくは完全
品は機械製造分野においては多様の目的に必要とされ
る。例えばフランジを備えた軸及び中空軸は特に自動車
伝動装置製造分野にて大きな数量で使用されている。こ
の場合にはフランジ直径はしばしば中空軸／軸の直径よ
りも著しく大きくかつ中空軸／軸はしばしばその外径に
対し著しく大きい。高い強度特性と接続作業の省略とに
基づき有利である一体の構成部分は経済的には変形技術
的な方法でしか製造できない。もちろん従来公知の変形
方法はこの一体の構成部分のためには高い製造費用を前
提としている。この場合には生産プロセスの障害の発生
を増大させる高い取扱い費用を伴う長いプロセスチェー
ンが必要である。いずれの方法においても、中間製品、
特に管もしくは棒区分はまず半製品から鋸断、折断又は
切断により−冷間／半熱間又は熱間−で分断され、次い
で場合によっては前処理をも施したあとで本来の成形装
置に供給される。このような形式で単段階又は複段階の
変形プロセスが実施される。
【０００３】例えば冷間塑性プレスによって製作する場
合には、near-net shape-テクノロジ（加工代がないか
又はわずか）で製作されるにも拘わらずかつ短い工程時
間を達成するために、著しい投資と稼働費用とが必要で
ある。使用された多段プレスにおける取扱い費用は大き
く、さらに高いプレス力によってきわめて高い工具負荷
が発生する。構成部分もしくは工作物は前処理もしくは
後処理されなければならない。例えば変形のあとで後続
熱処理（焼入れ）のために燐酸処理されなければならな
い。さらに、多段工具の場合には構成部材の移転によっ
て材料分布の偏心が発生することが避けられない。
合には、near-net shape-テクノロジ（加工代がないか
又はわずか）で製作されるにも拘わらずかつ短い工程時
間を達成するために、著しい投資と稼働費用とが必要で
ある。使用された多段プレスにおける取扱い費用は大き
く、さらに高いプレス力によってきわめて高い工具負荷
が発生する。構成部分もしくは工作物は前処理もしくは
後処理されなければならない。例えば変形のあとで後続
熱処理（焼入れ）のために燐酸処理されなければならな
い。さらに、多段工具の場合には構成部材の移転によっ
て材料分布の偏心が発生することが避けられない。
【０００４】冷間変形する揺動プレスの場合にはnear-n
et shape-テクノロジであるにも拘わらず、上側工具の
調節可能な傾斜角が最大約２°であることに基づき、一
方では比較的に大きな力が必要であり、他方ではこれに
よって所定の幾何学的な形状しか製造することができな
い。圧延時間、ひいては工程時間は比較的に長い。さら
に公知の構成の機械もしくはプレスにおいては長い構成
部分、例えば前述の軸及び中空軸の着脱は通常は可能で
はない。この製造プロセスのために使用されるアキシャ
ルダイローラ（外側にある斜歯を有するリング状の工作
物の製作に関するＥＰ０８２８５７２Ｂ１を参照）は、
従来は最高１０°までの上側工具の傾き角で、熱間変形
でしか使用されなかった。
et shape-テクノロジであるにも拘わらず、上側工具の
調節可能な傾斜角が最大約２°であることに基づき、一
方では比較的に大きな力が必要であり、他方ではこれに
よって所定の幾何学的な形状しか製造することができな
い。圧延時間、ひいては工程時間は比較的に長い。さら
に公知の構成の機械もしくはプレスにおいては長い構成
部分、例えば前述の軸及び中空軸の着脱は通常は可能で
はない。この製造プロセスのために使用されるアキシャ
ルダイローラ（外側にある斜歯を有するリング状の工作
物の製作に関するＥＰ０８２８５７２Ｂ１を参照）は、
従来は最高１０°までの上側工具の傾き角で、熱間変形
でしか使用されなかった。
【０００５】熱間塑性プレスによる製作は、まず工作物
が鍛造温度まで加熱されることを条件とし、ひいては適
当な操作を伴う加熱装置の他に場合によってはスケール
除去装置を必要とする。この場合には加工代は冷間塑性
プレスよりも大きく、プレス力は加熱に基づき著しく小
さい。しかし薄肉の管軸は比較的に迅速に冷え、迅速に
不都合な冷たい工作物になる。
が鍛造温度まで加熱されることを条件とし、ひいては適
当な操作を伴う加熱装置の他に場合によってはスケール
除去装置を必要とする。この場合には加工代は冷間塑性
プレスよりも大きく、プレス力は加熱に基づき著しく小
さい。しかし薄肉の管軸は比較的に迅速に冷え、迅速に
不都合な冷たい工作物になる。
【０００６】さらに公知である電気据え込みの場合に
は、管区分は成形しようとするフランジの領域にて部分
的に加熱される。この場合にはわずかな変形力しか必要
とされないが、加工代は先きに述べた方法の場合よりも
著しく大きい。さらに中間製品は方法的に機械内で加熱
されることが必要であるので工程時間が長くなる。
は、管区分は成形しようとするフランジの領域にて部分
的に加熱される。この場合にはわずかな変形力しか必要
とされないが、加工代は先きに述べた方法の場合よりも
著しく大きい。さらに中間製品は方法的に機械内で加熱
されることが必要であるので工程時間が長くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、わず
かな製作及び操作費用でも大きい個数を可能にする、冒
頭に述べた形式の方法、成形機及び工具を提供すること
である。
かな製作及び操作費用でも大きい個数を可能にする、冒
頭に述べた形式の方法、成形機及び工具を提供すること
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、中間製
品が、フランジ輪郭を準備する、回転しない、送りユニ
ット内に配置された下側工具に受容され、上側工具の回
転する圧延ヘッドに向かって送られ、中間製品の変形領
域を上側工具と下側工具との間で冷間圧延することによ
ってフランジが圧延成形されることによって解決され
た。冷間圧延はわずかなコンポーネントだけで冷間でフ
ランジを製作するためのプロセスチェーンの前提条件を
成す。半製品（管、棒又はそれに類似したもの）の分断
は高生産性の連続的な分断方法、例えば高圧水切断によ
って実施できる。冷間分断によって熱影響ゾーンは発生
せず、切断領域にて材料変形及び硬化は発生せず、同時
に良好な切断質が得られかつジョブ交換に際して高い融
通性が得られる。
品が、フランジ輪郭を準備する、回転しない、送りユニ
ット内に配置された下側工具に受容され、上側工具の回
転する圧延ヘッドに向かって送られ、中間製品の変形領
域を上側工具と下側工具との間で冷間圧延することによ
ってフランジが圧延成形されることによって解決され
た。冷間圧延はわずかなコンポーネントだけで冷間でフ
ランジを製作するためのプロセスチェーンの前提条件を
成す。半製品（管、棒又はそれに類似したもの）の分断
は高生産性の連続的な分断方法、例えば高圧水切断によ
って実施できる。冷間分断によって熱影響ゾーンは発生
せず、切断領域にて材料変形及び硬化は発生せず、同時
に良好な切断質が得られかつジョブ交換に際して高い融
通性が得られる。
【０００９】送りユニットにおける中間製品の緊定もし
くは受容は、長い構成部分でも問題なく加工できるよう
にすることを可能にする。冷間圧延によって狭い公差
（約０．１ｍｍの高さ公差）が達成されるので所定の機
能面にとっては切削加工を省略できるようになり、必要
とあれば熱処理後の硬質精密加工を実施するだけでよく
なる。圧延する場合の固有の変形比によって例えば冷間
塑性プレスに較べて高められた限界変形度が得られるの
で、より大きなフランジ直径が製作され得るようにな
る。圧延に際しての部分的な力の作用は同時に高い回転
数を用いて、出力の著しく低い機械の使用を可能にす
