[go: up one dir, main page]

EP1033187A1 - Forming tool for forming rotationally symmetrical workpieces - Google Patents

Forming tool for forming rotationally symmetrical workpieces Download PDF

Info

Publication number
EP1033187A1
EP1033187A1 EP00102241A EP00102241A EP1033187A1 EP 1033187 A1 EP1033187 A1 EP 1033187A1 EP 00102241 A EP00102241 A EP 00102241A EP 00102241 A EP00102241 A EP 00102241A EP 1033187 A1 EP1033187 A1 EP 1033187A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
forming tool
forming
forces
acting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00102241A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alfred Dipl.-Ing. Ostertag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ecoroll AG Werkzeugtechnik
Original Assignee
Ecoroll AG Werkzeugtechnik
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ecoroll AG Werkzeugtechnik filed Critical Ecoroll AG Werkzeugtechnik
Publication of EP1033187A1 publication Critical patent/EP1033187A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/06—Rolling hollow basic material, e.g. Assel mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14—Spinning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/02—Special design or construction
    • B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/12—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially parallel to the axis of the work

Definitions

  • the invention relates to a forming tool for forming rotationally symmetrical workpieces with at least one rolling element, which has a circular rolling surface, the circular Rolling surface is arranged eccentrically to the workpiece axis.
  • the axes of rotation are one Large number of ring-shaped or spherical rolling elements on a circular line arranged. These rolling elements either act on the outside rotationally symmetrical workpiece or from the inside to the inner wall of a pipe. This creates a cylindrical or conical expansion or pulling in reached.
  • forming tools can also for reducing wall thicknesses and for calibrating diameters be used.
  • Solid forming in particular requires such forming tools relatively high rolling forces between the small rolling elements and the Workpiece surface. This creates a high Hertzian pressure causes which reduces the life of the rollers and causes surface damage can lead to the workpiece.
  • the invention is therefore based on the object of a generic To further develop the forming tool in such a way that the Hertzian pressure is reduced.
  • the forming tool according to the invention has at least one circular rolling surface roughly the diameter of the workpiece corresponds.
  • the relatively large radii of the rolling surfaces mean that also a massive forming with high rolling forces too comparatively low Hertzian pressure leads. The stress on the rolling elements is therefore far less than that in the prior art roles used.
  • the forming tool can be used to machine the outer surface as well the inner surface of a tubular body can also be used.
  • the circular rolling surface For Machining of external surfaces is called the circular rolling surface
  • the inside of the circle is designed and for machining inner surfaces circular rolling surface formed as the outside of the circle.
  • the forming tool preferably has a plurality of rolling elements, and these rolling elements are arranged so that those acting on the workpiece Forces are essentially in one plane. This allows the workpiece can be processed simultaneously at different points on a circumference.
  • a preferred embodiment provides that the on the workpiece acting forces are arranged at an angle of 180 ° to each other. The forces thus act on the from two opposite sides Workpiece and are opposite in their direction. This will make it Workpiece held in a simple way.
  • the forces acting on the workpiece can also be in be arranged at an angle of 120 ° to each other. This is offered by the use of three rolling elements on a regular basis are arranged offset to each other.
  • This slanted Rolling bodies are designed so that several in one working plane different rolling elements act on the workpiece and thus that Workpiece is held by the rolling elements.
  • These rolling elements are preferably on a rotatable sleeve with a bevelled end face attached.
  • Forming tool For machining hollow workpieces, it is advantageous if that Forming tool has a support device, which on the Counteracts forces acting on the workpiece.
  • a support device which on the Counteracts forces acting on the workpiece.
  • the device described offers various adjustment options, to positively influence the machining process.
  • the eccentricity of at least one circular rolling surface Workpiece axis adjustable or the direction of at least one on the Workpiece force is adjustable.
  • the rolling movements can thereby obliquely to a plane perpendicular to the workpiece center line run so that the rolling elements a helix on the workpiece describe that leads to an axial self-feed.
  • This feed can when using a mandrel by an attacking on the mandrel Axial force are increased.
  • FIG. 1 shows an external tool as the forming tool 1.
  • This Tool consists of two annular rolling elements 2 and 3. These are each with integrated ball bearings 4, 5 in outer rings 6, 7 independently rotatably supported from each other.
  • the outer rings 6, 7 are by means of screws 8, 9 attached to a tool base body 10.
  • the basic tool body 10 is connected to a hollow spindle 11, which is in ball bearings 13 is rotatably mounted.
  • the rotary drive for the base body 10 takes place motorized via an enveloping drive (belt or chain) or a Circumferential drive (gear transmission). On the representation of the drive was dispensed with, since it is designed according to the known prior art can be.
  • the axis 15 of the workpiece 14 is concentric with the axis of the Tool body 10 and the workpiece is within the rolling elements 2, 3 and arranged within the tool body 10.
  • the end face 16 of the tool body 10 is oblique to the axis 15 inclined plane formed. They are on this sloping level Outer rings 6 and 7 attached so that the two on the workpiece 14th attacking areas of the rolling elements 2 and 3 on a line opposite, the workpiece center axis 15 substantially cuts vertically.
  • the workpiece 14 to be formed can be a relatively thick-walled be tubular body, the entire diameter of which is about constant wall thickness should be reduced.
  • Figure 1 shows, however an arrangement for reducing the wall thickness of a tubular Container 14 with the same inner diameter. For this purpose the container 14 is pushed over the mandrel 17 in the prefabricated state.
  • the rolling elements 2 and 3 are arranged eccentrically to the center line 15, that their center lines are offset by 2 x e from each other are.
  • This dimension 2 x e is designed so that the clear width between two rolling elements 2, 3 by the amount of the desired diameter deformation is smaller than the diameter of the container 14. So that comes it for engagement of the forming tool 1 in two opposite Contact zones, the middle of which are the intersection points 18 and 19 (see FIG. 2).
  • the rolling elements 2 and 3 are concentric with the outer rings.
  • the Reference numeral 20 denotes the line running in the plane of inclination vertical center line.
  • the reference number points to a location of the outer envelope circle of the workpiece in the unprocessed condition.
  • the radius of the outer envelope circle is 33.18 mm.
  • the original Wall thickness of the container is 0.28 mm. In the rolled state it is created a wall thickness of 0.05 mm.
  • the forming tool 1 described thus has two eccentrically arranged rolling elements 2 and 3, the eccentricity e so adjustable is that the passage between the rolling elements 2, 3 at the narrowest point corresponds to the diameter to be achieved during forming.
  • the Rolling elements 2 and 3 are rotatably supported in the outer rings 6, 7.
  • rolling elements 2, 3 and bearing rings 6, 7 are inclined such that the active forces 21, 22 lie in one plane, causing a tilting moment is avoided.
  • Rolling elements 2, 3 and bearing rings 6, 7 are in this way on one Tool body 10 stored that they by a not shown Rotating rotary actuator can tumble.
  • a helical feed of the Workpiece 14 is achieved in that the angle ⁇ between the Normal axis 20 and the connecting line of the contact points 18, 19 is adjustable between 0 ° and 90 °.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

