WO2015140176A1 - Method for hot forging elongated angular profiles made of metal, in particular of steel - Google Patents
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- WO2015140176A1 WO2015140176A1 PCT/EP2015/055575 EP2015055575W WO2015140176A1 WO 2015140176 A1 WO2015140176 A1 WO 2015140176A1 EP 2015055575 W EP2015055575 W EP 2015055575W WO 2015140176 A1 WO2015140176 A1 WO 2015140176A1
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Definitions
- the invention relates to a method for hot forging in the outer cross-section angularly symmetrical profiles made of metal, in particular steel, by means of a radial forging machine, in which a forging temperature located Volloder hollow body as Vormaterial by means symmetrically about the longitudinal center axis of the Vormaterials arranged and radially driven, on the outer surface of the
- Starting material acting forging hammers is formed into a square axisymmetric profile.
- the starting material is here in the forging
- Manipulator rotated by one angle of rotation, which is due to the machine between a minimum and maximum rotation angle.
- the production of cross-sectionally round hollow profiles is described for example in the international patent application WO 2006/045301 A1, wherein in the form of a radial forging process using a inserted into a hollow block round inner tool and at least two acting on the outer surface of the hollow block forging hammers of a forging machine a pipe and so that a round cross-section hollow profile is generated.
- a second manipulator takes over the pipe.
- the first manipulator lets go as late as possible, and the second alone completes the forging process.
- the forging unit has at least two to be produced Finished diameter and the forged at least partially
- the outer surface of the forging material act to stretch the forging by reducing both the outer diameter and the tube forging the wall thickness. In order to increase the efficiency of the forging process, especially during the
- Forging hammers also called blacksmith jaws
- round tubes with a circumference of more than 500 mm and lengths of more than 4000 mm can be produced very advantageously in cross section.
- Manipulator W-rotation for example, lying between 10 ° and 20 °, usually outside the symmetry angle of the produced preferably angular profile lie.
- the angle of rotation can not be increased arbitrarily.
- the limitation of the angle of rotation results inter alia from the time available for turning the manipulator between two consecutive
- Deviations of the forged profile from the ideal roundness will not be too great.
- Axial symmetry angles that are above the adjustable rotation angle range of the manipulator such as a rectangle with a
- Axial symmetry angle W-axis of a profile will be the smallest in the following
- the angle range WH is understood to mean the part of the circumference of the profile which is separated from a Hammer is covering.
- FIG. 2 shows this using the example of a profile 1 a with an 8-edge outer contour, wherein the outer contour can be completely forged with four identical forging hammers 2 a.
- Each of the forging hammers 2a takes on two symmetry contours.
- the arrows indicate the direction of movement of the forging hammers 2a during the forging of the profile 1a. But this is uneconomical because of the then very complex production of the corresponding hammers.
- On the one hand, for example, with a 60-edge outer contour and four forging hammers, per forging hammer 60: 4 15
- Japanese patent application JP 2007 136 487 A already discloses a method for hot forging angular profiles. In order to avoid the formation of cracks in the region of the corners of the square profiles to be forged, it is proposed to comply with a reduction of at least 15% per forging pass.
- European Patent EP 0 610 509 B1 describes a method for producing hollow forgings by radial forging in which a blank of two opposed forging hammers in different radial
- Directions by a sequence of forging, turning about the longitudinal center axis of the blank and moving back in the axial direction is processed.
- the object of the invention is to provide an improved method for hot forging of elongated in the outer cross-section angular and with respect to the longitudinal center axis of the profile axisymmetric profiles made of metal, especially steel, with the square profiles also economically on a
- Radialschmiedemaschine can be generated, the axis of symmetry angles are outside the adjustable rotation angle range of the manipulator. Another task is to design the forging hammers so that these it allows to make a range of equivalent diameter with the same hammer set.
- Angular outside cross-section and based on the longitudinal center axis of the profile axisymmetric profiles can be produced, if either in the event that the axis of symmetry angle W axis greater than the maximum machine-related
- Rotation angle W-max the forging hammers are operated in forging periods with at least one idle stroke and a working stroke and the manipulator turns the forging at each stroke within a forging period by the rotation angle W rotation, the number of rotations to the rotation angle w rotation a Ratios of axis symmetry angle and maximum machine-relatedm
- Rotation angle W-max rounded up to the next higher integer, or in case the axis symmetry angle W-axis is smaller than the minimum
- machine-related rotation angle W-min is, from at least part of the
- next higher integer corresponds to the forging hammers are operated in forging periods with only one stroke and without idle stroke and the forging each hub within a forging period is rotated by the rotation angle W-rotation.
- a forging period is exactly by a working stroke, in which a
- Axial symmetry angle W-axis results.
- the blacksmith hammers fit to the found multiple N of the quotient W axis to W rotation, N-1 idle strokes where no deformation occurs and the deformation takes place only at every N th stroke.
- the angle of rotation W-rotation is set as an integral multiple M of the axis symmetry angle W-axis such that a deformation takes place after each rotation.
- Forging hammer corresponds to the quotient of the minimum machine-related angle of rotation and axis symmetry angle rounded up to the next higher integer.
- the inventive method is particularly suitable for hot forging profiles, in which the starting material may be formed as a solid or hollow body.
- the starting material has usually been brought to the desired forging temperature.
- Rotation angle W-max the forging hammers are operated, for example, in forging periods P with two empty strokes L and a working stroke A.
- the number of strokes of the forging hammer per Schmiedeperiode N is equal to 3.
- Forging hammer per Schmiedeperiode P is equal to 1 and the number N-empty Leerhübe L forging hammers is zero. Thus every stroke is a working stroke.
- a profile that is axisymmetric with respect to the longitudinal center axis of the profile is understood to be a solid or hollow profile that is axially symmetrical with respect to the longitudinal central axis of the cross section.
- a rotationally symmetrical, ie circular profile represents a special case of the longitudinal center axis related
- axisymmetric profile because it has any number of axis symmetry angle.
- the invention described below relates only to the production of axially symmetrical, angular profiles related to the longitudinal central axis. In cross-section circular or oval solid sections or tubes are not of the Invention.
- Angular symmetric profiles related to the longitudinal center axis are polygons. These can, for example, in the outer cross-section triangular, rectangular,
- billets are used as circular or already pre-contoured solid material or correspondingly prefabricated round or pre-profiled hollow blocks.
- the longitudinal center axis With respect to the longitudinal center axis, it can be produced with axial symmetry if, for the purpose of manipulating the forging, it is rotated by the manipulator with a fixed angle of rotation that matches the axis of symmetry angle.
- the angle of rotation W to be set is the manipulator when the axis of symmetry angle W of the axis
- W-rotation W-axis x M, where M is defined as the number of symmetry contours per forging hammer.
- N the number of strokes of the forging hammers per forging period N is equal to 1 and the number of empty strokes N-empty the forging hammers equal to zero. So every hub is a working stroke.
- ceil (x) is to be understood as the rounding function with which a positive odd number x is assigned the next larger integer.
- X is an integer equal to ceil (x) of that integer.
- the hammer contour in the region of the end profile-forming part according to a development of the invention is designed so that with the same Hamm set similar angular profiles can be made in a range of equivalent diameter.
- K Q-W
- the part of the forging hammer forming the end profile must have at least a length LK-min of K times the material advance in the forging outlet (see formula (10):
- V-Outlet [mm / min] is the product of Before [mm] and the number of Forging Periods [1 / min]. The number of
- the forging hammers carry out 3 strokes per forging period, one of which is a working stroke and the remaining two empty strokes. Each of these strokes turns the profile 15 °.
- the Nth stroke ( 3rd stroke) with a further rotation of 15 °, is then the working stroke, so the requirement for the to be kept
- the rotation angle W rotation is thus within the machine-related rotation angle W-min to W-max. If this condition is not met, this profile can not be produced on this forging machine with the machine-dependent turning angles W-min and W-max.
- condition (7) is satisfied because
- the minimum length of the forging LK-min must be at least twice as long as the feed / forging period on the outlet side of the forge.
- the forged part contour according to Figure 5 in cross section is the same for all four hammers 2c and represents a straight line, since the simplest possible symmetry contour of the 8-edge 1 c represents a straight line.
- a selected position Pos1 thus lies in the middle of the simplest symmetry contour of the profile, namely the straight section and thus also in the middle of the contours of the first hammer 2d and the third hammer 2d.
- the respective first and third hammers 2d have a straight line as a forged part contour.
- Forged partial contour of the respective second and fourth hammers 2e the zero position for the symmetry contour by the difference of the hammer angle to the axis of symmetry angle, ie by 30 °, are shifted to the position Pos2.
- the position Pos2 thus lies in a corner of the profile and in the middle of the symmetry contour of the hammers 2e.
- This relationship is illustrated in FIG. 6 for the hexagon profile 1 d and the respective two identical hammers 2 d and 2 e.
- the forged part contour of the first and third hammer 2d in cross section consists of a straight line and the
- Forged part contour of the second and fourth hammer 2e from a 120 ° "roof", i.e. from a corner angle of the hexagon.
- the proposed method thus has the advantage that now axisymmetric hollow body can be forged very economically, the axis of symmetry angle W axis are greater than the possible rotation angle of the
- the method is characterized in that at axis symmetry angles W axis, which are smaller than the minimum rotation angle of the manipulator W-min, the forging hammers have at least two work surfaces, the normal in the axis symmetry angle W axis to each other.
- the axis symmetry angle W-axis 360760 6 ° and is thus below the minimum possible angle of rotation of the manipulator W-min, for example 10 °.
- the geometry of the forging hammers must be adjusted according to the integer multiple M.
- the contour of the forging hammers M must cover symmetries. In the present example, these are 2 surfaces whose normal axes are at 6 ° to each other in the axis-symmetry angle W-axis, so that a 60-sided profile can be generated.
- the equivalent profile radius corresponds to a circle radius, in which the circular area thus formed corresponds to that of the circle
- V-exit [mm / min] before x number of strokes / minute / N
- Axial symmetry angle for the inner or outer contour is always carried out according to the above formulas and conditions.
- the inner tool already has the final contour symmetry of the profiled surface and rotates synchronously with the forging in time with the strokes. As in the case of the octagon of Example 1, this would be decisive for the outer contour and the
- Pos1 Position lying in the middle of a straight line section of the symmetry contour of the profile and in the corresponding center of the hammer
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Abstract
During hot forging of axially symmetric profiles (1, 1a, 1b, 1c, 1d), which have an angular outer cross section with an angle of axial symmetry (W-Achs) and are made of metal, in particular steel, by means of a radial forging machine, the precursor material is regularly rotated around an angle of rotation (W-Dreh) by means of at least one manipulator. If the angle of axial symmetry (W-Achs) is greater than the machine-related maximum angle of rotation (W-max), then at least one idle stroke is configured. If the angle of axial symmetry is less than the machine-related minimum angle of rotation (W-min), then the forging material is rotated about an angle (W-Dreh) which corresponds to the ratio of the machine-related minimum angle of rotation (W-min) and the angle of axial symmetry (W-Achs) rounded to the next highest whole number.