る。この利点は、より大きな工作物寸法のために変形を
半熱間もしくは熱間で実施しようとする場合にも十分に
活用される。この場合にも工作物においては変形の間、
回転対称的な緊締状態が作用しないので、工具は公知の
方法に比較して著しく小さく構成することができる。
くは受容は、長い構成部分でも問題なく加工できるよう
にすることを可能にする。冷間圧延によって狭い公差
（約０．１ｍｍの高さ公差）が達成されるので所定の機
能面にとっては切削加工を省略できるようになり、必要
とあれば熱処理後の硬質精密加工を実施するだけでよく
なる。圧延する場合の固有の変形比によって例えば冷間
塑性プレスに較べて高められた限界変形度が得られるの
で、より大きなフランジ直径が製作され得るようにな
る。圧延に際しての部分的な力の作用は同時に高い回転
数を用いて、出力の著しく低い機械の使用を可能にす
る。この利点は、より大きな工作物寸法のために変形を
半熱間もしくは熱間で実施しようとする場合にも十分に
活用される。この場合にも工作物においては変形の間、
回転対称的な緊締状態が作用しないので、工具は公知の
方法に比較して著しく小さく構成することができる。
【００１０】本発明による有利な提案によれば中間製品
は下側工具の、フランジ輪郭を模造するダイに受容さ
れ、回転する圧延ヘッドに対し軸方向で移動させられ、
フランジ模造によって与えられたフランジ輪郭により定
められた中間製品の変形領域にて、輪郭中空室が圧延さ
れた中間製品の材料によって充たされる。自動冷間圧延
装置にて所定の輪郭模造によって実施される工作物のダ
イ圧延は、＞１０°である上側工具の傾斜角で行なわれ
ると有利である。中間製品は特別に表面処理される必要
はない。ダイ圧延によっては変形領域にて高い寸法精度
が達成される。何故ならばフランジが工具内で構成され
るからである。
は下側工具の、フランジ輪郭を模造するダイに受容さ
れ、回転する圧延ヘッドに対し軸方向で移動させられ、
フランジ模造によって与えられたフランジ輪郭により定
められた中間製品の変形領域にて、輪郭中空室が圧延さ
れた中間製品の材料によって充たされる。自動冷間圧延
装置にて所定の輪郭模造によって実施される工作物のダ
イ圧延は、＞１０°である上側工具の傾斜角で行なわれ
ると有利である。中間製品は特別に表面処理される必要
はない。ダイ圧延によっては変形領域にて高い寸法精度
が達成される。何故ならばフランジが工具内で構成され
るからである。
【００１１】製作プロセスは冷間圧延の間に冷却及び／
又は潤滑媒体が中間製品に吹き付けられることにより好
ましいものとなる。
又は潤滑媒体が中間製品に吹き付けられることにより好
ましいものとなる。
【００１２】中空円筒状の中間製品にフランジを製作す
る場合には、本発明によれば、フランジを圧延成形する
際に前記中間製品を内から支えることが提案されてい
る。これは圧延プロセスの間、工作物内径の形状安定性
の維持を高める。
る場合には、本発明によれば、フランジを圧延成形する
際に前記中間製品を内から支えることが提案されてい
る。これは圧延プロセスの間、工作物内径の形状安定性
の維持を高める。
【００１３】本発明による方法を助ける別の手段は、中
空円筒状の中間製品がフランジ圧延の前に、内径にて面
取りされていることである。面取りは有利には分断と一
緒に一の作業ステーションにて実行され、圧延ミス、特
に圧延開始時の圧延ミスを回避するために役立つ。面取
りは管区分の壁厚の１／２の大きさを有することができ
る。
空円筒状の中間製品がフランジ圧延の前に、内径にて面
取りされていることである。面取りは有利には分断と一
緒に一の作業ステーションにて実行され、圧延ミス、特
に圧延開始時の圧延ミスを回避するために役立つ。面取
りは管区分の壁厚の１／２の大きさを有することができ
る。
【００１４】本発明の構成によれば、フランジが中間製
品に一段又は二段の圧延プロセスで圧延成形されるよう
に構成されている。一段の圧延プロセスはフランジから
先きへ突出する中間製品の端部が長すぎないとフランジ
部分のために規格にしたがって実施することができる。
例えば中間フランジのように、中空の中間製品の端部か
ら間隔をおいたフランジを有する他の工作物の場合に
は、第２の圧延段階で、フランジから先きへ突出する管
端部の壁厚さが減じられる。これは逆向き回転法での押
圧圧延により行なわれるか又は揺動する上側工具による
成形によって行なわれる。
品に一段又は二段の圧延プロセスで圧延成形されるよう
に構成されている。一段の圧延プロセスはフランジから
先きへ突出する中間製品の端部が長すぎないとフランジ
部分のために規格にしたがって実施することができる。
例えば中間フランジのように、中空の中間製品の端部か
ら間隔をおいたフランジを有する他の工作物の場合に
は、第２の圧延段階で、フランジから先きへ突出する管
端部の壁厚さが減じられる。これは逆向き回転法での押
圧圧延により行なわれるか又は揺動する上側工具による
成形によって行なわれる。
【００１５】有利な実施例によればフランジを成形する
間、フランジに半径方向の押圧力がかけられる。これに
より、フランジが成形し終わる前に、ダイにおいて材料
が自由に半径方向に流れる場合に所定の条件のもとで発
生するような亀裂又は襞の形成を回避することができ
る。
間、フランジに半径方向の押圧力がかけられる。これに
より、フランジが成形し終わる前に、ダイにおいて材料
が自由に半径方向に流れる場合に所定の条件のもとで発
生するような亀裂又は襞の形成を回避することができ
る。
【００１６】前記方法を実施するための成形機において
は、本発明によれば自動冷間圧延装置の工具緊締プレー
トの上に、受容ケーシング内に配置された、駆動され
る、少なくとも１つの圧延ヘッドを有する上側工具が、
位置の確保された状態で固定されておりかつ軸方向の送
りユニット内に配置された下側工具と協働するようにな
っている。緊締プレートには簡単な形式で、構成の異な
る圧延ヘッドを装着することができる。その際、上側工
具は下側工具に対し正確に位置決めすることができる。
圧延の間、工具緊締プレートは成形に際し発生させられ
る力を受け止める。
は、本発明によれば自動冷間圧延装置の工具緊締プレー
トの上に、受容ケーシング内に配置された、駆動され
る、少なくとも１つの圧延ヘッドを有する上側工具が、
位置の確保された状態で固定されておりかつ軸方向の送
りユニット内に配置された下側工具と協働するようにな
っている。緊締プレートには簡単な形式で、構成の異な
る圧延ヘッドを装着することができる。その際、上側工
具は下側工具に対し正確に位置決めすることができる。
圧延の間、工具緊締プレートは成形に際し発生させられ
る力を受け止める。
【００１７】本発明の１実施例によれば成形機の送りユ
ニットには、無接触の距離測定系が配属されている。下
側工具の軸方向の移動距離はこれによって常に正確に検
出される。
ニットには、無接触の距離測定系が配属されている。下
側工具の軸方向の移動距離はこれによって常に正確に検
出される。
【００１８】本発明による有利な１実施例によれば、２
つの差動シリンダが一方ではそのシリンダケーシングで
送りユニットに固定されかつ他方ではそのピストン棒
で、上側工具を保持するフレームに不動に結合されてい
る。ピストン棒に対して相対的に移動するシリンダケー
シングを有するサーボハイドロリック式に駆動される差
動シリンダは２つの働きを有する。第１には差動シリン
ダは圧延送り、すなわち回転する上側工具に対する下側
工具もしくは送りユニットの移動、ひいては圧延過程の
開始と引戻しを行ない、第２には下側工具に対する上側
工具の案内、ひいては半径方向の力の吸収を行なう。こ