The forming tool (1) forms a rotary-symmetrical workpiece (14) using at least one roll body (2) with an annular roll surface which is eccentric to the axis (15) of the workpiece. The diameter of the annular roll surface minus twice its eccentricity equals the diameter of the formed workpiece. The annular roll surface may be an internal one.

Description

Die Erfindung betrifft ein Umformwerkzeug zur Umformung von rotationssymmetrischen Werkstücken mit mindestens einem Wälzkörper, der eine kreisförmige Walzfläche aufweist, wobei die kreisförmige Walzfläche exzentrisch zur Werkstückachse angeordnet ist.The invention relates to a forming tool for forming rotationally symmetrical workpieces with at least one rolling element, which has a circular rolling surface, the circular Rolling surface is arranged eccentrically to the workpiece axis.

Bei einem derartigen Umformwerkzeug sind die Rotationsachsen einer Vielzahl an ring- oder kugelförmigen Walzkörpern auf einer Kreislinie angeordnet. Diese Wälzkörper wirken entweder von außen auf ein rotationssymmetrisches Werkstück oder von innen an die Innenwandung eines Rohres. Dadurch wird ein zylindrisches oder konisches Aufweiten oder Einziehen erreicht. Derartige Umformwerkzeuge können jedoch auch zur Reduzierung von Wandstärken und zum Kalibrieren von Durchmessern eingesetzt werden.In such a forming tool, the axes of rotation are one Large number of ring-shaped or spherical rolling elements on a circular line arranged. These rolling elements either act on the outside rotationally symmetrical workpiece or from the inside to the inner wall of a pipe. This creates a cylindrical or conical expansion or pulling in reached. However, such forming tools can also for reducing wall thicknesses and for calibrating diameters be used.

Vor allem die Massivumformung erfordert bei derartigen Umformwerkzeugen relativ hohe Walzkräfte zwischen den kleinen Wälzkörpern und der Werkstückoberfläche. Dadurch wird eine hohe Hertz'sche Pressung bewirkt, die die Lebensdauer der Rollen verringert und zu Oberflächenschäden am Werkstück führen kann. Solid forming in particular requires such forming tools relatively high rolling forces between the small rolling elements and the Workpiece surface. This creates a high Hertzian pressure causes which reduces the life of the rollers and causes surface damage can lead to the workpiece.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Umformwerkzeug derart weiterzubilden, daß die Hertz'sche Pressung verringert wird.The invention is therefore based on the object of a generic To further develop the forming tool in such a way that the Hertzian pressure is reduced.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Umformwerkzeug dadurch gelöst, daß der Durchmesser der kreisförmigen Walzfläche minus deren doppelter Exzentrizität dem Durchmesser des umgeformten Werkstückes entspricht.This is achieved in the generic forming tool solved that the diameter of the circular rolling surface minus its double eccentricity the diameter of the formed workpiece corresponds.

