JP2012520772A - 成形工具、特にかしめ工具 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、成形工具、特に基部本体（１２’）を有するかしめ工具に関し、その中には少なくとも１つの成形要素（２１）が配置され、成形要素（２１）は変形用工具（１２）の中心軸（Ｍ）に対して第１傾斜角（α１）で傾斜し、成形要素（１２）の入口面（Ｓ）の決定をもたらす。
【解決手段】本発明によれば、第１傾斜角以下で傾斜的に実行する成形要素（２１）の表面（２１’）において、凹んだ表面構造（２２）が形成され、その表面構造は後縁（２３ａ）を有する少なくとも１つの凹部（２３）を有し、その凹部（２３）の後縁（２３ａ）は、第１傾斜角（α１）によって定義される成形要素（２１）の入口斜面（Ｓ）に関連し、第２傾斜角（α２）を有し、その第２傾斜角は、第１傾斜角に関して反対方向に配向し、その絶対値は、第１傾斜角（α１）の絶対値と等しいか、大きい。
【選択図】なし

Description

本発明は、成形工具、特にかしめ工具に関し、成形工具の中心軸へ第１傾斜角で傾斜する、少なくとも１つの変形要素を備えた基部本体を有し、前記の傾斜によって前記成形工具の取り込み傾斜面を決定する。

成形工具は本願出願人の出願に係るＤＥ １０３ ２８ ０５２ Ｂ４により知られ、成形、特にかしめ機の被加工物（ワークピース）の成形に用いられる。そのような既知の成形工具の手段により行われる成形工程の間に、被加工物に掛かる実質的な軸力が発生し、供給かしめ工程と同様に凹みかしめ工程にとって事実である。これらの力は、被加工物に損傷の兆候を不利な形でもたらし得て、膨れや強度損失の形で現れる。成形工具によって得られた軸力は更に、前記のユニットが成形工程によって生成された軸力を補償するに至ったために、成形機と同様に被加工物のための供給システムに、および被加工物を保持する締め付け装置に圧力を付与する。これらの軸力に対抗するために、ＤＥ １０３ ２８ ０５２ Ｂ４は成形工具の成形要素の表面上に、立ち上がる、レリーフ状および波状の表面構造がもたらされ、その構造は複数の立ち上がりである。成形要素の表面上のこれらの高い表面構造を介して、成形工具が作製され、この成形工具に作用する被加工物の領域は高品質になると云う利点が得られる。成形工程中の軸力によって作られた応力のさらなる減少が未だ望まれている。

本発明の目的は、前述のような種類の成形工具を更に開発することであり、その結果、発明に係る成形工具の手段によって、軸力の減少が達成される。

この目的は、本発明によって、第１の傾斜角で傾斜する成形要素の表面において、凹面構造が形成され、その凹面構造は下降面を備えた凹部を少なくとも有し、この凹部の下降面は、成形要素の取り込み傾斜面との関係において、第２の傾斜角を有し、それは、第１の傾斜角に関して反対方向に配向され、その絶対値は前記第１の傾斜角と同じか大きくなる。

本発明の手段によって、成形要素の表面に少なくとも１つ、好ましくは複数の凹部を備え、その下降面は成形要素の下降面よりも大きく下降し、その下降と反対に配向されることが有利なやり方で達成される。これによって、放射状の成形力が被加工物に作用するとき、前記凹部の下降面は軸力成分に一致させられ、その結果、供給方向の成形機上に作用し、被加工物によってと繰られた軸力は、減少される。

本発明の有利なさらなる開発は、成形要素の表面に備えられた表面構造の少なくとも１つの凹部、好ましくは全ての凹部が、その長手（縦）方向に垂直又は本質的に垂直に配置される。これらの手段は、本発明に係る表面構造の凹部のそのような配置は、たいへん小さなねじれ荷重だけがワークピース（被加工物）に作用するようにし、そのねじれ荷重は、固定されたワークピースの周りを成形工程の間中成形工具が回転するとき、発生される。縦方向に垂直に、よってそのワークピースの供給方向に配置された凹部は、したがって、小さな軸力を有利なやり方でもたらすばかりでなく、成形工具がワークピース上にほんの小さなねじれ力を残すかまたはねじれ力が全くないようにされる。

本発明のさらなる有利な開発は、発明に係る成形工具の成形要素の表面構造の少なくとも２つの凹部が、互いに平行に、または少なくとも本質的に平行に広がることを提供する。特に、もし、本発明のさらなる有利な開発によれば、少なくとも１つの成形要素の表面構造の少なくとも２つの凹部が本質的にまっすぐに伸びるとすれば、そのような手段は、本発明の成形工具によって影響されるワークピースの小さなねじれ力に関して利点を得たことになる。