の場合、大きな案内間隔は下側工具の傾倒しない位置を
可能にする。
つの差動シリンダが一方ではそのシリンダケーシングで
送りユニットに固定されかつ他方ではそのピストン棒
で、上側工具を保持するフレームに不動に結合されてい
る。ピストン棒に対して相対的に移動するシリンダケー
シングを有するサーボハイドロリック式に駆動される差
動シリンダは２つの働きを有する。第１には差動シリン
ダは圧延送り、すなわち回転する上側工具に対する下側
工具もしくは送りユニットの移動、ひいては圧延過程の
開始と引戻しを行ない、第２には下側工具に対する上側
工具の案内、ひいては半径方向の力の吸収を行なう。こ
の場合、大きな案内間隔は下側工具の傾倒しない位置を
可能にする。
【００１９】有利な実施例によれば上側工具は圧延ヘッ
ドのための駆動軸で構成されている。これは、例えば下
側工具の向き合った送りユニット内に配置された工作物
の内径に輪郭部、例えば成形部を成形しようとするとき
に、駆動軸を通して外部からマンドレルを圧延ヘッドに
近づけることを可能にする。
ドのための駆動軸で構成されている。これは、例えば下
側工具の向き合った送りユニット内に配置された工作物
の内径に輪郭部、例えば成形部を成形しようとするとき
に、駆動軸を通して外部からマンドレルを圧延ヘッドに
近づけることを可能にする。
【００２０】本発明の１実施例によれば上側工具のアン
バランスが補償されている。例えば回転する上側工具の
アンバランスを補償する（もちろん高回転の場合しか必
要ではない）ためには、補償質量を零まで移動させるこ
とで補償が達成される。このためには予備調節のあとで
まず残留アンバランスが測定技術的に検出される。選択
的に質量補償を自動的に行ない、運転中にアンバランス
が発生しないようにすることもできる。
バランスが補償されている。例えば回転する上側工具の
アンバランスを補償する（もちろん高回転の場合しか必
要ではない）ためには、補償質量を零まで移動させるこ
とで補償が達成される。このためには予備調節のあとで
まず残留アンバランスが測定技術的に検出される。選択
的に質量補償を自動的に行ない、運転中にアンバランス
が発生しないようにすることもできる。
【００２１】本発明の有利な構成によれば、送りユニッ
トは、下側工具にて案内された、横桁に支えられた押出
し部材と、横桁が支えられる、回転可能に支承された支
持棒とをもって構成されている。これでは工作物流の方
向で工作物を自動的に機械に取付けかつ機械から取外す
ことが実現される。
トは、下側工具にて案内された、横桁に支えられた押出
し部材と、横桁が支えられる、回転可能に支承された支
持棒とをもって構成されている。これでは工作物流の方
向で工作物を自動的に機械に取付けかつ機械から取外す
ことが実現される。
【００２２】さらに機械フレームに配置された可動桁を
設け、該可動桁に水平に対し所定の角度にずらして配置
された差動シリンダを係合させることもできる。この場
合には押出し部材内には、工具とは反対側の端部にばね
弾性的に負荷されたマンドレルが配置される。このマン
ドレルは圧延プロセスの間、工作物内径の形状安定性を
維持する。
設け、該可動桁に水平に対し所定の角度にずらして配置
された差動シリンダを係合させることもできる。この場
合には押出し部材内には、工具とは反対側の端部にばね
弾性的に負荷されたマンドレルが配置される。このマン
ドレルは圧延プロセスの間、工作物内径の形状安定性を
維持する。
【００２３】圧延の間、上側工具は常時マンドレルに対
し押圧される。これによってマンドレルは送りで絶えず
送り方向とは反対に押し除けられる。もちろん下側工具
にて案内された押出し部材は圧延の間、送りユニットに
対する軸方向の位置を変化させない。前記処置は、圧延
開始の間、力がエレメント上側工具から工作物−押出し
部材（押圧力）−横桁−支持棒（引張り力）−送りユニ
ット−フレームへと伝達されかつ上側工具にて力の流れ
が閉じるのに役立つ。圧延が進行すると圧延力は主とし
て下側工具自体によって吸収される。可動桁に係合する
２つの差動シリンダによって、圧延プロセスが終了した
あとで（送りユニットは出発位置へ戻されている）、押
出し部材とマンドレルは一緒に、新しい管区分が有利に
は統合された取付け兼取外し装置と共に構成された自動
圧延装置から供給され得るまで引き戻される。
し押圧される。これによってマンドレルは送りで絶えず
送り方向とは反対に押し除けられる。もちろん下側工具
にて案内された押出し部材は圧延の間、送りユニットに
対する軸方向の位置を変化させない。前記処置は、圧延
開始の間、力がエレメント上側工具から工作物−押出し
部材（押圧力）−横桁−支持棒（引張り力）−送りユニ
ット−フレームへと伝達されかつ上側工具にて力の流れ
が閉じるのに役立つ。圧延が進行すると圧延力は主とし
て下側工具自体によって吸収される。可動桁に係合する
２つの差動シリンダによって、圧延プロセスが終了した
あとで（送りユニットは出発位置へ戻されている）、押
出し部材とマンドレルは一緒に、新しい管区分が有利に
は統合された取付け兼取外し装置と共に構成された自動
圧延装置から供給され得るまで引き戻される。
【００２４】先きに記述した成形機にて使用するための
有利な工具は、本発明によれば、互いに１２０°ずらさ
れて配置された３つの円錐状の圧延ヘッドを有してお
り、該圧延ヘッドに下側工具が配属されている。下側工
具は送りユニット内に弾性的に支えられた可動スリーブ
と、該可動スリーブを弾性的な支持とは逆向きに負荷す
るばねと、このばねの組込み室を閉鎖する、前記可動ス
リーブに不動に結合されたカバーとから成っている。材
料は高さの一定である半径方向のギャップへ流れ込む。
このギャップはベース工具に対する下側工具の載置から
始まって完成したフランジ高さへ減少させられる。これ
によって１つの工具を使用するだけで２段階の圧延プロ
セスが１つのダイにおいて実施可能である。
有利な工具は、本発明によれば、互いに１２０°ずらさ
れて配置された３つの円錐状の圧延ヘッドを有してお
り、該圧延ヘッドに下側工具が配属されている。下側工
具は送りユニット内に弾性的に支えられた可動スリーブ
と、該可動スリーブを弾性的な支持とは逆向きに負荷す
るばねと、このばねの組込み室を閉鎖する、前記可動ス
リーブに不動に結合されたカバーとから成っている。材
料は高さの一定である半径方向のギャップへ流れ込む。
このギャップはベース工具に対する下側工具の載置から
始まって完成したフランジ高さへ減少させられる。これ
によって１つの工具を使用するだけで２段階の圧延プロ
セスが１つのダイにおいて実施可能である。
【００２５】先きに記述した成形機にて使用するための
別の工具においては、受容ケーシング内でダイで構成さ
れた下側工具に、本来の上側工具に付加的に、互いに１
８０゜ずらされた、半径方向の押圧力を成形しようとす
るフランジに作用させる、一緒に回転しかつ半径方向に
調節可能な２つの押圧ローラが配属されている。圧延プ
ロセスの間、前記押圧ローラは規定されて半径方向に移
動させられ、ひいては工作材料の半径方向のプレストレ
スを維持したうえで進行するフランジ成形をほぼ追従す
る。これにより亀裂又は襞の形成は阻止される。
別の工具においては、受容ケーシング内でダイで構成さ
れた下側工具に、本来の上側工具に付加的に、互いに１
８０゜ずらされた、半径方向の押圧力を成形しようとす
るフランジに作用させる、一緒に回転しかつ半径方向に
調節可能な２つの押圧ローラが配属されている。圧延プ
ロセスの間、前記押圧ローラは規定されて半径方向に移
動させられ、ひいては工作材料の半径方向のプレストレ
スを維持したうえで進行するフランジ成形をほぼ追従す
る。これにより亀裂又は襞の形成は阻止される。