Während bei Umformwerkzeugen aus dem Stand der Technik die Wälzkörper relativ kleine Rollen oder Kugeln mit kleineren Walzflächen sind, hat das erfindungsgemäße Umformungswerkzeug mindestens eine kreisförmige Walzfläche, die etwa dem Durchmesser des Werkstückes entspricht. Die relativ großen Radien der Walzflächen führen dazu, daß auch eine Massivumformung mit hohen Walzkräften zu vergleichsweise niedriger Hertz'scher Pressung führt. Die Beanspruchung der Wälzkörper ist daher weit geringer als die Beanspruchung der im Stand der Technik verwendeten Rollen.While in the case of forming tools from the prior art Rolling elements are relatively small rollers or balls with smaller rolling surfaces are, the forming tool according to the invention has at least one circular rolling surface roughly the diameter of the workpiece corresponds. The relatively large radii of the rolling surfaces mean that also a massive forming with high rolling forces too comparatively low Hertzian pressure leads. The stress on the rolling elements is therefore far less than that in the prior art roles used.

Das Umformwerkzeug kann sowohl zur Bearbeitung der Außenfläche als auch der Innenfläche eines rohrförmigen Körpers verwendet werden. Zur Bearbeitung von Außenflächen ist die kreisförmige Walzfläche als Kreisinnenseite ausgebildet und zur Bearbeitung von Innenflächen ist die kreisförmige Walzfläche als Kreisaußenseite ausgebildet. The forming tool can be used to machine the outer surface as well the inner surface of a tubular body can also be used. For Machining of external surfaces is called the circular rolling surface The inside of the circle is designed and for machining inner surfaces circular rolling surface formed as the outside of the circle.

Vorzugsweise weist das Umformwerkzeug mehrere Wälzkörper auf, und diese Wälzkörper sind so angeordnet, daß die auf das Werkstück wirkenden Kräfte im wesentlichen in einer Ebene liegen. Dadurch kann das Werkstück gleichzeitig an verschiedenen Stellen eines Kreisumfangs bearbeitet werden.The forming tool preferably has a plurality of rolling elements, and these rolling elements are arranged so that those acting on the workpiece Forces are essentially in one plane. This allows the workpiece can be processed simultaneously at different points on a circumference.

Bei der Verwendung mehrerer Wälzkörper ist es vorteilhaft, wenn die auf das Werkstück wirkenden Kräften sich im wesentlichen gegeneinander aufheben. Wenn die Kräfte im wesentlichen in einer Ebene liegen, wird ein Kippen des Werkzeugstücks vermieden, und, wenn sich die Kräfte gegeneinander aufheben, wird das Werkstück während der Umformung auch nicht innerhalb dieser Ebene verschoben.When using multiple rolling elements, it is advantageous if the on the forces acting on the workpiece essentially counteract each other cancel. If the forces are essentially in one plane, a Avoid tilting the tool piece, and when the forces pick up against each other, the workpiece is during the forming process also not shifted within this level.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die auf das Werkstück wirkenden Kräfte in einem Winkel von 180° zueinander angeordnet sind. Die Kräfte wirken somit von zwei gegenüberliegenden Seiten auf das Werkstück und sind in ihrer Richtung entgegengesetzt. Dadurch wird das Werkstück auf einfache Art und Weise gehalten.A preferred embodiment provides that the on the workpiece acting forces are arranged at an angle of 180 ° to each other. The forces thus act on the from two opposite sides Workpiece and are opposite in their direction. This will make it Workpiece held in a simple way.

Alternativ dazu können die auf das Werkstück wirkenden Kräfte auch in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet werden. Dies bietet sich bei der Verwendung von drei Wälzkörpern an, die in regelmäßigen Abständen zueinander versetzt angeordnet sind.Alternatively, the forces acting on the workpiece can also be in be arranged at an angle of 120 ° to each other. This is offered by the use of three rolling elements on a regular basis are arranged offset to each other.

Vorteilhaft ist es, wenn die Wälzkörper um den Mittelpunkt ihrer kreisförmigen Wälzfläche drehbar gelagert sind. Dadurch wird eine Drehbewegung relativ zum Werkstück erreicht, ohne daß das Werkstück um seine Achse gedreht werden muß. Dies ermöglicht einen einfachen Aufbau der Vorrichtung.It is advantageous if the rolling elements around the center of their circular rolling surface are rotatably mounted. This will make one Rotational movement relative to the workpiece is achieved without the workpiece must be rotated around its axis. This enables an easy one Structure of the device.