Description
Verfahren zum Warmschmieden von langgestreckten eckigen Profilen aus Metall, insbesondere aus Stahl Process for the hot forging of elongated polygonal profiles, in particular of steel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warmschmieden von im Außenquerschnitt eckigen achssymmetrischen Profilen aus Metall, insbesondere aus Stahl, mittels einer Radialschmiedemaschine, bei dem ein auf Schmiedetemperatur befindlicher Volloder Hohlkörper als Vormaterial mittels symmetrisch um die Längsmittelachse des Vormaterials angeordneter und radial angetriebener, auf die Außenfläche des The invention relates to a method for hot forging in the outer cross-section angularly symmetrical profiles made of metal, in particular steel, by means of a radial forging machine, in which a forging temperature located Volloder hollow body as Vormaterial by means symmetrically about the longitudinal center axis of the Vormaterials arranged and radially driven, on the outer surface of the
Vormaterials einwirkender Schmiedehämmer zu einem eckigen achssymmetrischen Profil geformt wird. Das Vormaterial wird hierbei in den zum Schmiedegut Starting material acting forging hammers is formed into a square axisymmetric profile. The starting material is here in the forging
kontaktfreien Phasen der Schmiedehammerhübe mittels mindestens eines non-contact phases of the forging hammer strokes by means of at least one
Manipulators um jeweils einen Drehwinkel gedreht, der maschinenbedingt zwischen einem minimalen und maximalen Drehwinkel liegt. Die Herstellung von im Querschnitt runden Hohlprofilen wird zum Beispiel in der internationalen Patentanmeldung WO 2006/045301 A1 beschrieben, wobei in Form eines Radialschmiedeprozesses unter Verwendung eines in einen Hohlblock eingeschobenen runden Innenwerkzeuges und mindestens zwei auf die Mantelfläche des Hohlblockes einwirkender Schmiedehämmer einer Schmiedemaschine ein Rohr und damit ein im Querschnitt rundes Hohlprofil erzeugt wird. Manipulator rotated by one angle of rotation, which is due to the machine between a minimum and maximum rotation angle. The production of cross-sectionally round hollow profiles is described for example in the international patent application WO 2006/045301 A1, wherein in the form of a radial forging process using a inserted into a hollow block round inner tool and at least two acting on the outer surface of the hollow block forging hammers of a forging machine a pipe and so that a round cross-section hollow profile is generated.
Bei diesem bekannten Verfahren wird nach Einfahren eines Innenwerkzeuges, vorzugsweise in Form eines zylindrischen Domes, der Hohlblock durch einen auf der Einlaufseite angeordneten Manipulator längs durch den Schmiedeständer In this known method, after retraction of an inner tool, preferably in the form of a cylindrical dome, the hollow block through a arranged on the inlet side manipulator longitudinally through the forging
transportiert und gleichzeitig dabei gedreht. transported while simultaneously rotated.
Sobald das Schmiedegut ausreichend lang auf der Auslaufseite der Once the forging is sufficiently long on the outlet side of the
Schmiedemaschine ausgetreten ist, übernimmt zusätzlich ein zweiter Manipulator das Rohr. Um Fertigschmieden zu können, lässt der erste Manipulator so spät wie möglich los und der zweite führt dann allein den Schmiedeprozess zu Ende. Der Einfachheit halber ist im folgenden Text immer nur von einem Manipulator die Rede, unabhängig davon, ob es der auf der Einlaufseite oder der auf der Auslaufseite ist oder beide sind, welche das Schmiedegut drehen. Das Schmiedeaggregat weist mindestens zwei dem zu erzeugenden
Fertigdurchmesser angepasste und das Schmiedegut zumindest teilweise In addition, a second manipulator takes over the pipe. In order to be able to forge, the first manipulator lets go as late as possible, and the second alone completes the forging process. For the sake of simplicity, in the following text only one manipulator is mentioned, regardless of whether it is the one on the inlet side or the outlet side or both, which turn the forging material. The forging unit has at least two to be produced Finished diameter and the forged at least partially
umgreifende Schmiedehämmer auf, die auf die Außen- beziehungsweise embracing blacksmith hammers on the outside or
Mantelfläche des Schmiedegutes einwirken, um durch Verringerung sowohl des Außendurchmessers als auch beim Rohrschmieden der Wanddicke das Schmiedegut zu strecken. Um die Effizienz des Schmiedeprozesses, insbesondere beim The outer surface of the forging material act to stretch the forging by reducing both the outer diameter and the tube forging the wall thickness. In order to increase the efficiency of the forging process, especially during the
Rohrschmieden zu steigern, werden meist mehr als zwei Schmiedehämmer verwendet, die in derselben Längsposition liegend synchron auf die Außenfläche des Schmiedegutes einwirken. Das Verwenden von mehr als zwei Schmiedehämmern verbessert den Materialfluss, da der nicht erwünschte Breitenfluss wesentlich vermindert wird. Daher kommen für rohrförmige Produkte meist vier To increase pipe forging, usually more than two forging hammers are used, which act in the same longitudinal position synchronously acting on the outer surface of the forging. Using more than two forging hammers improves material flow, as the undesirable wide flow is substantially reduced. Therefore, for tubular products usually come four
Schmiedehämmer (auch Schmiedebacken genannt) zum Einsatz. Forging hammers (also called blacksmith jaws) are used.
Mit diesem sehr effizienten und gerade auch für kleine Losgrößen interessanten Verfahren können sehr vorteilhaft im Querschnitt runde Rohre mit einem Umfang von mehr als 500 mm und Längen von mehr als 4000 mm gefertigt werden. With this method, which is very efficient and is also of interest especially for small lot sizes, round tubes with a circumference of more than 500 mm and lengths of more than 4000 mm can be produced very advantageously in cross section.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Verfahren nicht für das Schmieden von im Außenquerschnitt eckigen und bezogen auf deren Längsmittelachse However, it has been shown that these methods are not for forging in the outer cross-section angular and based on the longitudinal center axis
achssymmetrischen Profilen geeignet sind. axisymmetric profiles are suitable.
Die üblichen Radial-Schmiedeanlagen haben für den bzw. die Manipulatoren eine maschinenbedingte Drehwinkelbegrenzung mit einem minimalen Drehwinkel W-min und einem maximalen Drehwinkel W-max. Ein Problem besteht darin, dass diese maschinenbedingten Drehwinkel des The usual radial forging systems have for the manipulators or a machine-related rotation angle limitation with a minimum rotation angle W-min and a maximum rotation angle W-max. One problem is that these machine rotation angles of the
Manipulators W-Dreh, beispielsweise zwischen 10° und 20° liegend, üblicherweise außerhalb der Symmetriewinkel des herzustellenden vorzugsweise eckigen Profils liegen. Allerdings lässt sich der Drehwinkel nicht beliebig vergrößern. Die Begrenzung des Drehwinkels ergibt sich unter anderem aus der für das Drehen des Manipulators zur Verfügung stehenden Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Manipulator W-rotation, for example, lying between 10 ° and 20 °, usually outside the symmetry angle of the produced preferably angular profile lie. However, the angle of rotation can not be increased arbitrarily. The limitation of the angle of rotation results inter alia from the time available for turning the manipulator between two consecutive
Schmiedehammerschlägen, in der die Schmiedehämmer keinen Kontakt zum Forging hammer blows, in which the blacksmith hammers no contact to
Schmiedegut haben. Gerade bei schnell arbeitenden Schmiedemaschinen, die beispielsweise mit Hubzahlen von 160 bis zu 200 Schlägen pro Minute oder darüber
arbeiten, ist der maximal erzielbare Drehwinkel auf Grund der genannten, für die Drehung zur Verfügung stehenden Zeitspanne begrenzt. Zudem wird der mögliche Drehwinkel des Manipulators W-Dreh durch die Massenträgheit des Manipulators selbst und des zu drehenden Schmiedegutes ebenfalls limitiert. Forging good. Especially with fast-working forging machines, for example, with stroke rates of 160 to 200 beats per minute or more work, the maximum achievable rotation angle is limited due to the said, available for the rotation period. In addition, the possible angle of rotation of the manipulator W rotation is also limited by the inertia of the manipulator itself and the forging material to be rotated.
Die Untergrenze des einzuhaltenden Drehwinkels des Manipulators ergibt sich aus der Begrenzung der Kalibrierteillänge der Hämmer. In diesem Zusammenhang wird unter der Kalibrierteillänge der Hämmer, der das Endprofil bildende Teil der Hämmer verstanden. Es gilt, diese Länge möglichst kurz zu halten, da diese Länge direkt in die Hammergesamtlänge einfließt. Zum anderen dürfen aber die geometrischen The lower limit of the angle of rotation of the manipulator to be observed results from the limitation of the calibration length of the hammers. In this context, the duration of the calibration of the hammers is understood to be the part of the hammers forming the final profile. It is important to keep this length as short as possible, since this length flows directly into the hammer overall length. On the other hand, however, the geometric
Abweichungen des geschmiedeten Profils von der idealen Rundheit nicht zu groß werden. Deviations of the forged profile from the ideal roundness will not be too great.
Bei eckigen Profilen, unter denen auch in Längsrichtung des Profils gesehen gewendelte zu verstehen sind, mit auf deren Längsmittelachse bezogenen In angular profiles, which are also seen in the longitudinal direction of the profile coiled to be understood, with respect to the longitudinal center axis
Achssymmetriewinkeln, die oberhalb des einstellbaren Drehwinkelbereichs des Manipulators liegen, wie zum Beispiel bei einem Rechteck mit einem Axial symmetry angles that are above the adjustable rotation angle range of the manipulator, such as a rectangle with a
Achssymmetriewinkel von 180°, bei einem Quadrat mit einem Achssymmetriewinkel von 90°, bei einem Sechseck mit einem Achssymmetriewinkel von 60° oder bei einem Achteck mit einem Achssymmetriewinkel von 45°, kann die Fertigung bislang nicht mit den beschriebenen schnelllaufenden Schmiedemaschinen erfolgen, da die Axial symmetry angle of 180 °, in a square with an axis of symmetry angle of 90 °, in a hexagon with an axisymmetric angle of 60 ° or in an octagon with an axis of symmetry angle of 45 °, the production can not be done so far with the described fast-running forging machines, as the
maschinenbedingten Drehwinkel zu klein sind. Sind die Achssymmetriewinkel des zu schmiedenden eckigen Profils kleiner als die möglichen Drehwinkel des Manipulators, wie zum Beispiel mit 6° bei einem Profil mit einer 60-kant Außenkontur (360760), können die notwendigen Drehwinkel ebenfalls nicht passend eingestellt werden. machine-related rotation angle are too small. If the axis symmetry angles of the angular profile to be forged are smaller than the possible angles of rotation of the manipulator, such as 6 ° for a profile with a 60-edge outer contour (360760), the necessary rotation angles can likewise not be suitably adjusted.