【００２６】押圧ローラは有利には上側工具の受容ケー
シングに偏心的に構成された調節軸の上に配置されかつ
歯車段を介して調節駆動装置と結合されている。圧延プ
ロセスの間、押圧ローラは調節モータの作動により、進
行する圧延に応じて移動させられる。
シングに偏心的に構成された調節軸の上に配置されかつ
歯車段を介して調節駆動装置と結合されている。圧延プ
ロセスの間、押圧ローラは調節モータの作動により、進
行する圧延に応じて移動させられる。
【００２７】本発明の詳細と他の利点は請求項と図面に
示された本発明の実施例についての説明である以下の記
述を参照されたい。
示された本発明の実施例についての説明である以下の記
述を参照されたい。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１から図３までに示された、頑
強な機械構造と短い力伝導路とを持って、機械の弾性的
な変形を最小に減じかつ狭い圧延公差を可能にした、水
平構造形式で構成された冷間圧延成形機１は回転する上
側工具２と回転しない、送りユニット１６内に配置され
た下側工具４とを有している。上側工具２は受容ケーシ
ング５と共に完全な形で工具緊締プレート６の上にねじ
で固定されかつ回動を防止されている。この工具緊締プ
レート６の上には種々の構成の圧延ヘッドを緊締するこ
とができる。上側工具２には移動可能な補償質量体７が
配属されている。
強な機械構造と短い力伝導路とを持って、機械の弾性的
な変形を最小に減じかつ狭い圧延公差を可能にした、水
平構造形式で構成された冷間圧延成形機１は回転する上
側工具２と回転しない、送りユニット１６内に配置され
た下側工具４とを有している。上側工具２は受容ケーシ
ング５と共に完全な形で工具緊締プレート６の上にねじ
で固定されかつ回動を防止されている。この工具緊締プ
レート６の上には種々の構成の圧延ヘッドを緊締するこ
とができる。上側工具２には移動可能な補償質量体７が
配属されている。
【００２９】上側工具２を駆動するためには中空の駆動
軸８が、安全性の理由から全体としてカプセル化された
機械フレーム１０に、遊びなく調節された円錐ころ軸受
１１を介して支承されている。中空の駆動軸８は３相電
動機１２の駆動運動を上側工具２に伝達する。モータ回
転数はベルト伝動装置１３を用いて減速されかつ周波数
変換器を介して所定の値に調節可能である。回転駆動装
置は常時作動させられており、工具交換時又は成形機１
の停止時にだけスイッチが切られる。これにより始動及
び制動過程による損失が減じられる。中空の駆動軸８の
上にはさらにはずみ車が設けられていてもよいが、これ
は工具緊締プレート６自体によって形成されていてもよ
い。さらに出力側のベルト円板１４（図３をも参照）は
付加的にはずみ車質量体として構成されていることもで
きる。このようなはずみ車は駆動装置によって発生させ
られた振動を減衰させるために役立ちかつ蓄エネルギ器
として役立つ。
軸８が、安全性の理由から全体としてカプセル化された
機械フレーム１０に、遊びなく調節された円錐ころ軸受
１１を介して支承されている。中空の駆動軸８は３相電
動機１２の駆動運動を上側工具２に伝達する。モータ回
転数はベルト伝動装置１３を用いて減速されかつ周波数
変換器を介して所定の値に調節可能である。回転駆動装
置は常時作動させられており、工具交換時又は成形機１
の停止時にだけスイッチが切られる。これにより始動及
び制動過程による損失が減じられる。中空の駆動軸８の
上にはさらにはずみ車が設けられていてもよいが、これ
は工具緊締プレート６自体によって形成されていてもよ
い。さらに出力側のベルト円板１４（図３をも参照）は
付加的にはずみ車質量体として構成されていることもで
きる。このようなはずみ車は駆動装置によって発生させ
られた振動を減衰させるために役立ちかつ蓄エネルギ器
として役立つ。
【００３０】回転しない下側工具４はクランプリング１
５を介して送りユニット１６内にクランプされかつ回動
を防止されている。送りユニット１６はフランジを構成
しようとする中間製品１７もしくは１８（管１７もしく
は内実材料／棒１８：図４から図８を参照）を受容しか
つこれを回転する上側工具２の圧延ヘッド１９に向かっ
て移動させる。送りユニット１６、ひいては下側工具４
の軸方向の移動距離は無接触の測定系２０（図２参照）
で検出される。２つの水平に配置された差動シリンダ２
１（図３をも参照せよ）は、一方ではそのピストン棒２
２でフレーム９と不動に結合されているのに対し、他方
ではそのシリンダケーシング２３は、差動シリンダ２１
を介して圧延過程を導入するために下側工具４を回転す
る上側工具２に向かって移動させられるか引き戻される
と、送りユニット１６と一緒に移動する。
５を介して送りユニット１６内にクランプされかつ回動
を防止されている。送りユニット１６はフランジを構成
しようとする中間製品１７もしくは１８（管１７もしく
は内実材料／棒１８：図４から図８を参照）を受容しか
つこれを回転する上側工具２の圧延ヘッド１９に向かっ
て移動させる。送りユニット１６、ひいては下側工具４
の軸方向の移動距離は無接触の測定系２０（図２参照）
で検出される。２つの水平に配置された差動シリンダ２
１（図３をも参照せよ）は、一方ではそのピストン棒２
２でフレーム９と不動に結合されているのに対し、他方
ではそのシリンダケーシング２３は、差動シリンダ２１
を介して圧延過程を導入するために下側工具４を回転す
る上側工具２に向かって移動させられるか引き戻される
と、送りユニット１６と一緒に移動する。
【００３１】さらに送りユニット１６は中空円筒状の押
出し部材２４を備えている。この押出し部材２４は前方
の端部で下側工具４内で案内されかつ後方の端部で、機
械フレーム１０内に配置された横桁３に支承されてい
る。この横桁３の後ろには可動桁２５が配置されてい
る。横桁３は支持棒２６に支えられている。この支持棒
２６は前方にて送りユニット１６内でアキシャル軸受２
７に回転可能に支承されかつ支持棒２６の後方の端部に
はローラ２８が係合している。このローラ２８の助けを
借りて支持棒２６は軸方向の移動に際して９０゜回動す
ることができる。押出し部材２４には内マンドレル２９
が案内されている。この内マンドレル２９は後方の端部
にてばね３０（図４参照）で負荷されておりかつ圧延プ
ロセスの間、工作物内径の形状安定性を補償するために
役立つ。圧延の間、上側工具２は常時内マンドレル２９
を押す。これによって内マンドレル２９は送りで常に圧
迫される。これに対し、押出し部材２４は圧延の間、送
りユニット１６に対する軸方向の位置を変化させない。
横桁３の前に接続された保持体３１には、水平に対して
角度αずらして配置された差動シリンダ３２が支承され
ている。この差動シリンダ３２はそのピストン棒３３で
可動桁２５に係合する。
出し部材２４を備えている。この押出し部材２４は前方
の端部で下側工具４内で案内されかつ後方の端部で、機
械フレーム１０内に配置された横桁３に支承されてい
る。この横桁３の後ろには可動桁２５が配置されてい
る。横桁３は支持棒２６に支えられている。この支持棒
２６は前方にて送りユニット１６内でアキシャル軸受２
７に回転可能に支承されかつ支持棒２６の後方の端部に
はローラ２８が係合している。このローラ２８の助けを
借りて支持棒２６は軸方向の移動に際して９０゜回動す
ることができる。押出し部材２４には内マンドレル２９
が案内されている。この内マンドレル２９は後方の端部
にてばね３０（図４参照）で負荷されておりかつ圧延プ
ロセスの間、工作物内径の形状安定性を補償するために
役立つ。圧延の間、上側工具２は常時内マンドレル２９