Bei der Verwendung mehrerer Walzflächen ist es vorteilhaft, wenn die kreisförmigen Walzflächen in einem Winkel zur Ebene der auf das Werkstück wirkenden Kräfte angeordnet sind. Diese schräg gestellten Walzkörper sind so ausgebildet, daß in einer Bearbeitungsebene mehrere verschiedene Wälzkörper auf das Werkstück wirken und somit das Werkstück von den Wälzkörpern festgehalten wird. Diese Wälzkörper sind vorzugsweise an einer drehbaren Hülse mit abgeschrägter Stirnfläche befestigt.When using multiple rolling surfaces, it is advantageous if the circular rolling surfaces at an angle to the plane of the on the Workpiece forces are arranged. This slanted Rolling bodies are designed so that several in one working plane different rolling elements act on the workpiece and thus that Workpiece is held by the rolling elements. These rolling elements are preferably on a rotatable sleeve with a bevelled end face attached.

Zur Bearbeitung hohler Werkstücke ist es vorteilhaft, wenn das Umformwerkzeug eine Stützeinrichtung aufweist, die den auf das Werkstück wirkenden Kräften entgegenwirkt. Bei der Außenbearbeitung eines Rohres oder eines Rohrstückes ist als Stützeinrichtung ein Innendorn verwendbar, der die gesamte Innenfläche des Werkstücks im bearbeiteten Bereich ausfüllt. Bei der Innenbearbeitung eines Rohres bietet sich hingegen eine über das Rohrstück gestülpte Hülse als Stützeinrichtung an.For machining hollow workpieces, it is advantageous if that Forming tool has a support device, which on the Counteracts forces acting on the workpiece. When machining outside A pipe or a piece of pipe is an inner mandrel as a support device usable, the entire inner surface of the workpiece in the machined Fills the area. When machining a pipe, this is an option on the other hand, a sleeve placed over the pipe section as a support device.

Die beschriebene Einrichtung bietet verschiedene Verstellmöglichkeiten, um den Bearbeitungsvorgang positiv zu beeinflussen. Beispielsweise kann die Exzentrizität mindestens einer kreisförmigen Walzfläche zur Werkstückachse verstellbar sein oder die Richtung mindestens einer auf das Werkstück wirkenden Kraft ist einstellbar. Die Abwälzbewegungen können dadurch schräg zu einer zur Werkstückmittellinie senkrechten Ebene verlaufen, so daß die Wälzkörper eine Schraubenlinie auf dem Werkstück beschreiben, die zu einem axialen Eigenvorschub führt. Dieser Vorschub kann bei der Verwendung eines Dornes durch eine am Dorn angreifende Axiallkraft verstärkt werden.The device described offers various adjustment options, to positively influence the machining process. For example the eccentricity of at least one circular rolling surface Workpiece axis adjustable or the direction of at least one on the Workpiece force is adjustable. The rolling movements can thereby obliquely to a plane perpendicular to the workpiece center line run so that the rolling elements a helix on the workpiece describe that leads to an axial self-feed. This feed can when using a mandrel by an attacking on the mandrel Axial force are increased.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt,

Figur 1
eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Umformwerkzeugs,
Figur 2
eine schematische Draufsicht auf das Umformwerkzeug nach Figur 1 und
Figur 3
eine schematische Darstellung der Eingriffsverhältnisse zwischen dem Wälzkörper und dem Werkstück.
An embodiment of the invention is shown in the figures and is described in more detail below. It shows,
Figure 1
2 shows a sectional view of a forming tool according to the invention,
Figure 2
a schematic plan view of the forming tool according to Figure 1 and
Figure 3
is a schematic representation of the engagement relationships between the rolling element and the workpiece.

Die Figur 1 zeigt als Umformwerkzeug 1 ein Außenwerkzeug. Dieses Werkzeug besteht aus zwei ringförmigen Wälzkörpern 2 und 3. Diese sind jeweils mit integrierten Kugellagern 4, 5 in Außenringen 6, 7 unabhängig voneinander drehbar gelagert. Die Außenringe 6, 7 sind mittels Schrauben 8, 9 an einem Werkzeuggrundkörper 10 befestigt. Der Werkzeuggrundkörper 10 steht mit einer Hohlspindel 11 in Verbindung, die in Kugellagern 13 drehbar gelagert ist. Der Drehantrieb für den Grundkörper 10 erfolgt motorisch über einen Hülltrieb (Riemen oder Kette) oder einen Umfangsantrieb (Zahnradgetriebe). Auf die Darstellung des Antriebs wurde verzichtet, da er nach dem bekannten Stand der Technik ausgestaltet werden kann.FIG. 1 shows an external tool as the forming tool 1. This Tool consists of two annular rolling elements 2 and 3. These are each with integrated ball bearings 4, 5 in outer rings 6, 7 independently rotatably supported from each other. The outer rings 6, 7 are by means of screws 8, 9 attached to a tool base body 10. The basic tool body 10 is connected to a hollow spindle 11, which is in ball bearings 13 is rotatably mounted. The rotary drive for the base body 10 takes place motorized via an enveloping drive (belt or chain) or a Circumferential drive (gear transmission). On the representation of the drive was dispensed with, since it is designed according to the known prior art can be.