本発明のさらなる有利な開発は、発明に係る成形工具の成形要素の表面構造の少なくとも２つの凹部が、成形要素の長手方向に傾斜して配置されていることを提供する。そのような手段は、高いねじれ荷重が、凹部が成形要素の長手方向に、よってワークピースの供給方向に直角に配置される場合におけるが如くにワークピースに影響する結果を与える。しかし乍、表面構造の凹部の傾斜した配置は、ワークピースの場合、ねじれ荷重がそれを邪魔するようには見えず、供給装置に作用する軸力のさらなる減少及び、よって成形機の供給方向に反して達成されると云う利点を得た。

本発明のさらなる有利な開発は、従属する請求項の主題である。

本発明の詳細および利点は代表的な実施態様に示され、図によって記載される。それらは、
代表的実施態様の正面図である。 線ＩＩ−ＩＩに沿って図１の成形工具を通過する長手方向の断面図である。 表面構造の略図である。 図１〜３による成形工具を具備したかしめ機械のかしめヘッドの略図である。

成形工具の代表的な実施態様は、一般表示１２で示され、それを詳述する前に、理解を容易にするために、そのような成形工具の手段によって行なわれる成形工程において発生する基本的作用を説明する：図４は、かしめ機械の１によって指定されるかしめヘッドを示し、これは、かしめ機械の工具ヘッドを意味し、かしめ軸２を有し、そして−記載された場合には−４つのかしめモジュールが素早く滑動可能になっている。各かしめモジュールはかしめプランジャー１０を有し、その放射状外向きの端部にローラー径路４を有し、その径路はローラー籠５に含まれた圧力ローラー６によって定期的に進行され、その中でかしめ軸２および／またはローラー籠５が外部リング７によって駆動される。圧力ローラー６は、ここにおいて外部リング７によって支持されている。かしめモジュールは、かしめプランジャー１０の他に、更に調整板１１および成形工具１２を含む。そのようなかしめヘッド１は、一般的に知られており、よってさらに詳述する必要はない。

筒状またはロッド状のワークピースから作製するために、最終製品は、第１セクションで未だ初めのワークピースの減少していない初期の直径を有し、第２セクションにおいて、成形工程の故に直径が減少し、第１と第２の遷移セクションを有し、そこでワークピースの外径は減少直径から初期の直径へ連続的に増大し、その結果最終のワークピースでは、軸の傾斜した遷移セクションが形成され、成形工具１２は−図２から分かるように−成形工具１２の基体部１２’に備えられた成形要素を得、それは成形工具１２の中心軸Ｍ、よってワークピースの供給方向に対して規定された第１の傾斜角α１に基づき配置されるようになる。そのような成形工具１２は、一般的によく知られており、よってさらに詳述する必要はない。理解を容易にするために、成形工具によって発生した放射状の成形力は成形要素２１の傾斜配置のためにワークピースの軸方向に作用する力を発生し、その力はワークピースに圧力を加え、成形機の供給デバイス（図示せず）によって補わねばならず、成形工程中にワークピースがその供給デバイスの手段によって供給される。

これらの軸力を首尾よく補い、供給デバイスの軸荷重を減らすのと同じように、膨れや強度損失に導き得る、ワークピースの軸荷重を減らすために、記載された成形工具１２は、今や成形要素２１ａの表面２１’に−表面２１’との関係において―凹面構造２２が備えられ、それは少なくとも１つ、通常複数の凹部２３を有する（図２参照）ようになっている。表面構造２２の詳細な形成は、図３に記載され、その中に代表的実施態様が示される。しかし、そこに示された角度、半径、および大きさは、表面構造２２と同様に、代表例に過ぎず、以下の説明の一般性に何ら影響しない：

図３は、図２に示された表面構造２２を通過する断面図である。成形工具の成形要素の表面２１’を参照し、さらに表面構造２２が−初めに説明した成形工具１２の場合のように−表面２１’上に備えられず、よって、持ち上がらないことが分かる。それに反して、凹部２３は成形要素２１の表面２１’に配置される。記載された代表的な実施態様において、成形要素２１の取り込み傾斜面Ｓの傾斜、すなわち第１傾斜角は、工具の中心軸Ｍとの関係において、α１＝１０°である。凹部２３の各々は、下降面２３ａおよび上昇面２３ｂを有し、ここで、図４に示したように、凹部２３の下降面２３ａは、取り込み傾斜Ｓに対して第２傾斜角α２＝２９°で設けられる。面２３ａの傾斜は、中心軸Ｍに対してα２−α１の値が得られる。凹部２３の下降面２３ａの傾斜は、成形要素２１の斜面を決定する第１傾斜角α１に、反対に配向され、第２傾斜角α２の絶対値は成形工具１２の斜面の第１傾斜角α１の絶対値よりも大きい。成形要素２１および凹部２３の下降面２３ａの傾斜の対向する配向は、かしめモジュールによって作られた軸力が少なくとも部分的に成形工具１２によって一致させられ、したがってワークピースおよび／または成形機の供給デバイスに作用しないことを生み出す。と云うのは、これらの軸力が成形要素２１の傾斜と反対に配置された面２３ａによって一致させられるからである。凹部２３の下降面２３ａは、したがって、これら軸力のための反対のベアリングの１種を形成し、成形工具１２中で軸力を逸脱させる：凹部２３の上にある領域のワークピースの物質は、これら凹部の中で減少し、その結果、凹部２３の下降面２３ａは供給方向にワークピースに作用する。