を押す。これによって内マンドレル２９は送りで常に圧
迫される。これに対し、押出し部材２４は圧延の間、送
りユニット１６に対する軸方向の位置を変化させない。
横桁３の前に接続された保持体３１には、水平に対して
角度αずらして配置された差動シリンダ３２が支承され
ている。この差動シリンダ３２はそのピストン棒３３で
可動桁２５に係合する。
【００３２】図４とそこに示された種々異なる運転状態
ＩからＶとに基づき、管１７における端部側のフランジ
３４の圧延成形について詳しく記述する。運転位置Ｉは
圧延終了を示している。つまり、フランジ３４は上側工
具２の圧延ヘッド１９によって送りユニット１６の回転
しない下側工具４内に構成されている。すなわち、完成
した生産品もしくは構成部分１７′が示されている。こ
の生産品１７′を押出すためには、送りユニット１６は
押出し部材２４と内マンドレル２９を含めて図ＩＩに示
されているように、シリンダ２１によって値Δｘ（図２
をも参照）だけ戻され、次いで図ＩＩＩに示されている
ように送りユニット１６とマンドレル２９とが、押出し
部材２４が停止している状態で、距離３５だけ引き続き
後退させられる。これによって完成品１７′は解放さ
れ、両方の差動シリンダ３２を介し可動桁２５、ひいて
は押出し部材２４とマンドレル２９とが一緒に、引き戻
され（図２に示された可動桁２５の終端位置を参照せ
よ）、完成品１７′が成形機１内に統合された取出し装
置３６（図１の矢印を参照）を介して取外されかつ成形
機へ同様に統合された供給マガジン３７から新しい管も
しくは中間製品１７が供給される。
ＩからＶとに基づき、管１７における端部側のフランジ
３４の圧延成形について詳しく記述する。運転位置Ｉは
圧延終了を示している。つまり、フランジ３４は上側工
具２の圧延ヘッド１９によって送りユニット１６の回転
しない下側工具４内に構成されている。すなわち、完成
した生産品もしくは構成部分１７′が示されている。こ
の生産品１７′を押出すためには、送りユニット１６は
押出し部材２４と内マンドレル２９を含めて図ＩＩに示
されているように、シリンダ２１によって値Δｘ（図２
をも参照）だけ戻され、次いで図ＩＩＩに示されている
ように送りユニット１６とマンドレル２９とが、押出し
部材２４が停止している状態で、距離３５だけ引き続き
後退させられる。これによって完成品１７′は解放さ
れ、両方の差動シリンダ３２を介し可動桁２５、ひいて
は押出し部材２４とマンドレル２９とが一緒に、引き戻
され（図２に示された可動桁２５の終端位置を参照せ
よ）、完成品１７′が成形機１内に統合された取出し装
置３６（図１の矢印を参照）を介して取外されかつ成形
機へ同様に統合された供給マガジン３７から新しい管も
しくは中間製品１７が供給される。
【００３３】供給された管区分もしくは中間製品１７は
図２に概略的に示され半割シェル３８によって位置固定
される。供給位置は図４の符号ＩＶに示されている。次
いで押出し部材２４はその中で案内されたマンドレル２
９と一緒に、シリンダ３２により負荷されて、符号Ｖで
示された圧延開始位置へ移動させられる。この圧延開始
位置で、フランジを付けようとする管１７の自由端部
は、突出量３９だけ、下側工具４から突出させられる。
次いでピストン棒２２でフレーム９に固定された差動シ
リンダ２１によって送りユニット１６は押出し部材２４
とマンドレル２９と一緒に上側工具２の圧延ヘッド１９
に向かって移動させられる。したがって図４の位置Ｉで
示された生産品１７′が得られるまでフランジ３４を圧
延成形するための新しい圧延プロセスを開始することが
できる。圧延の間、上側工具２は常時、ばね弾性的に支
承されたマンドレル２９に押し付けられ、マンドレル２
９は送りに伴って常時後退させられ、輪郭中空室４０
（図４の位置ＩＩＩからＶを参照）が中間製品１７の突
出端部の圧延された材料で充たされることを妨げない。
それでも中間製品１７の内径は常に支えられる。
図２に概略的に示され半割シェル３８によって位置固定
される。供給位置は図４の符号ＩＶに示されている。次
いで押出し部材２４はその中で案内されたマンドレル２
９と一緒に、シリンダ３２により負荷されて、符号Ｖで
示された圧延開始位置へ移動させられる。この圧延開始
位置で、フランジを付けようとする管１７の自由端部
は、突出量３９だけ、下側工具４から突出させられる。
次いでピストン棒２２でフレーム９に固定された差動シ
リンダ２１によって送りユニット１６は押出し部材２４
とマンドレル２９と一緒に上側工具２の圧延ヘッド１９
に向かって移動させられる。したがって図４の位置Ｉで
示された生産品１７′が得られるまでフランジ３４を圧
延成形するための新しい圧延プロセスを開始することが
できる。圧延の間、上側工具２は常時、ばね弾性的に支
承されたマンドレル２９に押し付けられ、マンドレル２
９は送りに伴って常時後退させられ、輪郭中空室４０
（図４の位置ＩＩＩからＶを参照）が中間製品１７の突
出端部の圧延された材料で充たされることを妨げない。
それでも中間製品１７の内径は常に支えられる。
【００３４】圧延開始にあたっては力の流れは、上側工
具２、管もしくは中間製品１７、押出し部材２４、横桁
３４、支持棒、送りユニット１６、フレーム９を経て上
側工具２にて閉じる。圧延が進むにつれて圧延力は主と
して下側工具４によって吸収される。送りユニット１６
を図４の位置Ｖから上側工具２の圧延ヘッド１９まで移
動させたあとの圧延開始は拡大されて図５の上側の図に
示されているのに対し、圧延終了（図４の位置Ｉと比較
可能）は、図５の下側の図に示されている。この場合、
圧延開始と圧延終了は１０°よりも大きい上側工具２の
傾斜角Nで行なわれる。
具２、管もしくは中間製品１７、押出し部材２４、横桁
３４、支持棒、送りユニット１６、フレーム９を経て上
側工具２にて閉じる。圧延が進むにつれて圧延力は主と
して下側工具４によって吸収される。送りユニット１６
を図４の位置Ｖから上側工具２の圧延ヘッド１９まで移
動させたあとの圧延開始は拡大されて図５の上側の図に
示されているのに対し、圧延終了（図４の位置Ｉと比較
可能）は、図５の下側の図に示されている。この場合、
圧延開始と圧延終了は１０°よりも大きい上側工具２の
傾斜角Nで行なわれる。
【００３５】図１から３の成形機には任意の工具を簡単
に取付けかつ前述の形式で端部側のフランジもしくは中
間フランジを圧延成形するために稼働させることができ
る。図６のＡとＢには管１７に中間フランジ１３４を製
作するための２段階の圧延方法が示されている。圧延開
始期は図６のＡの部分図ａ１に示されている。この場合
には互いに向き合った圧延ピン４２を有する２つの端面
ローラ４１から成る上側工具２はまず、送りユニット１
６の下側工具４に対して突出する管１７の端部に作用す
る。この場合、矢印で示された送りユニット１６の圧延
送りのもとで、形成しようとする中間フランジ１３４の
材料はまず輪郭中空室４０内に圧迫されかつダイが工具
によって次第に閉じられる（図６のＡの部分図ａ２を参
照）。部分図ａ２に示された圧延終了時には端面ローラ
４１と圧延ピン４２は完成品１１７に中間フランジ１３
４を成形する。次いで図７に示された３つの回転する圧
延ヘッド１１９を有する上側工具２で第２の圧延段階
で、対向回転法での押圧圧延によって、中間フランジ１
３４を越えて突出する完成品端部１１７ａ（図６のＢの
図ｂ１を参照）の外径が減じられ、これによって図６の
Ｂの部分図ｂ２に示されているように突出端部１１７ｂ
が長く延ばされる。
に取付けかつ前述の形式で端部側のフランジもしくは中
間フランジを圧延成形するために稼働させることができ
る。図６のＡとＢには管１７に中間フランジ１３４を製