Die Achse 15 des Werkstücks 14 ist konzentrisch mit der Achse des Werkzeuggrundkörpers 10 und das Werkstück ist innerhalb der Wälzkörper 2, 3 und innerhalb des Werkzeuggrundkörpers 10 angeordnet.The axis 15 of the workpiece 14 is concentric with the axis of the Tool body 10 and the workpiece is within the rolling elements 2, 3 and arranged within the tool body 10.

Die Stirnseite 16 des Werkzeuggrundkörpers 10 ist als schräg zur Achse 15 geneigte Ebene ausgebildet. Auf dieser schrägen Ebene sind die Außenringe 6 und 7 so befestigt, daß die zwei am Werkstück 14 angreifenden Bereiche der Wälzkörper 2 und 3 sich auf einer Linie gegenüberliegen, die die Werkstückmittelachse 15 im wesentlichen senkrecht schneidet.The end face 16 of the tool body 10 is oblique to the axis 15 inclined plane formed. They are on this sloping level Outer rings 6 and 7 attached so that the two on the workpiece 14th attacking areas of the rolling elements 2 and 3 on a line opposite, the workpiece center axis 15 substantially cuts vertically.

Das umzuformende Werkstück 14 kann ein relativ dickwandiger, rohrförmiger Körper sein, dessen gesamter Durchmesser bei etwa gleichbleibender Wandstärke reduziert werden soll. Figur 1 zeigt jedoch eine Anordnung zur Reduzierung der Wandstärke eines rohrförmigen Behälters 14 bei gleichbleibendem Innendurchmesser. Zu diesem Zweck ist der Behälter 14 im vorgefertigten Zustand über den Dorn 17 geschoben.The workpiece 14 to be formed can be a relatively thick-walled be tubular body, the entire diameter of which is about constant wall thickness should be reduced. Figure 1 shows, however an arrangement for reducing the wall thickness of a tubular Container 14 with the same inner diameter. For this purpose the container 14 is pushed over the mandrel 17 in the prefabricated state.

Die Wälzkörper 2 und 3 sind so zur Mittellinie 15 exzentrisch angeordnet, daß ihre Mittellinien um das Maß 2 x e versetzt zueinander angeordnet sind. Dieses Maß 2 x e ist so ausgelegt, daß die lichte Weite zwischen beiden Wälzkörpern 2, 3 um das Maß der gewünschten Durchmesserverformung kleiner ist als der Durchmesser des Behälters 14. Damit kommt es zum Eingriff des Umformwerkzeuges 1 in zwei gegenüberliegenden Kontaktzonen, deren Mitte die Schnittpunkte 18 und 19 sind (vgl. Figur 2).The rolling elements 2 and 3 are arranged eccentrically to the center line 15, that their center lines are offset by 2 x e from each other are. This dimension 2 x e is designed so that the clear width between two rolling elements 2, 3 by the amount of the desired diameter deformation is smaller than the diameter of the container 14. So that comes it for engagement of the forming tool 1 in two opposite Contact zones, the middle of which are the intersection points 18 and 19 (see FIG. 2).

Die Wälzkörper 2 und 3 sind zu den Außenringen konzentrisch. Bei senkrechtem Blick auf die geneigten Wälzkörper ist die mit der Bezugsziffer 20 bezeichnete Linie die in der Neigungsebene verlaufende vertikale Mittellinie. Durch entsprechende Einstellung der Lage der Exzentrizität können die Kontaktzonen gegenüber der Mittellinie 20 um den Winkel α links- oder rechtsdrehend verschoben werden.The rolling elements 2 and 3 are concentric with the outer rings. At a vertical view of the inclined rolling elements is the one with the Reference numeral 20 denotes the line running in the plane of inclination vertical center line. By adjusting the position of the Eccentricity can make the contact zones about the center line 20 around Angle α can be shifted left or right.