Zudem ist es wirtschaftlich, die Hämmer so auszulegen, dass mit der gleichen Hammerkontur verschiedene sogenannte„äquivalente" Durchmesser herstellbar sind. Der äquivalente Durchmesser D ist der Kreisdurchmesser, dessen Flächeninhalt A1 der eingeschlossenen Fläche A2 des Profils 1 mit der herzustellenden Außenkontur entspricht, also A1 = A2, siehe Figur 1. Unter dem eingezeichneten In addition, it is economical to design the hammers so that different so-called "equivalent" diameters can be produced with the same hammer contour The equivalent diameter D is the circle diameter whose surface area A1 corresponds to the enclosed surface A2 of the profile 1 with the outer contour to be produced, ie A1 = A2, see Figure 1. Below the marked
Achssymmetriewinkel W-Achs eines Profils wird im Folgenden der kleinste Axial symmetry angle W-axis of a profile will be the smallest in the following
Drehwinkel verstanden, den das Profil um die Längsmittelachse gedreht werden muss, um es in der gedrehten Lage wieder auf sich selbst abzubilden. Unter dem Winkelbereich W-H wird der Teil des Umfangs des Profils verstanden, der von einem
Hammer abdeckt wird. Understood angle of rotation, the profile must be rotated about the longitudinal central axis to reflect it in the rotated position back on itself. The angle range WH is understood to mean the part of the circumference of the profile which is separated from a Hammer is covering.
Anderseits könnten diese Profile mit den Hämmern geschmiedet werden, deren Kalibrierteile in Summe das Endprofil bereits vollständig aufweisen. Figur 2 zeigt dies am Beispiel eines Profils 1 a mit einer 8-kant-Außenkontur, wobei mit vier gleichen Schmiedehämmern 2a die Außenkontur vollständig geschmiedet werden kann. Jeder der Schmiedehämmer 2a nimmt dabei zwei Symmetriekonturen auf. Die Pfeile deuten die Bewegungsrichtung der Schmiedehämmer 2a beim Schmieden des Profils 1 a an. Dies ist aber wegen der dann sehr aufwändigen Herstellung der entsprechenden Hämmer unwirtschaftlich. Zum einen müssten beispielsweise bei einer 60-kant Außenkontur und vier Schmiedehämmern, pro Schmiedehammer 60:4 = 15 On the other hand, these profiles could be forged with the hammers whose calibration parts in total already have the final profile completely. FIG. 2 shows this using the example of a profile 1 a with an 8-edge outer contour, wherein the outer contour can be completely forged with four identical forging hammers 2 a. Each of the forging hammers 2a takes on two symmetry contours. The arrows indicate the direction of movement of the forging hammers 2a during the forging of the profile 1a. But this is uneconomical because of the then very complex production of the corresponding hammers. On the one hand, for example, with a 60-edge outer contour and four forging hammers, per forging hammer 60: 4 = 15
Arbeitsflächen eingebracht werden. Außerdem müsste für jedes Profil mit einem anderen äquivalenten Durchmesser ein eigener passender Hammersatz zur Work surfaces are introduced. In addition, for each profile with a different equivalent diameter would have its own matching hammer set for
Verfügung stehen. To be available.
Aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 2007 136 487 A ist bereits ein Verfahren zum Warmschmieden von eckigen Profilen bekannt. Um das Bilden von Rissen im Bereich der Ecken der zu schmiedenden eckigen Profile zu vermeiden, wird vorgeschlagen, je Schmiededurchlauf eine Reduktion von mindestens 15% einzuhalten. Japanese patent application JP 2007 136 487 A already discloses a method for hot forging angular profiles. In order to avoid the formation of cracks in the region of the corners of the square profiles to be forged, it is proposed to comply with a reduction of at least 15% per forging pass.
Des Weitern beschreibt das europäische Patent EP 0 610 509 B1 ein Verfahren zum Herstellen von hohlen Schmiedestücken durch Radialschmieden, in dem ein Rohling von zwei gegenüberliegenden Schmiedehämmern in verschiedenen radialen Further, European Patent EP 0 610 509 B1 describes a method for producing hollow forgings by radial forging in which a blank of two opposed forging hammers in different radial
Richtungen durch eine Abfolge von Schmieden, Drehen um die Längsmittelachse des Rohlings und Zurückbewegen in axialer Richtung bearbeitet wird. Directions by a sequence of forging, turning about the longitudinal center axis of the blank and moving back in the axial direction is processed.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Warmschmieden von langgestreckten im Außenquerschnitt eckigen und bezogen auf die Längsmittelachse des Profils achssymmetrischen Profilen aus Metall, insbesondere aus Stahl, bereitzustellen, mit dem auch eckige Profile wirtschaftlich auf einer The object of the invention is to provide an improved method for hot forging of elongated in the outer cross-section angular and with respect to the longitudinal center axis of the profile axisymmetric profiles made of metal, especially steel, with the square profiles also economically on a
Radialschmiedemaschine erzeugt werden können, deren Achssymmetriewinkel außerhalb des einstellbaren Drehwinkelbereichs des Manipulators liegen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, die Schmiedehämmer so auszugestalten, dass diese
es gestattet, einen Bereich äquivalenter Durchmesser mit dem gleichen Hammersatz zu fertigen. Radialschmiedemaschine can be generated, the axis of symmetry angles are outside the adjustable rotation angle range of the manipulator. Another task is to design the forging hammers so that these it allows to make a range of equivalent diameter with the same hammer set.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen. This object is achieved by the method of claim 1. Advantageous developments are the subject of dependent claims.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass mit einer Radialschmiedemaschine mit begrenztem Drehwinkelbereich trotzdem ein breites Spektrum an im According to the invention it has been recognized that with a radial forging machine with limited rotation angle range, nevertheless, a wide range of in
Außenquerschnitt eckigen und bezogen auf die Längsmittelachse des Profils achssymmetrischen Profilen herstellbar ist, wenn entweder für den Fall, dass der Achssymmetriewinkel W-Achs größer als der maximale maschinenbedingte Angular outside cross-section and based on the longitudinal center axis of the profile axisymmetric profiles can be produced, if either in the event that the axis of symmetry angle W axis greater than the maximum machine-related
Drehwinkel W-max ist, die Schmiedehämmer in Schmiedeperioden mit mindestens einem Leerhub und einem Arbeitshub betrieben werden und der Manipulator das Schmiedegut bei jedem Hub innerhalb einer Schmiedeperiode um den Drehwinkel W- Dreh dreht, wobei die Anzahl der Drehungen um den Drehwinkel w-Dreh einem Quotienten aus Achssymmetriewinkel und maximalem maschinenbedingtenm Rotation angle W-max, the forging hammers are operated in forging periods with at least one idle stroke and a working stroke and the manipulator turns the forging at each stroke within a forging period by the rotation angle W rotation, the number of rotations to the rotation angle w rotation a Ratios of axis symmetry angle and maximum machine-relatedm
Drehwinkel W-max aufgerundet auf die nächsthöhere Ganzzahl entspricht, oder für den Fall, dass der Achssymmetriewinkel W-Achs kleiner als der minimale Rotation angle W-max rounded up to the next higher integer, or in case the axis symmetry angle W-axis is smaller than the minimum
maschinenbedingte Drehwinkel W-min ist, von mindestens einem Teil der machine-related rotation angle W-min is, from at least part of the
Schmiedehämmer mit Schmiedeflächen für mindestens zwei benachbarte Blacksmith hammers with forging for at least two adjacent
Symmetriekonturen das Vormaterial geformt wird, die Anzahl der Symmetriekonturen je Schmiedehammer dem Quotienten aus minimalem maschinenbedingten Symmetriekonturen the starting material is formed, the number of symmetry contours per forging hammer the quotient of minimal machine-related
Drehwinkel W-min und Achssymmetriewinkel W-Achs aufgerundet auf die Rotation angle W-min and axis symmetry angle W-axis rounded up to the
nächsthöhere Ganzzahl entspricht, die Schmiedehämmer in Schmiedeperioden mit nur einem Arbeitshub und ohne Leerhub betrieben werden und das Schmiedegut je Hub innerhalb einer Schmiedeperiode um den Drehwinkel W-Dreh gedreht wird. Eine Schmiedeperiode ist dabei durch genau einen Arbeitshub, in dem eine next higher integer corresponds to the forging hammers are operated in forging periods with only one stroke and without idle stroke and the forging each hub within a forging period is rotated by the rotation angle W-rotation. A forging period is exactly by a working stroke, in which a
Verformung stattfindet, definiert. Hinzu können ein oder mehrere Leerhübe je Deformation takes place, defined. In addition, one or more empty strokes can ever
Schmiedeperiode kommen. Forging period come.
Mit anderen Worten, bei Achssymmetriewinkeln W-Achs größer als der maximal einzustellende Drehwinkel W-Dreh wird der Drehwinkel W-Dreh passend zur In other words, in axis symmetry angles W-axis greater than the maximum to be set angle of rotation W-rotation of the rotation angle W rotation is fitting to
Achssymmetrie des eckigen Profils bezogen auf dessen Längsmittelachse so eingestellt, dass ein spezifisches, ganzzahliges Vielfaches den gewünschten Achssymmetry of the angular profile relative to the longitudinal center axis adjusted so that a specific, integer multiple the desired
Achssymmetriewinkel W-Achs ergibt. Hierbei führen die Schmiedehämmer passend
zu dem gefundenen Vielfachen N des Quotienten W-Achs zu W-Dreh, N-1 Leerhübe aus, bei denen keine Verformung erfolgt und die Verformung lediglich bei jedem N-ten Hub stattfindet. Bei Achssymmetriewinkeln W-Achs kleiner als der minimal einzustellende Drehwinkel W-min wird der Drehwinkel W-Dreh als ganzzahliges Vielfaches M des Achssymmetriewinkels W-Achs so eingestellt, dass nach jeder Drehung eine Verformung stattfindet. Hierbei werden mindestens ein Teil der Schmiedehämmer mit Schmiedeflächen für mindestens zwei benachbarte Axial symmetry angle W-axis results. Here the blacksmith hammers fit to the found multiple N of the quotient W axis to W rotation, N-1 idle strokes where no deformation occurs and the deformation takes place only at every N th stroke. In the case of axis symmetry angles W-axis smaller than the minimum angle of rotation W-min to be set, the angle of rotation W-rotation is set as an integral multiple M of the axis symmetry angle W-axis such that a deformation takes place after each rotation. Here, at least a portion of the forging hammers with forging surfaces for at least two adjacent
Symmetriekonturen ausgebildet und die Anzahl der Symmetriekonturen je Symmetry contours formed and the number of symmetry contours each
Schmiedehammer entspricht dem Quotienten aus minimalem maschinenbedingten Drehwinkel und Achssymmetriewinkel aufgerundet auf die nächsthöhere Ganzzahl. Forging hammer corresponds to the quotient of the minimum machine-related angle of rotation and axis symmetry angle rounded up to the next higher integer.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zum Warmschmieden von Profilen, bei dem das Vormaterial als Voll- oder Hohlkörper ausgebildet sein kann. Das Vormaterial ist üblicherweise auf die gewünschte Schmiedetemperatur gebracht worden. The inventive method is particularly suitable for hot forging profiles, in which the starting material may be formed as a solid or hollow body. The starting material has usually been brought to the desired forging temperature.