作するための２段階の圧延方法が示されている。圧延開
始期は図６のＡの部分図ａ１に示されている。この場合
には互いに向き合った圧延ピン４２を有する２つの端面
ローラ４１から成る上側工具２はまず、送りユニット１
６の下側工具４に対して突出する管１７の端部に作用す
る。この場合、矢印で示された送りユニット１６の圧延
送りのもとで、形成しようとする中間フランジ１３４の
材料はまず輪郭中空室４０内に圧迫されかつダイが工具
によって次第に閉じられる（図６のＡの部分図ａ２を参
照）。部分図ａ２に示された圧延終了時には端面ローラ
４１と圧延ピン４２は完成品１１７に中間フランジ１３
４を成形する。次いで図７に示された３つの回転する圧
延ヘッド１１９を有する上側工具２で第２の圧延段階
で、対向回転法での押圧圧延によって、中間フランジ１
３４を越えて突出する完成品端部１１７ａ（図６のＢの
図ｂ１を参照）の外径が減じられ、これによって図６の
Ｂの部分図ｂ２に示されているように突出端部１１７ｂ
が長く延ばされる。
【００３６】先きに記述した成形機１で内実材料棒１８
にフランジを成形する圧延開始と圧延終了は図８に示さ
れている。図ａ１に相応して上側工具２の圧延ヘッド１
９によって第１の圧延段階でまず前フランジ２３４ａが
下側工具４の輪郭中空室４０にて成形される。次いで上
側工具２の他の圧延ヘッド２１９を用いた第２の圧延段
階で、この場合には突出するピン４３を有する最終的な
フランジ２３４ｂが成形される。
にフランジを成形する圧延開始と圧延終了は図８に示さ
れている。図ａ１に相応して上側工具２の圧延ヘッド１
９によって第１の圧延段階でまず前フランジ２３４ａが
下側工具４の輪郭中空室４０にて成形される。次いで上
側工具２の他の圧延ヘッド２１９を用いた第２の圧延段
階で、この場合には突出するピン４３を有する最終的な
フランジ２３４ｂが成形される。
【００３７】図１から３までの成形機１の工具緊締プレ
ート６には任意の上側工具２を装備することができる。
この場合、そのつどの圧延ヘッドの選択は技術的な要求
に合わせられる。図９に示された上側工具２の構造で
は、それぞれ１２０°ずらされて配置された３つの円錐
状の上側工具３１９が設けられている。この構成は、フ
ランジを形成しようとする中間製品−この場合には管２
１７−が図９の下側工具４の左側に示すように圧延開始
時の出発状態で、臨界長さΔｈを越えている場合に形状
の不安定性（襞の形成）を回避しようとするものであ
る。上側工具２の円錐状の圧延ヘッド３１９は圧延開始
にあたって同時にかつ傾倒作用なしで下側工具１０４の
上に載設される。この下側工具１０４は本来の下側工具
４、送りユニット１６内でばね４５を介して弾性的に支
えられた可動スリーブ４４、機械的又は液圧的なばね４
６、機械的／液圧的なばね４６の組込み室を閉鎖するカ
バー４７とから成っている。カバー４７は可動スリーブ
４４と固定的に結合されている。
ート６には任意の上側工具２を装備することができる。
この場合、そのつどの圧延ヘッドの選択は技術的な要求
に合わせられる。図９に示された上側工具２の構造で
は、それぞれ１２０°ずらされて配置された３つの円錐
状の上側工具３１９が設けられている。この構成は、フ
ランジを形成しようとする中間製品−この場合には管２
１７−が図９の下側工具４の左側に示すように圧延開始
時の出発状態で、臨界長さΔｈを越えている場合に形状
の不安定性（襞の形成）を回避しようとするものであ
る。上側工具２の円錐状の圧延ヘッド３１９は圧延開始
にあたって同時にかつ傾倒作用なしで下側工具１０４の
上に載設される。この下側工具１０４は本来の下側工具
４、送りユニット１６内でばね４５を介して弾性的に支
えられた可動スリーブ４４、機械的又は液圧的なばね４
６、機械的／液圧的なばね４６の組込み室を閉鎖するカ
バー４７とから成っている。カバー４７は可動スリーブ
４４と固定的に結合されている。
【００３８】圧延開始状態は図９の左側の下半分に示さ
れている。この場合、ばね４５は可動スリーブ４４、ひ
いては下側工具４を送りユニット１６と不動に結合され
た制限リング４８に対し押し付ける。送りユニット１６
が上側工具２の圧延ヘッド３１９に向かって移動する
と、可動スリーブ４４と、下側工具４と、カバー４７
と、可動スリーブ４４と下側工具４とカバー４７との間
の組込み室に閉じ込められたばね４６は、可動スリーブ
４４を下から負荷するばね４５に抗して一緒に下方へ調
節される。この場合、管２１７の押し除けられた材料
は、所定の技術的な周辺条件に相応して大きさが選択可
能でかつ設定可能であるコンスタントなギャップΔｈ４
９へ半径方向に流れる。この場合、管２１７と下側工具
４との間には相対運動が行なわれる。もちろんこの場合
には圧延力はこの時点では、まだ不十分なフランジ成形
に基づき比較的にわずかである。差距離Δｋ５０を一緒
に移動したあとで下側工具は送りユニット１６に載着さ
せられ図９の右側の下半分に示したように軸方向に固定
される。
れている。この場合、ばね４５は可動スリーブ４４、ひ
いては下側工具４を送りユニット１６と不動に結合され
た制限リング４８に対し押し付ける。送りユニット１６
が上側工具２の圧延ヘッド３１９に向かって移動する
と、可動スリーブ４４と、下側工具４と、カバー４７
と、可動スリーブ４４と下側工具４とカバー４７との間
の組込み室に閉じ込められたばね４６は、可動スリーブ
４４を下から負荷するばね４５に抗して一緒に下方へ調
節される。この場合、管２１７の押し除けられた材料
は、所定の技術的な周辺条件に相応して大きさが選択可
能でかつ設定可能であるコンスタントなギャップΔｈ４
９へ半径方向に流れる。この場合、管２１７と下側工具
４との間には相対運動が行なわれる。もちろんこの場合
には圧延力はこの時点では、まだ不十分なフランジ成形
に基づき比較的にわずかである。差距離Δｋ５０を一緒
に移動したあとで下側工具は送りユニット１６に載着さ
せられ図９の右側の下半分に示したように軸方向に固定
される。
【００３９】圧延プロセスの結果、カバー４７と可動ス
リーブ４４はやわらかく切換えられたばね４６の圧縮下
で、図９にてまだ最終形状の与えられていないフランジ
３３４が最終的に成形されるまで移動させられる。この
場合には圧延終了までに、可変なギャップ４９が存在す
る。この場合、フランジ３３４が圧延成形済みで圧延力
が高くなっても管２１７と下側工具４との間には相対運
動はもはや発生しない。形状の安定は、この時点からは
ただ縮小するだけであるギャップ４９に基づき保証され
る。これにより一の工具セットにて高い総圧延を必要と
する前述のフランジ３３４が２段階の圧延プロセスで誤
差なく圧延することができる。
リーブ４４はやわらかく切換えられたばね４６の圧縮下
で、図９にてまだ最終形状の与えられていないフランジ
３３４が最終的に成形されるまで移動させられる。この
場合には圧延終了までに、可変なギャップ４９が存在す
る。この場合、フランジ３３４が圧延成形済みで圧延力
が高くなっても管２１７と下側工具４との間には相対運
動はもはや発生しない。形状の安定は、この時点からは
ただ縮小するだけであるギャップ４９に基づき保証され
る。これにより一の工具セットにて高い総圧延を必要と
する前述のフランジ３３４が２段階の圧延プロセスで誤
差なく圧延することができる。
【００４０】例えば図５と図６に示したように、工作材
料がダイに半径方向に自由に流れる場合には、所定の事
情のもとではフランジが成形し終わる前に亀裂又は襞が
形成されることがある。この問題には図９と図１０とに
示された上側工具２で対処することができる。この場
合、上側工具２の圧延ヘッド１９には９０゜ずらされて
配置された２つの回転する押圧ローラ５１が配属され