In den Kontaktzonen 18, 19 beider Wälzkörper 2, 3 entstehen während der Umformung des Behälters 14 Walzkräfte 21, 22. Aufgrund der Neigung der Wälzkörper 2, 3 liegen diese Kräfte 21, 22 in einer Ebene. Durch diese Anordnung wird ein Kippmoment vermieden und ferner wird erreicht, daß das Werkzeug 1 beim Einführen des Werkstückes 14 in beiden Kontaktzonen 18, 19 gleichzeitig zu arbeiten beginnt.In the contact zones 18, 19 of both rolling elements 2, 3 arise during the Forming of the container 14 rolling forces 21, 22. Due to the inclination the rolling elements 2, 3, these forces 21, 22 lie in one plane. Through this Arrangement a tilting moment is avoided and it is also achieved that the tool 1 when inserting the workpiece 14 in both contact zones 18, 19 starts working at the same time.

Bei einer Rotation des Werkzeuges 1 in Pfeilrichtung 23 rotieren die Kontaktzonen 18, 19 in gleicher Richtung um das Werkstück 14. Damit ist eine kontinuierliche Bearbeitung in Umfangsrichtung 23 gewährleistet.When the tool 1 rotates in the direction of arrow 23, the Contact zones 18, 19 in the same direction around the workpiece 14 continuous machining in the circumferential direction 23 is guaranteed.

Zwischen dem Werkstück 14 und den Wälzkörpern 2, 3 kommt es dabei zu einer Abwälzbewegung gemäß den Pfeilen 24, 25. Wenn die Kontaktzonen 18, 19 um den Winkel α gegenüber der Mittellinie 20 verschoben sind, finden die Abwälzbewegungen nicht rechtwinklig zur Werkstückmittellinie 15 sondern schräg dazu statt. Dadurch beschreiben die Wälzkörper 2 und 3 eine Schraubenlinie auf dem Werkstück 14, die zu einem axialen Eigenvorschub 26 führt. Dieser kann bei Bedarf durch eine am Dom 17 angreifende Axialkraft verstärkt werden. Bei α = 0 tritt kein Eigenvorschub auf. Der maximale Eigenvorschub entsteht bei α = 90°. Die Veränderung des Winkels α dient daher der Verstellung des Eigenvorschubs.It happens between the workpiece 14 and the rolling elements 2, 3 to a rolling motion according to arrows 24, 25. If the Contact zones 18, 19 by the angle α relative to the center line 20 the shifting movements are not perpendicular to the Workpiece center line 15 instead of obliquely instead. This describes the Rolling elements 2 and 3 a helix on the workpiece 14, which too leads an axial feed 26. This can be done by a axial force acting on the dome 17 are increased. With α = 0 there is no Self feed on. The maximum self-feed occurs at α = 90 °. The change in the angle α therefore serves to adjust the Self-feeding.

Die Figur 3 zeigt die Eingriffsverhältnisse zwischen dem Wälzkörper 2 mit einem Innenradius r = 35 mm und dem Werkstück 14. Die Bezugsziffer zeigt auf eine Stelle des Außenhüllkreises des Werkstücks im unbearbeiteten Zustand. Hier beträgt der Radius des Außenhüllkreises 33,18 mm. Das Werkstück 14 ist auf einem Dorn 17 mit einem Hüllkreisradius r = 32,9 mm aufgezogen und wird während der Bearbeitung durch diesen von innen abgestützt. Die ursprüngliche Wandstärke des Behälters ist 0,28 mm. Im ausgewalzten Zustand entsteht eine Wandstärke von 0,05 mm.FIG. 3 shows the engagement relationships between the rolling element 2 an inner radius r = 35 mm and the workpiece 14. The reference number points to a location of the outer envelope circle of the workpiece in the unprocessed condition. Here the radius of the outer envelope circle is 33.18 mm. The workpiece 14 is on a mandrel 17 with a Envelope radius r = 32.9 mm and is expanded during the Processing supported by this from the inside. The original Wall thickness of the container is 0.28 mm. In the rolled state it is created a wall thickness of 0.05 mm.

Das beschriebene Umformwerkzeug 1 hat somit zwei exzentrisch angeordnete Wälzkörper 2 und 3, deren Exzentrizität e derart verstellbar ist, daß der Durchlaß zwischen den Wälzkörpern 2, 3 an der engsten Stelle dem bei der Umformung zu erreichenden Durchmesser entspricht. Die Wälzkörper 2 und 3 sind in den Außenringen 6, 7 drehbar gelagert. Außerdem sind Wälzkörper 2, 3 und Lagerringe 6, 7 derart geneigt, daß die Wirkkräfte 21, 22 in einer Ebene liegen, wodurch ein Kippmoment vermieden wird. Wälzkörper 2, 3 und Lagerringe 6, 7 sind derart an einem Werkzeuggrundkörper 10 gelagert, daß sie durch einen nicht gezeigten Drehantrieb taumelnd rotieren können. Ein schraubenliniger Vorschub des Werkstücks 14 wird dadurch erreicht, daß der Winkel α zwischen der Normalachse 20 und der Verbindungslinie der Berührpunkte 18, 19 zwischen 0° und 90° einstellbar ist.The forming tool 1 described thus has two eccentrically arranged rolling elements 2 and 3, the eccentricity e so adjustable is that the passage between the rolling elements 2, 3 at the narrowest point corresponds to the diameter to be achieved during forming. The Rolling elements 2 and 3 are rotatably supported in the outer rings 6, 7. In addition, rolling elements 2, 3 and bearing rings 6, 7 are inclined such that the active forces 21, 22 lie in one plane, causing a tilting moment is avoided. Rolling elements 2, 3 and bearing rings 6, 7 are in this way on one Tool body 10 stored that they by a not shown Rotating rotary actuator can tumble. A helical feed of the Workpiece 14 is achieved in that the angle α between the Normal axis 20 and the connecting line of the contact points 18, 19 is adjustable between 0 ° and 90 °.