In dem unteren Teil der Figur 3 ist dargestellt, dass für den Fall, dass der In the lower part of Figure 3 is shown that in the event that the
Achssymmetriewinkel W-Achs größer als der maximale maschinenbedingte Axial symmetry angle W-axis greater than the maximum machine-related
Drehwinkel W-max ist, die Schmiedehämmer beispielsweise in Schmiedeperioden P mit zwei Leerhüben L und einem Arbeitshub A betrieben werden. Entsprechender Weise beträgt somit die Anzahl der Hübe der Schmiedehämmer je Schmiedeperiode N gleich 3. Demgegenüber ist in dem oberen Teil der Figur 3 dargestellt, dass für den Fall, dass der Achssymmetriewinkel W-Achs kleiner als der minimale Rotation angle W-max, the forging hammers are operated, for example, in forging periods P with two empty strokes L and a working stroke A. Correspondingly, the number of strokes of the forging hammer per Schmiedeperiode N is equal to 3. In contrast, it is shown in the upper part of Figure 3, that in the event that the axis of symmetry angle W axis smaller than the minimum
maschinenbedingte Drehwinkel W-min ist, die Anzahl N der Hübe der machine-related rotation angle W-min, the number N of strokes of
Schmiedehämmer je Schmiedeperiode P gleich 1 ist und die Anzahl N-Leer der Leerhübe L der Schmiedehämmer gleich null ist. Somit ist jeder Hub ein Arbeitshub. Forging hammer per Schmiedeperiode P is equal to 1 and the number N-empty Leerhübe L forging hammers is zero. Thus every stroke is a working stroke.
Unter einem bezogen auf die Längsmittelachse des Profils achssymmetrischen Profil wird ein Voll- oder Hohlprofil verstanden, das zur Längsmittelachse des Querschnitts achssymmetrisch ausgebildet ist. Ein rotationssymmetrisches, also kreisförmiges Profil stellt einen Sonderfall des auf die Längsmittelachse bezogenen A profile that is axisymmetric with respect to the longitudinal center axis of the profile is understood to be a solid or hollow profile that is axially symmetrical with respect to the longitudinal central axis of the cross section. A rotationally symmetrical, ie circular profile represents a special case of the longitudinal center axis related
achssymmetrischen Profils dar, da es beliebig viele Achssymmetriewinkel besitzt. Die im Folgenden beschriebene Erfindung bezieht sich nur auf die Herstellung von auf die Längsmittelachse bezogenen achssymmetrischen, eckigen Profilen. Im Querschnitt kreisförmige oder ovale Vollquerschnitte beziehungsweise Rohre sind nicht von der
Erfindung umfasst. axisymmetric profile because it has any number of axis symmetry angle. The invention described below relates only to the production of axially symmetrical, angular profiles related to the longitudinal central axis. In cross-section circular or oval solid sections or tubes are not of the Invention.
Eckige auf die Längsmittelachse bezogene achssymmetrische Profile sind Vielecke. Diese können zum Beispiel im Außenquerschnitt dreieckige, rechteckige, Angular symmetric profiles related to the longitudinal center axis are polygons. These can, for example, in the outer cross-section triangular, rectangular,
quadratische, sechs- oder achteckige Querschnitte aufweisen. have square, hexagonal or octagonal cross-sections.
Als Halbzeuge (Vormaterial) für derartige Profile kommen zum Beispiel Knüppel als kreisrundes oder bereits vorkonturiertes Vollmaterial oder entsprechend vorgefertigte runde oder vorprofilierte Hohlblöcke zum Einsatz. As semi-finished products (semi-finished material) for such profiles, for example, billets are used as circular or already pre-contoured solid material or correspondingly prefabricated round or pre-profiled hollow blocks.
Die Außenkontur des herzustellenden eckigen Profils ist nur dann auf die The outer contour of the produced square profile is only on the
Längsmittelachse bezogen achsensymmetrisch herstellbar, wenn zur Manipulation des Schmiedeguts dieses vom Manipulator mit einem fest vorgegebenen Drehwinkel gedreht wird, der zum Achssymmetriewinkel passt. With respect to the longitudinal center axis, it can be produced with axial symmetry if, for the purpose of manipulating the forging, it is rotated by the manipulator with a fixed angle of rotation that matches the axis of symmetry angle.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der einzustellende Drehwinkel W-Dreh des Manipulators, wenn der Achssymmetriewinkel W-Achs des In an advantageous development of the invention, the angle of rotation W to be set is the manipulator when the axis of symmetry angle W of the axis
herzustellenden Profils außerhalb des einzustellenden Drehwinkelbereichs des Manipulators liegt, wie folgt ermittelt: profile to be produced lies outside the range of rotation angle of the manipulator to be set, determined as follows:
Für den Fall, dass der Achssymmetriewinkel W-Achs des Profils größer ist als der maximale Drehwinkel des Manipulators W-max kommen die Formeln (1 ) und (2) zur Anwendung: (1 ) N = ceil (W-Achs/W-max) In the event that the axis symmetry angle W-axis of the profile is greater than the maximum angle of rotation of the manipulator W-max, the formulas (1) and (2) are used: (1) N = ceil (W-axis / W-max )
(2) W-Dreh = W-Achs/N, wobei die Anzahl der Hübe der Schmiedehämmer je Schmiedeperiode N der Anzahl der Drehungen N-Dreh des Manipulators entspricht. Für die Anzahl Leerhübe N-Leer der Schmiedehämmer gilt die folgende Formel (3): (2) W-turn = W-axis / N, where the number of strokes of the forging hammers per forging period N corresponds to the number of turns N-turn of the manipulator. For the number of empty strokes N-empty of the forging hammers, the following formula (3) applies:
(3) N-Leer = N-1 (3) N-empty = N-1
Für den Fall, dass der Achssymmetriewinkel W-Achs des Profils kleiner ist als der minimale Drehwinkel des Manipulators W-min kommen die Formeln (4) und (5) zur
Anwendung: In the event that the axis of symmetry angle W axis of the profile is smaller than the minimum angle of rotation of the manipulator W-min, the formulas (4) and (5) come to Application:
(4) M = ceil (W-min/W-Achs) (4) M = ceil (W-min / W-axis)
(5) W-Dreh = W-Achs x M, wobei M als Anzahl der Symmetriekonturen je Schmiedehammer definiert ist. Hierbei ist die Anzahl der Hübe der Schmiedehämmer je Schmiedeperiode N gleich 1 und die Anzahl der Leerhübe N-Leer der Schmiedehämmer gleich null. Also ist jeder Hub ein Arbeitshub. (5) W-rotation = W-axis x M, where M is defined as the number of symmetry contours per forging hammer. Here, the number of strokes of the forging hammers per forging period N is equal to 1 and the number of empty strokes N-empty the forging hammers equal to zero. So every hub is a working stroke.
Unter der Bezeichnung ceil (x) ist die Aufrundungsfunktion zu verstehen, mit der einer positiven ungeraden Zahl x die nächste größere ganze Zahl zugeordnet wird. The term ceil (x) is to be understood as the rounding function with which a positive odd number x is assigned the next larger integer.
Entgegen der auch bekannten kaufmännischen Rundungsfunktion wird somit immer aufgerundet. Ist x eine ganze Zahl entspricht ceil (x) dieser ganzen Zahl. Contrary to the well-known commercial rounding function is thus always rounded up. X is an integer equal to ceil (x) of that integer.
Zudem ist die Hammerkontur im Bereich des das Endprofils bildenden Teils nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung so ausgestaltet, dass mit dem gleichen Hammersatz gleichartige eckige Profile in einem Bereich äquivalenter Durchmesser gefertigt werden können. In addition, the hammer contour in the region of the end profile-forming part according to a development of the invention is designed so that with the same Hamm set similar angular profiles can be made in a range of equivalent diameter.
Damit mit demselben Hammersatz ein Bereich äquivalenter Durchmesser So with the same Hamm set a range of equivalent diameter
geschmiedet werden kann, ist neben dem Achssymmetriewinkel W-Achs auch die Anzahl der Hämmer Anz-H von Bedeutung. Eine Bereichsüberdeckung in Bezug auf mehrere äquivalente Durchmesser beim Schmieden ist nur möglich, wenn neben anderen Bedingungen gemäß Bedingung (7) die Anzahl der Hämmer Anz-H kleiner ist als die Anzahl der Symmetrien Anz-S: can be forged, in addition to the axis of symmetry angle W axis and the number of hammers Anz-H of importance. An area coverage with respect to several equivalent diameters in forging is possible only when, among other conditions according to condition (7), the number of hammers Anz-H is smaller than the number of symmetries Q2:
(7) Anz-H < Anz-S Die Anzahl der Symmetrien Anz-S ergibt sich aus der Formel (8): (7) number H <number S The number of symmetries Anz-S is given by the formula (8):
(8) Anz-S = 3607W-Achs. (8) # S = 3607W axis.
Ist die Hammeranzahl Anz-H identisch mit der Anzahl der Symmetrien Anz-S , beispielsweise bei 8 gleichen Hämmern 2b und einem 8-kant-Profil 1 b, so kann nur
der einzige äquivalente Durchmesser hergestellt werden, bei dem die Hämmer mit ihrem Schmiedeteil die Kontur praktisch vollständig umschließen (vgl. auch Figur 4). If the number of hammers Anz-H is identical to the number of symmetries Anz-S, for example if 8 equal hammers 2b and an 8-edge profile 1b, then only the only equivalent diameter are produced, in which the hammers with their forging part practically completely enclose the contour (see also FIG. 4).