る。これは図１１に押圧ローラ５１と圧延ヘッド１９と
協働により詳細に示されている。押圧ローラ５１はフラ
ンジ４３４を管３１７に圧延成形する間、規定された半
径方向の押圧力を発生させる。これらの押圧ローラ５１
はもちろん工作材料もしくはフランジ４３４の半径方向
のプレストレスを除くことなく、進行するフランジ成形
に追従するかもしくは半径方向へ逃げる。このためには
上側工具２の受容ケーシング５で押圧ローラ５１は偏心
率ｅもしくは５２を有する転がり軸受を介し、それぞれ
１つの調節軸５３の上に配置されている。調節軸５３は
歯車段５４を介し図示されていない調節モータと結合さ
れている。この場合、この結合は中空の駆動軸８（図１
と図２とを参照）によって行なうことができる。モータ
を作動させることにより押圧ローラ５１は圧延プロセス
もしくは成形しようとするフランジ４３４の設定に応じ
て調節される。
料がダイに半径方向に自由に流れる場合には、所定の事
情のもとではフランジが成形し終わる前に亀裂又は襞が
形成されることがある。この問題には図９と図１０とに
示された上側工具２で対処することができる。この場
合、上側工具２の圧延ヘッド１９には９０゜ずらされて
配置された２つの回転する押圧ローラ５１が配属され
る。これは図１１に押圧ローラ５１と圧延ヘッド１９と
協働により詳細に示されている。押圧ローラ５１はフラ
ンジ４３４を管３１７に圧延成形する間、規定された半
径方向の押圧力を発生させる。これらの押圧ローラ５１
はもちろん工作材料もしくはフランジ４３４の半径方向
のプレストレスを除くことなく、進行するフランジ成形
に追従するかもしくは半径方向へ逃げる。このためには
上側工具２の受容ケーシング５で押圧ローラ５１は偏心
率ｅもしくは５２を有する転がり軸受を介し、それぞれ
１つの調節軸５３の上に配置されている。調節軸５３は
歯車段５４を介し図示されていない調節モータと結合さ
れている。この場合、この結合は中空の駆動軸８（図１
と図２とを参照）によって行なうことができる。モータ
を作動させることにより押圧ローラ５１は圧延プロセス
もしくは成形しようとするフランジ４３４の設定に応じ
て調節される。
【００４１】例えば図１２に示した上側及び下側工具の
構成では、図１から３までの成形機の前述の運転形式に
したがって、任意のフランジ状の生産品５５、例えば圧
縮済の転がり軸受リング５５を２つの円筒ころから成る
圧延ヘッド４１９で圧延することができる。
構成では、図１から３までの成形機の前述の運転形式に
したがって、任意のフランジ状の生産品５５、例えば圧
縮済の転がり軸受リング５５を２つの円筒ころから成る
圧延ヘッド４１９で圧延することができる。
【図１】細長い中間製品もしくは構成部分にフランジを
圧延成形するための冷間圧延機の正面図。
圧延成形するための冷間圧延機の正面図。
【図２】図１の成形機の平面図。
【図３】図１の成形機を右側から見た図。
【図４】圧延プロセスの原理的な概略図で、運転経過に
おける種々異なる位置ＩからＶまでを示した図。
おける種々異なる位置ＩからＶまでを示した図。
【図５】図１に示した成形機の１部分の詳細図として中
間製品におけるフランジの圧延成形の開始と終了とを示
した図。
間製品におけるフランジの圧延成形の開始と終了とを示
した図。
【図６】成形機の圧延領域の概略図で、中間製品もしく
は管に中間フランジを製造しかつ中間製品もしくは管の
フランジを越えて突出する端部の壁厚を減少させる２段
階（第１段階図６のＡ、第２段階図６のＢ）の圧延プロ
セスを示した図。
は管に中間フランジを製造しかつ中間製品もしくは管の
フランジを越えて突出する端部の壁厚を減少させる２段
階（第１段階図６のＡ、第２段階図６のＢ）の圧延プロ
セスを示した図。
【図７】図６のＢの圧延プロセスのために使用した上側
工具の概略的な正面図。
工具の概略的な正面図。
【図８】中実材料から成るフランジを製造するための工
具の成形領域の詳細を示した図。
具の成形領域の詳細を示した図。
【図９】上側工具と下側工具とから成る工具の詳細を、
下側工具を部分的に断面して示した図。
下側工具を部分的に断面して示した図。
【図１０】上側工具に配置された押圧ローラを有する別
の工具の詳細を示した図。
の工具の詳細を示した図。
【図１１】図１０の工具における上側工具と押圧ローラ
との協働を示した詳細図。
との協働を示した詳細図。
【図１２】フランジ状の完成製品を製作する工具を詳細
に示した図。
に示した図。
１ 冷間圧延成形機、 ２ 上側工具、 ３ 横桁、
４ 下側工具、 ５受容ケーシング、 ６ 工具緊締プ
レート、 ７ 補償質量体、 ８ 駆動軸、９ フレー
ム、 １０ 機械フレーム、 １１ 円錐ころ軸受、
１２ ３相電動機、 １３ ベルト伝動装置、 １４
ベルト円板、 １５ クランプリング、 １６ 送りユ
ニット、 １７ 中間製品、 １８ 棒、 １９ 圧延
ヘッド、 ２０ 測定系、 ２１ 差動シリンダ、 ２
２ ピストン棒、 ２３ シリンダケーシング、 ２４
押出し部材、 ２５ 可動桁、 ２６ 支持棒、２７
アキシャル軸受、 ２８ ローラ、 ２９ 内マンド
レル、 ３０ ばね、 ３１ 保持体、 ３２ 差動シ
リンダ、 ３３ ピストン棒、 ３４ フランジ、 ３
５ 距離、 ３６ 取出し装置、 ３７ 供給マガジ
ン、 ３８ 半割シェル、 ３９ 突出量、 ４０ 輪
郭中空室、 ４１ 端面ローラ、 ４２圧延ピン、 ４
３ ピン、 ４４ 可動スリーブ、 ４５ ばね、 ４
６ ばね、 ４７ カバー、 ４８ 制限リング、 ４
９ ギャップ、 ５１ 押圧ローラ、 ５３ 調節軸、
５４ 歯車段、 ５５ 生産品
４ 下側工具、 ５受容ケーシング、 ６ 工具緊締プ
レート、 ７ 補償質量体、 ８ 駆動軸、９ フレー
ム、 １０ 機械フレーム、 １１ 円錐ころ軸受、
１２ ３相電動機、 １３ ベルト伝動装置、 １４
ベルト円板、 １５ クランプリング、 １６ 送りユ
ニット、 １７ 中間製品、 １８ 棒、 １９ 圧延
ヘッド、 ２０ 測定系、 ２１ 差動シリンダ、 ２
２ ピストン棒、 ２３ シリンダケーシング、 ２４
押出し部材、 ２５ 可動桁、 ２６ 支持棒、２７
アキシャル軸受、 ２８ ローラ、 ２９ 内マンド
レル、 ３０ ばね、 ３１ 保持体、 ３２ 差動シ
リンダ、 ３３ ピストン棒、 ３４ フランジ、 ３
５ 距離、 ３６ 取出し装置、 ３７ 供給マガジ
ン、 ３８ 半割シェル、 ３９ 突出量、 ４０ 輪
郭中空室、 ４１ 端面ローラ、 ４２圧延ピン、 ４
３ ピン、 ４４ 可動スリーブ、 ４５ ばね、 ４
６ ばね、 ４７ カバー、 ４８ 制限リング、 ４
９ ギャップ、 ５１ 押圧ローラ、 ５３ 調節軸、
５４ 歯車段、 ５５ 生産品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク ジーヴェルト ドイツ連邦共和国 ドルトムント ハルコ ルトシュトラーセ 12 (72)発明者 ユルゲン ベルクマン ドイツ連邦共和国 ドルトムント メッセ リンクシュトラーセ ２ Ｆターム(参考） 4E087 AA10 CA41 CB03 CB08 DB03 DB24 HB03
Claims (21)
- 【請求項１】 フランジ状の製品（５５）及び円筒状の
中間製品、例えば管又は棒区分（１７，１１７，２１
７，３１７，１８）におけるフランジ（３４，１３４，
２３４ｂ，３３４，４３４）を製作する方法において、
前記中間製品（１７，１１７，２１７，３１７）を、フ
ランジ輪郭を準備する、送りユニット（１６）内に配置
された、回転しない下側工具（４）に受容しかつ軸方向
で上側工具（２）の回転する圧延ヘッド（１９，１１
９，２１９，３１９，４１９）に向かって送り、上側工