Durch Umkehrung des beschriebenen Prinzips können ebenfalls Innenwerkzeuge dargestellt werden, deren genereller Aufbau und deren Funktion dem Außenwerkzeug entsprechen.By reversing the principle described, internal tools can also be used are shown, their general structure and their function the Correspond to external tool.

Claims (12)

Umformwerkzeug (1) zur Umformung von rotationssymmetrischen Werkstücken (14) mit mindestens einem Wälzkörper (2), der eine kreisförmige Walzfläche aufweist, wobei die kreisförmige Walzfläche exzentrisch zur Werkstückachse (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der kreisförmigen Walzfläche minus deren doppelter Exzentrizität dem Durchmesser des umgeformten Werkstücks entspricht.Forming tool (1) for forming rotationally symmetrical workpieces (14) with at least one rolling element (2), which has a circular rolling surface, the circular rolling surface being arranged eccentrically to the workpiece axis (15), characterized in that the diameter of the circular rolling surface minus its double eccentricity corresponds to the diameter of the formed workpiece. Umformwerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Walzfläche eine Kreisinnenseite ist.Forming tool (1) according to claim 1, characterized in that the circular rolling surface is an inner side of the circle. Umformwerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Walzfläche eine Kreisaußenseite ist.Forming tool (1) according to claim 1, characterized in that the circular rolling surface is an outside of the circle. Umformwerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Wälzkörper (2, 3) aufweist und die auf das Werkstück (14) wirkenden Kräfte (21, 22) im wesentlichen in einer Ebene liegen.Forming tool (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it has a plurality of rolling bodies (2, 3) and the forces (21, 22) acting on the workpiece (14) lie essentially in one plane. Umformwerkzeug (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Werkstück (14) wirkenden Kräfte (21, 22) sich im wesentlichen gegeneinander aufheben. Forming tool (1) according to claim 4, characterized in that the forces (21, 22) acting on the workpiece (14) essentially cancel each other out. Umformwerkzeug (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Werkstück wirkenden Kräfte (21, 22) in einen Winkel von 180° zueinander angeordnet sind.Forming tool (1) according to claim 4 or 5, characterized in that the forces (21, 22) acting on the workpiece are arranged at an angle of 180 ° to one another. Umformwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Werkstück (14) wirkenden Kräfte (21, 22) in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind.Forming tool (1) according to one of claims 4 or 5, characterized in that the forces (21, 22) acting on the workpiece (14) are arranged at an angle of 120 ° to one another. Umformwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper (2, 3) um den Mittelpunkt seiner kreisförmigen Walzfläche drehbar gelagert ist.Forming tool according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling body (2, 3) is rotatably mounted about the center of its circular rolling surface. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Walzflächen in einen Winkel α zur Ebene der auf das Werkstück (14) wirkenden Kräfte (21, 22) angeordnet sind.Forming tool according to one of claims 4 to 8, characterized in that the circular rolling surfaces are arranged at an angle α to the plane of the forces (21, 22) acting on the workpiece (14). Umformwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Stützeinrichtung (17) aufweist, die den auf das Werkstück (14) wirkenden Kräften (21, 22) entgegenwirkt.Forming tool according to one of the preceding claims, characterized in that it has a support device (17) which counteracts the forces (21, 22) acting on the workpiece (14). Umformwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität (e) mindestens einer kreisförmigen Walzfläche zur Werkstückachse (15) verstellbar ist. Forming tool according to one of the preceding claims, characterized in that the eccentricity (e) of at least one circular rolling surface can be adjusted relative to the workpiece axis (15). Umformwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung mindestens einer auf das Werkstück wirkenden Kraft (21, 22) verstellbar ist.Forming tool according to one of the preceding claims, characterized in that the direction of at least one force (21, 22) acting on the workpiece is adjustable.
EP00102241A 1999-03-02 2000-02-14 Forming tool for forming rotationally symmetrical workpieces Withdrawn EP1033187A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19908995 1999-03-02
DE1999108995 DE19908995A1 (en) 1999-03-02 1999-03-02 Forming tool for forming rotationally symmetrical workpieces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1033187A1 true EP1033187A1 (en) 2000-09-06