Weiter gilt, dass die Anzahl der Hämmer Anz-H vorgibt, welchen Winkelbereich W-H des vollständigen Umfangs jeder Hammer abdeckt (siehe Formel (9): Further, the number of hammers Anz-H dictates what angular range W-H of the full circumference covers each hammer (see formula (9)):
(9) W-H = 360 Anz-H (9) W-H = 360 no. H
Damit können alle Hämmer dann gleich ausgebildet sein, wenn sich für den Wert Q-W gemäß Formel (14) Thus, all hammers can be made the same if, for the value Q-W according to formula (14)
(14) Q-W = W-H/W-Achs eine ganze Zahl K ergibt. (14) Q-W = W-H / W-axis yields an integer K.
Wenn Q-W ganzzahlig ist, dann wird K dem ganzzahligen Wert von Q-W gleich gesetzt. Entsprechend gilt: K = Q-W If Q-W is an integer, then K is set equal to the integer value of Q-W. Correspondingly, K = Q-W
K beinhaltet, dass bei einem Arbeitshub nur der K-te Teil der Symmetrieflächen der herzustellenden Profilflächen konturiert werden kann. Damit muss der das Endprofil bildende Teil des Schmiedehammers mindestens eine Länge LK-min von K- mal Materialvorschub Vor im Schmiedeauslauf aufweisen (siehe Formel (10): K implies that during a working stroke only the Kth part of the symmetry surfaces of the profile surfaces to be produced can be contoured. Thus, the part of the forging hammer forming the end profile must have at least a length LK-min of K times the material advance in the forging outlet (see formula (10):
(10) LK-min = K x Vor wobei Vor der Vorschub/Schmiedeperiode in [mm] ist. Der Vorschub Vor berechnet sich nach der Formel (1 1 ): (10) LK-min = K x Before where Before the feed / forging period is in [mm]. The feed before is calculated according to the formula (1 1):
(1 1 ) Vor [mm] = V-Austritt [mm/min] x N / Hübe/Minute [1/min], wobei hierbei V-Austritt die Materialaustrittsgeschwindigkeit aus den (1 1) Before [mm] = V-outlet [mm / min] x N / strokes / minute [1 / min], whereby here V-exit the material exit speed from the
Schmiedehämmern ist. Entsprechend gilt, dass V-Austritt [mm/min] das Produkt aus Vor [mm] und Anzahl der Schmiedeperioden [1/min] ist. Die Anzahl der Is forging hammers. Similarly, the V-Outlet [mm / min] is the product of Before [mm] and the number of Forging Periods [1 / min]. The number of
Schmiedeperioden [1/min] findet seine Entsprechung in der Anzahl der Hübe [1/min] dividiert durch N.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert: Beispiel 1 Forging periods [1 / min] finds its equivalent in the number of strokes [1 / min] divided by N. The invention is explained below with reference to examples: Example 1
Betrachtet man beispielsweise ein achteckiges Profil 1 c (siehe Figur 5), welches einen Achssymmetriewinkel W-Achs von 45° hat, so ergibt sich bei einer If one considers, for example, an octagonal profile 1 c (see FIG. 5) which has an axis symmetry angle W axis of 45 °, then the result is one
Schmiedemaschine mit 4 Hämmern 2c nach Formel (1 ) und einem maximalen Drehwinkel W-max des Manipulators von 20° W-Achs = 45° Forging machine with 4 hammers 2c according to formula (1) and a maximum angle of rotation W-max of the manipulator of 20 ° W-axis = 45 °
N = ceil (45720°) = ceil (2,25) = 3 N = ceil (45720 °) = ceil (2,25) = 3
W-Dreh = 45 3 = 15° W-turn = 45 3 = 15 °
N-Leer = N - 1 = 3 - 1 = 2 Damit führen die Schmiedehämmer je Schmiedeperiode 3 Hübe aus, von denen einer ein Arbeitshub und die restlichen zwei Leerhübe sind. Bei jedem dieser Hübe wird das Profil jeweils um 15° gedreht. Der N-te Hub (= 3. Hub) mit einer weiteren Drehung um 15°, ist dann der Arbeitsshub, so dass die Forderung für den einzuhaltenden N-empty = N - 1 = 3 - 1 = 2 Thus, the forging hammers carry out 3 strokes per forging period, one of which is a working stroke and the remaining two empty strokes. Each of these strokes turns the profile 15 °. The Nth stroke (= 3rd stroke) with a further rotation of 15 °, is then the working stroke, so the requirement for the to be kept
Drehwinkel, W-min < = W-Dreh < = W-max erfüllt ist. Der Drehwinkel W-Dreh liegt somit innerhalb der maschinenbedingten Drehwinkel W-min bis W-max. Sollte diese Bedingung nicht erfüllt sein, ist dieses Profil auf dieser Schmiedemaschine mit den maschinenbedingten Drehwinkeln W-min und W-max nicht herstellbar. Rotation angle, W-min <= W-rotation <= W-max is satisfied. The rotation angle W rotation is thus within the machine-related rotation angle W-min to W-max. If this condition is not met, this profile can not be produced on this forging machine with the machine-dependent turning angles W-min and W-max.
Auch ist die Bedingung (7) erfüllt, da Also, the condition (7) is satisfied because
Anz-H = 4, Anz-S = 8 und somit 4 kleiner 8 erfüllt ist. Anz-H = 4, Anz-S = 8 and thus 4 less than 8 is satisfied.
Weiter gilt Next applies
W-H = 360 Anz-H = 3607 4 = 90 ° W-H = 360 number H = 3607 4 = 90 °
Q-W = W-H/W-Achs = 90745° = 2 = ganzzahlig Q-W = W-H / W-axis = 90745 ° = 2 = integer
Damit ist K = 2. Thus K = 2.
Das heißt, dass nach Bedingung (10) die Mindestlänge des Schmiedeteils LK-min mindestens 2mal solang wie der Vorschub/Schmiedeperiode auf der Auslaufseite der Schmiede sein muss. Die Schmiedeteilkontur entsprechend Figur 5 im Querschnitt ist bei allen vier Hämmern 2c gleich und stellt eine Gerade dar, da die einfachste
mögliche Symmetriekontur des 8-Kants 1 c eine Gerade darstellt. This means that according to condition (10), the minimum length of the forging LK-min must be at least twice as long as the feed / forging period on the outlet side of the forge. The forged part contour according to Figure 5 in cross section is the same for all four hammers 2c and represents a straight line, since the simplest possible symmetry contour of the 8-edge 1 c represents a straight line.
Weiter folgt aus Bedingung (10) für die Mindestlänge des das Endprofil bildenden Teils des Schmiedehammers mit beispielsweise einer Materialaustrittsgeschwindigkeit von 2.500 mm/min und einer Maschine mit 200 Hüben/Minute für den Vorschub /Schmiedeperiode Vor gemäß Formel (1 1 ): Next follows condition (10) for the minimum length of the final profile forming part of the forging hammer with, for example, a material exit speed of 2,500 mm / min and a machine with 200 strokes / minute for the feed / forging period ago according to formula (1 1):
Vor [mm]= 2.500 [mm/min] x 3 / 200 [1/min] = 37,5 mm und somit eine Mindestlänge LK-min für den das Endprofil bildenden Teils des Schmiedehammers von Before [mm] = 2.500 [mm / min] x 3/200 [1 / min] = 37.5 mm and thus a minimum length LK-min for the part of the forging hammer forming the final profile of
LK-min = 2 x 37,5 mm = 75 mm Beispiel 2 LK-min = 2 x 37.5 mm = 75 mm Example 2
Soll mit 4 Hämmern ein Sechseck-Profil (Figur 6) geschmiedet werden, so ergibt sich If a hexagon profile (Figure 6) is to be forged with 4 hammers, the result is
W-Achs = 60° W-axis = 60 °
W-max = 20° W-max = 20 °
N = ceil (60720°) = ceil (3) = 3 N = ceil (60720 °) = ceil (3) = 3
W-Dreh = 6073 = 20° W turning = 6073 = 20 °
N-Leer = N - 1 = 3 - 1 = 2 N-empty = N - 1 = 3 - 1 = 2
Bedingung (7) ist erfüllt, da Condition (7) is satisfied because
Anz-H = 4, Anz-S = 6 zu 4 kleiner 6 führt. Number H = 4, number S = 6 to 4 less than 6 leads.
Es ergibt sich jedoch ein Wert Q-W für den Quotienten W-H/W-Achs, der nicht ganzzahlig ist. Q-W = W-H/W-Achs However, a value Q-W results for the quotient W-H / W-axis, which is not an integer. Q-W = W-H / W-axis
Q-W = 90760° = 1 ,5 Q-W = 90760 ° = 1, 5
Damit sind die Hämmer nicht gleich kalibrierbar. Da jedoch der Quotientenwert des zweifachen von W-H ganzzahlig ist:
2 x W-H/W-Achs = 3 kann jeder zweite Hammer die gleiche Kontur aufweisen. Achssymmetriewinkel haben die Eigenschaft, dass ihre Nullposition beliebig gewählt werden kann. Die zugehörige Symmetriekontur des Profils startet bei dieser Thus, the hammers are not equal calibrated. However, since the quotient value of twice WH is integer: 2 x WH / W axis = 3, every second hammer can have the same contour. Axial symmetry angles have the property that their zero position can be chosen arbitrarily. The associated symmetry contour of the profile starts at this
Nullposition und endet mit dem Achssymmetriewinkel. Für ein Vieleck ergibt sich damit als einfachste aller möglichen Symmetriekonturen ein Geradenteilstück. Eine gewählte Position Pos1 liegt somit in der Mitte der einfachsten Symmetriekontur des Profils nämlich des Geradenteilstücks und damit auch in der Mitte der Konturen von dem ersten Hammer 2d und dem dritten Hammer 2d. Damit weisen die jeweils ersten und dritten Hämmer 2d als Schmiedeteilkontur eine Gerade auf. Zero position and ends with the axis symmetry angle. For a polygon, this results in the simplest of all possible symmetry contours, a straight line section. A selected position Pos1 thus lies in the middle of the simplest symmetry contour of the profile, namely the straight section and thus also in the middle of the contours of the first hammer 2d and the third hammer 2d. Thus, the respective first and third hammers 2d have a straight line as a forged part contour.
Da sich im Beispiel 2 für Q-W ein Wert von 1 ,5 ergeben hat, muss für die Since in Example 2 a value of 1, 5 has resulted for Q-W, for the
Schmiedeteilkontur der jeweils zweiten und vierten Hämmer 2e die Nullposition für die Symmetriekontur um die Differenz des Hammerwinkels zum Achssymmetriewinkel, also um 30°, auf die Position Pos2 verschoben werden. Die Position Pos2 liegt somit in einer Ecke des Profils und in der Mitte der Symmetriekontur der Hämmer 2e. Verdeutlicht wird dieser Zusammenhang in Figur 6 für das Sechseck Profil 1 d und den jeweils zwei gleichen Hämmern 2d und 2e. Damit besteht die Schmiedeteilkontur des ersten und dritten Hammers 2d im Querschnitt aus einer Geraden und die Forged partial contour of the respective second and fourth hammers 2e the zero position for the symmetry contour by the difference of the hammer angle to the axis of symmetry angle, ie by 30 °, are shifted to the position Pos2. The position Pos2 thus lies in a corner of the profile and in the middle of the symmetry contour of the hammers 2e. This relationship is illustrated in FIG. 6 for the hexagon profile 1 d and the respective two identical hammers 2 d and 2 e. Thus, the forged part contour of the first and third hammer 2d in cross section consists of a straight line and the
Schmiedeteilkontur des zweiten und vierten Hammers 2e aus einem 120°„Dach", d.h. aus einem Eckwinkel des Sechsecks. Forged part contour of the second and fourth hammer 2e from a 120 ° "roof", i.e. from a corner angle of the hexagon.