当業者にとって、上述の第１傾斜角α１＝１０°および第２傾斜角α２＝２９°の数値は、単なる代表的性質に過ぎないのは明らかである。重要なことは、面２３ａが取り込み面Ｓとの関係において傾斜し、第２傾斜角α２の絶対値が第１傾斜角α１の絶対値と比べて等しいか、大きいことである。

表面構造２２の波状の形体は必須ではないことはこの関係において注目しなければならない。凹部２３を鋸歯状に形成することも可能で、そのような鋸歯の直線状の下降面２３ａは少なくとも軸力と部分的に一致させられる。

図４から分かるように、表面構造２２は、好ましくは相互に平行に又は本質的に平行に、今一度好ましくは、成形工具１２の長手方向に実質的に垂直に、ワークピースの供給方向Ｖにこのように配置された、少なくとも１つの実際上は複数の凹部２３を有する。しかし乍、少なくとも凹部２３の１つは、図示されるように、成形工具の長手方向に垂直に設けられていず、しかし規定の角度で配置されることもまた可能である。

結論として、記載された凹部２３の形成と、特に下降面２３ａの１つと組み合わせて、凹んだ表面構造２２を有する成形工具１２の記載されたデザインによって、成形工具（１２）は、ワークピースおよび／または成形機の供給デバイスに作用する、軸力の実質的な減少が達成可能であると云う点で優れるように作られることは述べなければならない。

本発明は、成形工具、特にかしめ工具を提供し、発明に係る成形工具の手段によって、軸力の減少が達成され、金属加工に供せられる。

１２ 成形工具
１２’ 基部本体
２１ 成形要素
２１’ 表面
２２ 表面構造
２３ 凹部
２３ａ 下降傾斜、下降面
α１ 第１傾斜角
α２ 第２傾斜角
Ｍ 中心軸
Ｓ 取り込み傾斜
Ｖ 供給方向

Claims (9)

1. 成形工具、特にかしめ工具であって、基部本体（１２’）を有し、その基部本体に少なくとも１つの成形要素（２１）を備え、その成形要素（２１）は成形工具（１２）の中心軸（Ｍ）に対して第１傾斜角（α１）で傾斜し、それによって、成形要素（２１）の取り込み傾斜（Ｓ）を決定し、以下のことを特徴とする：
   成形要素（２１）の表面（２１’）に、凹んだ表面構造（２２）が、第１傾斜角（α１）で傾斜して形成され、その表面構造は少なくとも１つの下降傾斜（２３ａ）を持つ凹部（２３）を有し、
   この凹部（２３）の下降面（２３ａ）は、第１傾斜角（α１）によって定義された成形要素（２１）の取り込み傾斜（Ｓ）との関係において、第２傾斜角（α２）を有し、その第２傾斜角は、前記第１の傾斜角（α１）に対して反対方向に配向され、その絶対値は前記第１傾斜角（α１）の絶対値と等しいか、大きい。
2. 前記表面構造（２２）が波状に形成されていることを特徴とする請求項１の成形工具。
3. 少なくとも１つの凹部（２３）が鋸歯状に形成されていることを特徴とする請求項１の成形工具。
4. 前記成形工具（１２）の少なくとも１つの少成形要素（２１）の表面構造（２２）の、少なくとも２つの凹部（２３）が、互いに実質的に平行に配置されてなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項の成形工具。
5. 前記成形工具（１２）の少なくとも１つの少成形要素（２１）の表面構造（２２）の、少なくとも１つの凹部（２３）が、成形工具（１２）の長手方向に実質的に直角に設けられたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項の成形工具。
6. 前記成形工具（１２）の少なくとも１つの少成形要素（２１）の表面構造（２２）の、少なくとも１つの凹部（２３）が、ワークピースの供給方向（Ｖ）に直角に実質的に直線的に走行していることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項の成形工具。
7. 前記成形工具（１２）の少なくとも１つの少成形要素（２１）の表面構造（２２）の、少なくとも１つの凹部（２３）が、曲線状または波状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項の成形工具。
8. 前記成形工具（１２）の少なくとも１つの少成形要素（２１）の表面構造（２２）の、少なくとも１つの凹部（２３）が、成形工具（１２）の長手方向に傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項の成形工具。
9. ワークピースを放射状に成形するための成形用工具（１２）を有する成形工具、特にかしめ機であって、請求項１〜８の何れか１項の成形工具（１２）によることを特徴とする。

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