Family

ID=7899378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00102241A Withdrawn EP1033187A1 (en) 1999-03-02 2000-02-14 Forming tool for forming rotationally symmetrical workpieces

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1033187A1 (en)
JP (1) JP2000246354A (en)
DE (1) DE19908995A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003059547A1 (en) * 2002-01-17 2003-07-24 Massee Johan Method and forming machine for manufacturing a product having various diameters
EP1361038A1 (en) * 2002-05-07 2003-11-12 Geberit Technik Ag Method and device for producing a composite tube and composite tube produced by the method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3733990A1 (en) * 1987-10-08 1989-04-20 Fricke Gmbh & Co Kg Expansion tool for ends of thin-walled sheet-metal tubes
WO1997035676A1 (en) * 1996-03-22 1997-10-02 Carnaudmetalbox Plc Process and apparatus for shaping containers
WO1998025714A1 (en) * 1996-12-13 1998-06-18 General Motors Corporation Method for spin forming articles

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1665915A (en) * 1925-12-21 1928-04-10 Albert C Ekman Pipe-swaging device
DE714967C (en) * 1938-01-05 1941-12-11 Waffen Und Munitionsfabriken A Device for drawing in or closing the ends of cylindrical hollow bodies

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3733990A1 (en) * 1987-10-08 1989-04-20 Fricke Gmbh & Co Kg Expansion tool for ends of thin-walled sheet-metal tubes
WO1997035676A1 (en) * 1996-03-22 1997-10-02 Carnaudmetalbox Plc Process and apparatus for shaping containers
WO1998025714A1 (en) * 1996-12-13 1998-06-18 General Motors Corporation Method for spin forming articles

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003059547A1 (en) * 2002-01-17 2003-07-24 Massee Johan Method and forming machine for manufacturing a product having various diameters
EP1994997A3 (en) * 2002-01-17 2008-12-03 Quide B.V. Method and forming machine for manufacturing a product having various diameters
US8117877B2 (en) 2002-01-17 2012-02-21 Quide B.V. Method and forming machine for manufacturing a product having various diameters
US8539805B2 (en) 2002-01-17 2013-09-24 Johan Massee Method and forming machine for manufacturing a product having various diameters
EP1361038A1 (en) * 2002-05-07 2003-11-12 Geberit Technik Ag Method and device for producing a composite tube and composite tube produced by the method

Also Published As

Publication number Publication date
DE19908995A1 (en) 2000-09-07
JP2000246354A (en) 2000-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DD283966A5 (en) ROLLING TOOL
DE2110485C3 (en) Device for making pipes with helical ribs on the outer wall
DE3514316C2 (en)
DE1525213B2 (en) RADIAL WIRE BALL BEARINGS
DE2146994C3 (en) Device for roller burnishing of crankshaft bearing seats
DE2559145C3 (en) Deburring tool
DE8717735U1 (en) Expanding tool for ends of thin-walled sheet metal pipes
DE3002383C3 (en) Friction roller gears for converting a rotary movement into a longitudinal movement and vice versa
DE10393566B4 (en) transmission
DE4230785B4 (en) assembly machine
EP1033187A1 (en) Forming tool for forming rotationally symmetrical workpieces
DE102007030408A1 (en) Device for roll stand for rolling of rod-shaped or tubular goods, has roller support, roller and radial bearing with two bearing lines, where diameter of internal bearing race of bearing line is different than another bearing line
EP4221968B1 (en) Radial press
DE2352013B2 (en) DEVICE FOR ROLLING A CURVED ROTATIONAL SYMMETRIC EXTERNAL SURFACE OF A WORKPIECE
WO2005023488A1 (en) Rolling tool and roller, especially a fixed roller for rolling a workpiece
DE69513246T2 (en) Setting device for thread rolling head
DE102019135078B4 (en) Rolling bearing ring and method for machining a rolling bearing ring
DE20320068U1 (en) Connection of two machine parts
DE10004656C1 (en) Shaft straightening and hardening machine
DE857903C (en) Finest machining tool for plain bearing bores or the like.
DE10100990B4 (en) Device for expanding pipes
DE10024105C2 (en) Ring rolling device
DE19856562C1 (en) Clamp for planar work-piece has adjustable hollow shaft containing slidable shaft with stop ring and clamping rings
DE1259818B (en) Adjustment device for radially and axially mounted roll journals
DE102005029679A1 (en) Assembly to join pipe sections by reaming has main reaming roller whose position is radially adjustable

Legal Events

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

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

AKX Designation fees paid
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20010306

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8566