Verallgemeinert heißt das: Generalized this means:
a) Alle Hämmer sind gleich ausgestaltet, wenn gilt: a) All hammers are the same if:
Q-W = W-H/W-Achs= ganzzahlig Q-W = W-H / W-axis = integer
und für den Faktor K zur Berechnung der Mindestlänge des Schmiedeteils LK-min K = Q-W b) Jeder j-te Hammer ist gleich auszugestalten, wenn gilt: and for the factor K for calculating the minimum length of the forging LK-min K = Q-W b) Every j-th hammer is to be made the same if:
Q-W = W-H/W-Achs= nicht ganzzahlig Q-W = W-H / W-axis = not integer
j x W-H/W-Achs = ganzzahlig
mit 2 <= j = kleinste mögliche ganze Zahl jx WH / W axis = integer with 2 <= j = smallest possible integer
und für den Faktor K zur Berechnung der Mindestlänge des Schmiedeteils LK-min K = ceil (Q-W) Insgesamt weist das vorgeschlagene Verfahren damit den Vorteil auf, dass jetzt auch achssymmetrische Hohlkörper sehr wirtschaftlich geschmiedet werden können, deren Achssymmetriewinkel W-Achs größer sind, als die möglichen Drehwinkel des and for the factor K for calculating the minimum length of the forging LK-min K = ceil (QW) Overall, the proposed method thus has the advantage that now axisymmetric hollow body can be forged very economically, the axis of symmetry angle W axis are greater than the possible rotation angle of the
Manipulators. Insbesondere kann bei zu großen Achssymmetriewinkeln W-Achs des Profils auf eine sehr aufwändige mechanische Bearbeitung zur Erzielung der Manipulator. In particular, with too large axial symmetry W-axis of the profile to a very complex mechanical machining to achieve the
Endkontur verzichtet werden. Final contour are waived.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass bei Achssymmetriewinkeln W-Achs, die kleiner sind als die minimalen Drehwinkel des Manipulators W-min, die Schmiedehämmer mindestens jeweils 2 Arbeitsflächen aufweisen, deren Normalen im Achssymmetriewinkel W-Achs zueinander stehen. In an advantageous development of the invention, the method is characterized in that at axis symmetry angles W axis, which are smaller than the minimum rotation angle of the manipulator W-min, the forging hammers have at least two work surfaces, the normal in the axis symmetry angle W axis to each other.
Für den Fall, dass die Anzahl der Schmiedehämmer Anz-H dividiert durch den Faktor j nicht ganzzahlig ist, sind alle Schmiedehämmer ungleich auszubilden. Mit derartigen ungleichen Hämmern kann nur ein Profil mit genau einer Geometrie hergestellt werden. Der zuvor beschriebene Vorteil der Herstellung von Profilen in einem Bereich mit äquivalenten Durchmessern kann nicht mehr erreicht werden. In the event that the number of forging hammers Anz-H divided by the factor j is not integer, all forging hammers are uneven. With such unequal hammers, only one profile can be made with exactly one geometry. The above-described advantage of producing profiles in an area with equivalent diameters can no longer be achieved.
Beispiel 3 Example 3
Soll beispielsweise ein auf dem Außenumfang sechzigkantiges Profil erzeugt werden, beträgt der Achssymmetriewinkel W-Achs 360760 = 6° und liegt damit unterhalb des minimal möglichen Drehwinkels des Manipulators W-min von beispielsweise 10°. Der passende Drehwinkel W-Dreh wird nach Formel (5) berechnet: W-Dreh = W-Achs x M = 6° x 2 = 12° If, for example, a sixty-edged profile is to be generated on the outer circumference, the axis symmetry angle W-axis 360760 = 6 ° and is thus below the minimum possible angle of rotation of the manipulator W-min, for example 10 °. The appropriate angle of rotation W-rotation is calculated according to formula (5): W-rotation = W-axis x M = 6 ° x 2 = 12 °
Hierbei wird M als Anzahl der Symmetriekonturen je Schmiedehammer nach Formel (4) berechnet: M = ceil (W-min/W-Achs) = ceil (10/6) = ceil (1 ,67) = 2
Allerdings muss in diesem Fall die Geometrie der Schmiedehämmer entsprechend dem ganzzahligen Vielfachen M angepasst werden. Konkret muss die Kontur der Schmiedehämmer M Symmetrien abdecken. Im vorliegenden Beispiel sind das 2 Flächen, deren Normalen im Achssymmetriewinkel W-Achs von 6° zueinander stehen, damit ein 60-kantiges Profil erzeugt werden kann. Ob die Hämmer gleich oder ungleich auszugestalten sind, ergibt sich nach wie vor aus der vorbeschriebenen Bedingung zu Q-W und damit für das Beispiel; Q-W = 90° / 6° = 15 = ganzzahlig. Also alle Hämmer sind gleich auszugestalten. Here, M is calculated as the number of symmetry contours per forging hammer according to formula (4): M = ceil (W-min / W-axis) = ceil (10/6) = ceil (1, 67) = 2 However, in this case, the geometry of the forging hammers must be adjusted according to the integer multiple M. Specifically, the contour of the forging hammers M must cover symmetries. In the present example, these are 2 surfaces whose normal axes are at 6 ° to each other in the axis-symmetry angle W-axis, so that a 60-sided profile can be generated. Whether or not the hammers are to be designed equally or unequally still results from the above-described condition for QW and thus for the example; QW = 90 ° / 6 ° = 15 = integer. So all hammers are the same design.
Für den Faktor K zur Berechnung der Mindestlänge des Schmiedeteilteils LK-min ist die Formel (13): K = ceil (Q-W / M) und somit für das Beispiel For the factor K for calculating the minimum length of the forging subcomponent LK-min, the formula (13) is: K = ceil (Q-W / M) and thus for the example
K = ceil (15 / 2) = ceil (7,5) = 8 Sollte die Anzahl M der Symmetriekonturen je Schmiedehammer größer 2 sein, kann mit derartig konturierten Hämmern der zuvor beschriebene Vorteil der Herstellung von Profilen in einem Bereich mit äquivalenten Durchmessern nicht mehr erreicht werden. K = ceil (15/2) = ceil (7,5) = 8 If the number M of symmetry contours per forging hammer is greater than 2, the previously described advantage of producing profiles in an area with equivalent diameters can no longer be achieved with such contoured hammers be achieved.
Es gibt Anwendungsfälle, bei denen sich die Achssymmetrie über die Länge des Schmiedegutes dreht. Dies ist z. B. der Fall, wenn Bohrstangen herzustellen sind, die neben dem Raum für das Bohrgut dieses auch noch nach außen befördern sollen. Nach einem Steigungswinkel Gamma, mit dem sich das Profil um die There are applications in which the axis symmetry rotates over the length of the forged material. This is z. As is the case when drilling rods are to be produced, which should also promote this in addition to the space for the cuttings to the outside. After a pitch angle gamma, with which the profile around the
Längsmittelachse dreht, kommt das Profil nach einer Länge L wieder in die ursprüngliche Lage zurück. Rotates longitudinal central axis, the profile comes back after a length L back to its original position.
Der Vorschub pro Schmiedeperiode Vor muss so angepasst werden, dass es zu keinem Versatz des Profils kommt. Der äquivalente Profilradius entspricht dabei einem Kreisradius, bei dem die damit gebildete Kreisfläche derjenigen des The feed per forging period Before must be adjusted so that there is no offset of the profile. The equivalent profile radius corresponds to a circle radius, in which the circular area thus formed corresponds to that of the circle
achssymmetrischen Profils entspricht. Der äquivalente Profilradius entspricht dem Grunde nach dem zuvor beschriebenen halben äquivalenten Profildurchmesser.
Das heißt, dass der Vorschub / Schmiedeperiode Vor genau so groß sein muss, dass er zusammen mit der Drehung des Schmiedegutes zur vorgegebenen Steigung Gamma passt. Für den Vorschub (Vor) gilt die Formel (15): axisymmetric profile corresponds. The equivalent profile radius corresponds basically to the previously described half equivalent profile diameter. This means that the feed / forging period Before must be just so great that it fits together with the rotation of the forged to the predetermined pitch gamma. For the feed (Vor) the formula (15) applies:
(15) Vor = W-Dreh x N x äquivalenter Profildurchmesser / 2 x Pi / 1807 tan(Gamma) (15) Prev = W rotation x N x equivalent profile diameter / 2 x Pi / 1807 tan (gamma)
Vorschub pro Arbeitsschlag und Auslaufgeschwindigkeit hängen jedoch zusammen. Wie bereits ausgeführt gilt die folgende Bedingung (1 1 ) Feed per work stroke and discharge speed, however, are related. As already stated, the following condition applies (1 1)
(1 1 ) Vor [mm] = V-Austritt [mm/min] x N/ Anzahl Hübe/Minute, so dass letztlich die Austrittsgeschwindigkeit V-Austritt des Schmiedegutes der folgenden Bedingung genügen muss: (1 1) Before [mm] = V-exit [mm / min] x N / number of strokes / minute, so that ultimately the exit velocity V-exit of the forging material must satisfy the following condition:
V-Austritt [mm/min] = Vor x Anzahl Hübe/ Minute/ N V-exit [mm / min] = before x number of strokes / minute / N
Ist ein Hohlprofil herzustellen, kann es gleiche oder unterschiedliche Is a hollow profile to produce, it can be the same or different
Achssymmetriewinkel für die Innen- oder die Außenkontur geben. Die Berechnung des Manipulator Drehwinkels W-Dreh für die Erzeugung der Außenkontur erfolgt aber immer nach den obigen Formeln und Bedingungen. Das Innenwerkzeug weist dabei erfindungsgemäß bereits die Endkontursymmetrie der Profi linnenoberfläche auf und dreht sich synchron mit dem Schmiedegut im Takt der Hübe mit. Wäre wie im Fall des Achtecks aus Beispiel 1 dieses bestimmend für die Außenkontur und der Axial symmetry angle for the inner or outer contour. The calculation of the manipulator angle of rotation W-rotation for the generation of the outer contour is always carried out according to the above formulas and conditions. According to the invention, the inner tool already has the final contour symmetry of the profiled surface and rotates synchronously with the forging in time with the strokes. As in the case of the octagon of Example 1, this would be decisive for the outer contour and the
Innendurchmesser rund, so ist ein rundes Innenwerkzeug zu verwenden. Inner diameter round, so use a round inner tool.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der axiale Vorschub pro Schmiedeperiode Vor gleichmäßig auf die Gesamtzahl N der Hübe je Schmiedeperiode aufgeteilt wird, da dies keine Änderung der üblichen Manipulatorensteuerung erfordert. In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the axial feed per Schmiedeperiode Before evenly divided to the total number N of strokes per forging period, since this requires no change in the usual Manipulatorensteuerung.