具（２）と下側工具（４）との間で前記中間製品（１
７，１１７，２１７，３１７，１８）を変形領域にて冷
間圧延することでフランジ（３４，１３４，２３４ｂ，
３３４，４３４）を圧延成形することを特徴とする、フ
ランジ状の製品もしくは円筒状の中間製品におけるフラ
ンジを製作するための方法。 - 【請求項２】 前記中間製品（１７，１１７，３１７，
１８）を、フランジ輪郭を模造する下側工具（４）のダ
イに受容しかつ軸方向で、回転する圧延ヘッド（１９，
１１９，３１９，４１９）に向かって移動させ、フラン
ジの模造によって与えられるフランジ輪郭により決定さ
れる中間製品の変形領域にて、圧延された中間製品の材
料で輪郭中空室（４０）を充たす、請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 冷間圧延の間、前記中間製品に冷却及び
／又は潤滑媒体を吹き付ける、請求項１又は２記載の方
法。 - 【請求項４】 半製品から前記中間製品を冷間切断す
る、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 中空円筒状の中間製品（１７，１１７，
２１７，３１７）を、フランジの圧延成形に際して内か
ら支える、請求項１から４までのいずれか１項記載の方
法。 - 【請求項６】 中空円筒状の中間製品をフランジ圧延の
前に、内径にて面取りする、請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 フランジを単段階の又は２段階の圧延プ
ロセスで中間製品に圧延成形する、請求項１から６まで
のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項８】 中空円筒状の中間製品（１１７）の端部
からフランジ（１３４）が間隔を有している場合に、第
２の圧延段階で、該フランジから先きへ突出している管
端（１１７ａ）の壁厚さを薄肉圧延によって減少させ
る、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項９】 フランジの成形の間、該フランジに半径
方向の押圧力を作用させる、請求項１から８までのいず
れか１項記載の方法。 - 【請求項１０】 上側工具（２）に１０°よりも大きい
傾き角を調節する、請求項１から９までのいずれか１項
記載の方法。 - 【請求項１１】 フランジ状の製品及び円筒状の中間製
品、例えば管又は棒区分におけるフランジを、請求項１
の方法で製作するための成形機において、冷間圧延自動
装置（１）の工具緊締プレート（６）の上に、半径方向
で調節可能な受容ケーシング（５）内に配置されて駆動
される少なくとも１つの圧延ヘッド（１９，１１９，２
１９，３１９，４１９）を有する上側工具（２）が位置
的に確保されて固定されておりかつ上側工具（２）と協
働する下側工具（４）が軸方向の送りユニット（１６）
内に配置されていることを特徴とする、フランジ状の製
品もしくは円筒状の中間製品におけるフランジを製作す
るための成形機。 - 【請求項１２】 送りユニット（１６）に無接触の距離
測定系が配属されている、請求項１１記載の成形機。 - 【請求項１３】 ２つの差動シリンダ（２１）が一方で
はシリンダケーシング（２３）で送りユニット（１６）
に固定されかつ他方ではピストン棒（２２）で、上側工
具（２）を保持するフレーム（９）に不動に結合されて
いる、請求項１１又は１２記載の成形機。 - 【請求項１４】 上側工具（２）が圧延ヘッドのための
中空の駆動軸（８）で構成されている、請求項１１から
１３までのいずれか１項記載の成形機。 - 【請求項１５】 上側工具（２）のアンバランス補償を
有している、請求項１１から１４までのいずれか１項記
載の成形機。 - 【請求項１６】 送りユニット（１６）が下側工具
（４）内で案内された、横桁（３）に支えられた押出し
部材（２４）と、横桁（３）が支えられる、回転可能に
支承された支持棒（２６）とから構成されている、請求
項１１から１５までのいずれか１項記載の成形機。 - 【請求項１７】 機械フレーム（１０）内に配置された
可動横桁（２５）を有し、該可動横桁（２５）内に２つ
の差動シリンダ（３２）が係合している、請求項１６記
載の成形機。 - 【請求項１８】 押出し部材（２４）内に、工具とは反
対側の端部からばね弾性的に負荷されたマンドレル（２
９）が配置されている、請求項１６記載の成形機。 - 【請求項１９】 上側工具（２）が互いにそれぞれ１２
０°ずらされて配置された３つの円錐状の圧延ヘッド
（３１９）を有し、該圧延ヘッド（３１９）に１つの下
側工具（４）が対応配置されており、該下側工具（４）
が送りユニット（１６）内に弾性的に支えられた可動ス
リーブ（４４）と、該可動スリーブ（４４）を弾性的な
支持とは逆向きに負荷するばね（４６）と、該ばね（４
６）の組込み室を閉鎖する、前記可動スリーブ（４４）
と不動に結合されたカバー（４７）とから成っている、
請求項１１記載の成形機にて使用される工具。 - 【請求項２０】 ダイで構成された下側工具（４）に対
し、上側工具（２）にて、互いにずらされた、成形され
るフランジに半径方向の押圧力を作用させる、回転しか
つ半径方向に調節可能な２つの押圧ローラ（５１）が配
属されている、請求項１１記載の成形機にて使用される
工具。 - 【請求項２１】 押圧ローラ（５１）が上側工具（２）
の受容ケーシング（５）に偏心的に構成された調節軸
（５３）の上に配置されかつ歯車段（５４）を介し調節
駆動装置と結合されている、請求項２０記載の工具。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10100868A DE10100868B4 (de) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | Kaltwalz-Umformmaschine und Werkzeug zum Herstellen von flanschförmigen Erzeugnissen bzw. von Flanschen aus einem zylindrischen Vorprodukt |
| DE10100868.6 | 2001-01-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002263780A true JP2002263780A (ja) | 2002-09-17 |
| JP3768444B2 JP3768444B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=7670161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002004789A Expired - Lifetime JP3768444B2 (ja) | 2001-01-11 | 2002-01-11 | フランジ状の製品もしくは円筒状の中間製品におけるフランジを製作するための成形機及び工具 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6672123B2 (ja) |
| JP (1) | JP3768444B2 (ja) |
| DE (1) | DE10100868B4 (ja) |
| FR (1) | FR2819203B1 (ja) |
| IT (1) | ITMI20020015A1 (ja) |
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