Alternativ dazu ist vorgesehen, dass der axiale Vorschub pro Schmiedeperiode nur einmal im Zeitraum der Nichtumformung während des Leerhubes erfolgt, da sich Absolutfehler bei der Positionierung hierbei nicht addieren.
Bezugszeichenliste Alternatively, it is provided that the axial feed per Schmiedeperiode takes place only once in the period of non-deformation during the idle stroke, since this does not add absolute errors in the positioning. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 , 1 a, 1 b, 1 c, 1 d achssymmetrische Profile 1, 1 a, 1 b, 1 c, 1 d axisymmetric profiles
2a, 2b, 2c, 2d, 2e Schmiedehämmer 2a, 2b, 2c, 2d, 2e forging hammers
A Arbeitshub A working stroke
A1. A2 Flächen A1. A2 areas
D äquivalenter Durchmesser D equivalent diameter
W-Achs Achssymmetriewinkel W-axis axis of symmetry angle
W-Dreh möglicher Drehwinkel des Manipulators W-rotation possible rotation angle of the manipulator
W-max maximal möglicher Drehwinkel des Manipulators W-max maximum possible rotation angle of the manipulator
W-min minimal möglicher Drehwinkel des ManipulatorsW-H Hammerwinkel L Leerhub W-min Minimum possible rotation angle of the manipulator W-H Hammer angle L Empty stroke
N-Dreh... Anzahl der Drehungen je Schmiedeperiode N-rotation ... Number of rotations per forging period
M Anzahl der Symmetriekonturen je Schmiedehammer M Number of symmetry contours per forging hammer
N Anzahl der Hübe der Schmiedehämmer je Schmiedeperiode N number of strokes of forging hammers per forging period
N-Leer Anzahl der Leerhübe der Schmiedehämmer je Schmiedeperiode N-empty Number of empty strokes of the forging hammers per forging period
Anz-H Anzahl der Schmiedehämmer Number of hammers
Anz-S Anzahl der Symmetriekonturen Num-S Number of symmetry contours
W-H Winkelbereich Schmiedehammer W-H angle range forging hammer
Q-W Quotient aus W-H zu W-Achs Q-W quotient from W-H to W-axis
K Anzahl der Vorschübe K Number of feeds
LK-min. Mindestlänge des das Endprofil bildenden Teils des Schmiedehammers P Schmiedeperiode LK-min. Minimum length of the end profile forming part of the forging hammer P forging period
Vor Vorschub des Schmiedegutes pro Schmiedeperiode am Schmiedeaustritt V-Austritt Austrittsgeschwindigkeit des Schmiedegutes aus den Schmiedehämmern j kleinstmögliche ganze Zahl Before forging of forging material per forging period at forging outlet V-outlet Outflow speed of forging out of forging hammers j smallest possible integer
Pos1 Position, in der Mitte eines Geradenteilstücks der Symmetriekontur des Profils und in zugehöriger Hammermitte liegend Pos1 Position, lying in the middle of a straight line section of the symmetry contour of the profile and in the corresponding center of the hammer
Pos2 Position in der Ecke einer Symmetriekontur des Profils und in zugehöriger Hammermitte liegend
Pos2 Position in the corner of a symmetry contour of the profile and associated hammer center
Claims
1 . Verfahren zum Warmschmieden von im Außenquerschnitt eckigen, 1 . Method for hot forging in the outer cross-section angular,
achssymmetrischen Profilen (1 , 1 a, 1 b, 1 c, 1 d) aus Metall, insbesondere aus Stahl, mittels einer Radialschmiedemaschine, bei dem ein auf Schmiedetemperatur befindlicher Voll- oder Hohlkörper als Vormaterial mittels symmetrisch um die axisymmetric profiles (1, 1 a, 1 b, 1 c, 1 d) made of metal, in particular steel, by means of a radial forging machine, in which a forging temperature befindlicher solid or hollow body as a starting material by means of symmetrical about
Längsmittelachse des Vormaterials angeordneter und radial angetriebener, auf die Außenfläche des Vormaterials einwirkender Schmiedehämmer (2a bis 2e) zu einem eckigen, achssymmetrischen Profil (1 , 1 a, 1 b, 1 c, 1 d) mit einem Achssymmetriewinkel (W-Achs) geformt wird, wobei das Vormaterial in den zum Schmiedegut kontaktfreien Phasen der Hübe der Schmiedehämmer (2a bis 2e) mittels mindestens eines Longitudinal axis of the semi-finished material arranged and radially driven, acting on the outer surface of the semi-finished forging hammer (2a to 2e) to a polygonal, axisymmetric profile (1, 1 a, 1 b, 1 c, 1 d) formed with an axis of symmetry angle (W axis) is, wherein the starting material in the forging material non-contact phases of the strokes of the forging hammers (2a to 2e) by means of at least one
Manipulators um einen Drehwinkel (W-Dreh) gedreht wird, der maschinenbedingt zwischen einem minimalen Drehwinkel (W-min) und maximalen Drehwinkel liegt (W- max) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass entweder für den Fall, dass der Manipulator is rotated by a rotational angle (W-rotation), which is due to the machine between a minimum rotation angle (W-min) and maximum rotation angle (W max), characterized in that either in the event that the
Achssymmetriewinkel (W-Achs) größer als der maximale maschinenbedingte Axial symmetry angle (W-axis) greater than the maximum machine-related
Drehwinkel (W-max) ist, die Schmiedehämmer (2a bis 2e) in Schmiedeperioden mit mindestens einem Leerhub und einem Arbeitshub betrieben werden und der Rotation angle (W-max), the forging hammers (2a to 2e) are operated in forging periods with at least one idle stroke and a working stroke and the
Manipulator das Schmiedegut bei jedem Hub innerhalb einer Schmiedeperiode um den Drehwinkel (W-Dreh) dreht, wobei die Anzahl der Drehungen (N-Dreh) um den Drehwinkel (W-Dreh) einem Quotienten aus Achssymmetriewinkel (W-Achs) und maximalem maschinenbedingten Drehwinkel (W-max) aufgerundet auf die Manipulator the forging at each stroke within a forging period by the rotation angle (W-rotation) rotates, wherein the number of rotations (N-rotation) by the rotation angle (W-rotation) a quotient of axis symmetry angle (W-axis) and maximum machine rotation angle (W-max) rounded up to the
nächsthöhere Ganzzahl entspricht, oder für den Fall, dass der Achssymmetriewinkel (W-Achs) kleiner als der minimale maschinenbedingte Drehwinkel (W-min) ist, von mindestens einem Teil der Schmiedehämmer (2a bis 2e) mit Schmiedeflächen für mindestens zwei benachbarte Symmetriekonturen das Vormaterial geformt wird, die Anzahl (M) der Symmetriekonturen je Schmiedehammer (2a bis 2e) dem Quotienten aus minimalem maschinenbedingten Drehwinkel (W-min) und Achssymmetriewinkel (W-Achs) aufgerundet auf die nächsthöhere Ganzzahl entspricht, die next higher integer, or in case the axis symmetry angle (W axis) is smaller than the minimum machine rotation angle (W-min), of at least part of the forging hammers (2a to 2e) with forging surfaces for at least two adjacent symmetry contours is formed, the number (M) of the symmetry contours per forging hammer (2a to 2e) the quotient of minimum machine rotation angle (W-min) and axis symmetry angle (W axis) rounded up to the next higher integer corresponds, the
Schmiedehämmer (2a bis 2e) in Schmiedeperioden mit nur einem Arbeitshub betrieben werden und der das Schmiedegut je Hub innerhalb einer Schmiedeperiode um den Drehwinkel (W-Dreh) gedreht wird. Forging hammers (2a to 2e) are operated in Schmiedeperioden with only one stroke and the forging is per hub within a forging period by the rotation angle (W-rotation) is rotated.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der Achssymmetriewinkel (W-Achs) größer ist als der maximale maschinenbedingte Drehwinkel des Manipulators (W-max), die Anzahl der Hübe je Schmiedeperiode (N)
und der Drehwinkel (W-Dreh) des Manipulators anhand der folgenden Formeln (1 ) und (2) ermittelt werden 2. The method according to claim 1, characterized in that in the event that the axis of symmetry angle (W-axis) is greater than the maximum machine-related rotation angle of the manipulator (W-max), the number of strokes per forging period (N) and the rotation angle (W rotation) of the manipulator is determined by the following formulas (1) and (2)
(1 ) N = ceil (W-Achs/W-max) (1) N = ceil (W-axis / W-max)
(2) W-Dreh = W-Achs/N, wobei die Anzahl der Drehungen je Schmiedeperiode (N-Dreh) des Manipulators der Anzahl der Hübe der Schmiedehämmer (2a bis 2e) je Schmiedeperiode (N) entspricht und für die Anzahl der Leerhübe der Schmiedehämmer (2a bis 2e) (N-Leer) die folgende Formel (3) gilt: (2) W-turn = W-axis / N, where the number of turns per forging period (N-turn) of the manipulator corresponds to the number of strokes of the forging hammers (2a to 2e) per forging period (N) and for the number of idle strokes the forging hammers (2a to 2e) (N-empty) the following formula (3) applies:
(3) N-Leer = N-1 . (3) N-empty = N-1.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der Achssymmetriewinkel (W-Achs) kleiner ist als der minimale Drehwinkel des 3. The method according to claim 1, characterized in that in the event that the axis of symmetry angle (W-axis) is smaller than the minimum angle of rotation of
Manipulators (W-min) die Anzahl (M) der Symmetriekonturen je Schmiedehammer (2a bis 2e) und der Drehwinkel (W-Dreh) des Manipulators anhand der folgenden Formeln Manipulator (W-min) the number (M) of the symmetry contours per forging hammer (2a to 2e) and the rotation angle (W-rotation) of the manipulator using the following formulas
(4) und (5) ermittelt werden: (4) M = ceil (W-min/ W-Achs) (4) and (5) are determined: (4) M = ceil (W-min / W-axis)
(5) W-Dreh = W-Achs x M wobei die Anzahl der Hübe der Schmiedehämmer je Schmiedeperiode (N) und die Anzahl der Drehungen je Schmiedeperiode (N-Dreh) gleich 1 sind und die Anzahl der Leerhübe (N-Leer) der Schmiedehämmer (2a bis 2e) gleich null ist. (5) W-turn = W-axis x M where the number of forges of the forging hammer per forging period (N) and the number of turns per forging period (N-turn) are 1 and the number of idle strokes (N-empty) is Forging hammers (2a to 2e) is zero.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiedehämmer (2a bis 2e) zur Fertigung gleichartiger eckiger Profile verwendbar sind, wenn die Bedingung (7) erfüllt ist: 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the forging hammers (2a to 2e) for the production of similar square profiles are usable when the condition (7) is satisfied:
(7) Anz-H < Anz-S, wobei Anz-H als Anzahl der Schmiedehämmer (2a bis 2e) und Anz-S als Anzahl der Symmetriekonturen definiert sind und die Anzahl der Symmetriekonturen (Anz-S) sich aus der Formel (8) ergibt:
(8) Anz-S = 3607 W-Achs und für den Fall, das der Quotient (Q-W) aus einem Winkelbereich des (7) Anz-H <Anz-S, where Anz-H are defined as the number of forging hammers (2a to 2e) and Anz-S are defined as the number of symmetry contours and the number of symmetry contours (Anz-S) is given by the formula (8 ) gives: (8) Anz-S = 3607 W-axis and for the case where the quotient (QW) consists of an angular range of the
Schmiedehammers (2a bis 2e) (W-H) zu dem Achssymmetriewinkel (W-Achs) ganzzahlig ist, wobei für den Winkelbereich des Schmiedehammers (W-H) die folgende Formel (9) gilt: Forging hammer (2a to 2e) (W-H) to the axis of symmetry angle (W-axis) is integer, with the following formula (9) applies to the angle range of the forging hammer (W-H):
(9) W-H = 360° / Anz-H alle Schmiedehämmer (2a bis 2e) gleich ausgestaltet sind, sowie für die Mindestlänge des das Endprodukt bildenden Teils der Schmiedehämmer (2a bis 2e) (LK-min) die folgende Bedingung (10) erfüllt ist: (9) WH = 360 ° / Anz-H all forging hammers (2a to 2e) are the same design, and for the minimum length of the final product forming part of the forging hammers (2a to 2e) (LK-min), the following condition (10) is:
(10) LK-min = K x Vor, wobei K als Anzahl der Vorschübe (Vor) dem Quotient Q-W entspricht und Vor als ein Vorschub/Schmiedeperiode [mm] definiert ist entsprechend der Formel (1 1 ): (10) LK-min = K x Vor, where K as the number of feeds (Vor) corresponds to the quotient Q-W and Vor is defined as a feed / forging period [mm] according to the formula (11):
(1 1 ) Vor = V-Austritt [mm/min] x N / Hübe/ Minute wobei V-Austritt als Austrittsgeschwindigkeit des Schmiedeguts aus den (1 1) Prev = V-outlet [mm / min] x N / strokes / minute where V-outlet is the exit velocity of the forging stock
Schmiedehämmern (2a bis 2e) definiert ist. Forging hammers (2a to 2e) is defined.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiedehämmer (2a bis 2e) zur Fertigung gleichartiger eckiger Profile verwendbar sind, wenn die Bedingung (7) erfüllt ist: (7) Anz-H < Anz-S, wobei Anz-H als Anzahl der Schmiedehämmer (2a bis 2e) und Anz-S als Anzahl der Symmetriekonturen definiert sind und die Anzahl der Symmetriekonturen (Anz-S) sich aus der Formel (8) ergibt:
(8) Anz-S = 3607 W-Achs und für den Fall, das der Quotient (Q-W) aus einem Winkelbereich des 5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the forging hammers (2a to 2e) for the production of similar square profiles are usable when the condition (7) is satisfied: (7) number H <Anz-S, where Anz-H are defined as the number of forging hammers (2a to 2e) and Anz-S as the number of symmetry contours and the number of symmetry contours (Anz-S) is given by the formula (8): (8) Anz-S = 3607 W-axis and for the case where the quotient (QW) consists of an angular range of the
Schmiedehammers (2a bis 2e) (W-H) zu dem Achssymmetriewinkel (W-Achs) multipliziert mit einer ganzen Zahl (j) ganzzahlig ist, wobei für den Winkelbereich des Schmiedehammers (W-H) die folgende Formel (9) und für die Zahl (j) als kleinste mögliche ganze Zahl die Bedingung (12) gilt: Forging hammer (2a to 2e) (WH) to the axis symmetry angle (W-axis) multiplied by an integer (j) is integer, wherein for the angle range of the forging hammer (WH) the following formula (9) and for the number (j) the smallest possible integer condition (12) is:
(9) W-H = 360° / Anz-H (9) W-H = 360 ° / No. H
(12) j >= 2 jeder j-te Schmiedehammer (2a bis 2e) gleich ausgestaltet ist, sowie für die Mindestlänge des das Endprodukt bildenden Teils der Schmiedehämmer (LK-min) die folgende Bedingung (10) erfüllt ist: (12) j> = 2 each jth forging hammer (2a to 2e) is designed identically, and for the minimum length of the end product forming part of the forging hammers (LK-min) the following condition (10) is met:
(10) LK-min = K x Vor, wobei K als Anzahl der Vorschübe sich nach der Formel (13) berechnet: (10) LK-min = K x Vor, where K is calculated as the number of feeds according to the formula (13):
(13) K = ceil (Q-W) und Vor als ein Vorschub/Schmiedeperiode am Schmiedeaustritt [mm] definiert ist entsprechend der Formel (1 1 ): (13) K = ceil (Q-W) and before is defined as a feed / forging period at the forging outlet [mm] according to the formula (11):
(1 1 ) Vor = V-Austritt [mm/min] x N / Hübe/Minute wobei V-Austritt als Austrittsgeschwindigkeit des Schmiedeguts aus den (1 1) Prev = V-outlet [mm / min] x N / strokes / minute where V-outlet is the exit velocity of the forging stock
Schmiedehämmern (2a bis 2e) definiert ist. Forging hammers (2a to 2e) is defined.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontur des das Endprofil bildenden Teils des Schmiedehammers (2a bis 2e) derart ausgebildet wird, dass eine Position (Pos1 ) der Symmetriekontur in der Mitte eines Geradenteilstückes der Symmetriekontur des Profils und in der Mitte der Kontur des
zugehörigen Schmiedehammers (2a bis 2e) liegt und eine Position (Pos2) der Symmetriekontur in der Ecke der Symmetriekontur des Profils und in der Mitte der Kontur des zugehörigen Schmiedehammers (2a bis 2e) liegt, so dass die Herstellung Profile eines möglichst großen Bereichs äquivalenter Durchmesser erlaubt wird, wobei der äquivalente Durchmesser als Kreisdurchmesser definiert ist, dessen Flächeninhalt der Fläche mit der herzustellenden Außenkontur entspricht. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a contour of the end profile forming part of the forging hammer (2a to 2e) is formed such that a position (Pos1) of the symmetry contour in the middle of a straight line section of the symmetry contour of the profile and in the middle of the contour of the associated Schmiedehammers (2a to 2e) and a position (Pos2) of the symmetry contour in the corner of the symmetry contour of the profile and in the middle of the contour of the associated forging hammer (2a to 2e), so that the production of profiles of the largest possible range of equivalent diameter is allowed, wherein the equivalent diameter is defined as a circle diameter whose surface area corresponds to the surface with the outer contour to be produced.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich achssymmetrische Profile mit einer sich um einen Steigungswinkel Gamma um die Längsmittelachse drehenden Achssymmetrie herstellen lassen, wenn der Vorschub Vor gemäß nachfolgender Formel (Formel 3) angepasst wird: 7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that axisymmetric profiles can be produced with a about a pitch angle gamma rotating about the longitudinal center axis axis symmetry, when the feed Before is adjusted according to the following formula (formula 3):
(1 1 ) Vor = W-Dreh[°] x N x äquivalenter Profildurchmesser/2 x Pi / 1807 tan(Gamma). (1 1) Prev = W rotation [°] x N x equivalent profile diameter / 2 x Pi / 1807 tan (gamma).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem zu erzeugenden achssymmetrischen Hohlprofil das Schmieden mit einem im Wirkbereich der Schmiedehämmer (2a bis 2e) im Hohlprofil angeordneten und mit einem der geforderten Innenkontur entsprechend profilierten Innenwerkzeug erfolgt. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that for an axially symmetrical hollow profile to be produced forging with a in the effective range of forging hammers (2a to 2e) arranged in the hollow profile and with one of the required inner contour corresponding profiled inner tool.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei der Drehung des Hohlprofils das Innenwerkzeug synchron mit dreht. 9. The method according to claim 8, characterized in that rotates synchronously with the rotation of the hollow profile, the inner tool.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Vorschub pro Schmiedeperiode gleichmäßig auf die Anzahl der Hübe je Schmiedeperiode (N) aufgeteilt wird. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the axial feed per Schmiedeperiode evenly over the number of strokes per forging period (N) is divided.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Vorschub Vor pro Schmiedeperiode nur einmal innerhalb einer 1 1. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the axial feed Before per forging period only once within a
Schmiedeperiode erfolgt. Forging period takes place.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier Schmiedehämmer (2a bis 2e) im Einsatz sind.
12. The method according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that at least four forging hammers (2a to 2e) are in use.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116984537A (en) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 定襄县国强锻压有限公司 | Free forging manufacturing method for shaft forge piece |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61103637A (en) * | 1984-10-26 | 1986-05-22 | Kawasaki Steel Corp | Forging method of metallic material |
EP0610509A1 (en) * | 1992-06-04 | 1994-08-17 | TJURIN, Valery Alexandrovich | Method for obtaining hollow forgings by radial forging of continuous blanks |
JP2007136487A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method of hot forging |
-
2015
- 2015-03-16 AR ARP150100780A patent/AR099762A1/en unknown
- 2015-03-17 WO PCT/EP2015/055575 patent/WO2015140176A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61103637A (en) * | 1984-10-26 | 1986-05-22 | Kawasaki Steel Corp | Forging method of metallic material |
EP0610509A1 (en) * | 1992-06-04 | 1994-08-17 | TJURIN, Valery Alexandrovich | Method for obtaining hollow forgings by radial forging of continuous blanks |
JP2007136487A (en) * | 2005-11-16 | 2007-06-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method of hot forging |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116984537A (en) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 定襄县国强锻压有限公司 | Free forging manufacturing method for shaft forge piece |
CN116984537B (en) * | 2023-09-26 | 2023-12-22 | 定襄县国强锻压有限公司 | Free forging manufacturing method for shaft forge piece |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15711715 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15711715 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |