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EP2353744A1 - Method for shaping a rotationally symmetric hollow body and device for executing the method - Google Patents

Method for shaping a rotationally symmetric hollow body and device for executing the method Download PDF

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Publication number
EP2353744A1
EP2353744A1 EP10001004A EP10001004A EP2353744A1 EP 2353744 A1 EP2353744 A1 EP 2353744A1 EP 10001004 A EP10001004 A EP 10001004A EP 10001004 A EP10001004 A EP 10001004A EP 2353744 A1 EP2353744 A1 EP 2353744A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
forming
rotation
longitudinal axis
roller
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Withdrawn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
EP10001004A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Köstermeier
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.)
REPKON MACHINE AND TOOL INDUSTRY AND TRADE INC.
Original Assignee
Repkon Machine And Tool Industry & Trade Ltd
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 Repkon Machine And Tool Industry & Trade Ltd filed Critical Repkon Machine And Tool Industry & Trade Ltd
Priority to EP10001004A priority Critical patent/EP2353744A1/en
Publication of EP2353744A1 publication Critical patent/EP2353744A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers

Definitions

  • the invention relates to methods and a corresponding apparatus for forming a workpiece according to the preamble of claim 1 and of claim 11.
  • the object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned, with which the friction losses in the manufacture of these workpieces can be significantly reduced and thus the energy required to produce the corresponding workpieces can be reduced.
  • the pressure forming rollers are formed obliquely relative to the workpiece to be machined during forming, ie the axis of rotation of the pressure roller is not parallel to the feed axis or machine axis of the device used.
  • the deformation is essentially a material displacement, which entails either a partial material elongation in the elastic region of the material or a spring-back of the machine system.
  • the displaced material must slide axially along the inlet slope of the forming roller U1 under high pressure, which leads to a punctual heating of this area.
  • This means for the forming process an increase of the forming force, which results from torque, axial feed force and radial contact pressure on the forming roller U1.
  • this deformation situation additionally has increased friction between the workpiece Ws and Tool mandrel Do result, which in turn causes wear on the surface of the mandrel Do.
  • FIGS. 8 and 9 indicated - the forming rollers U1 used during the flow-forming process so that they are exposed only to the reaction forces and the forming forces from rolling forming.
  • the preform Ws preferably a cylindrical tube, is mounted on the mandrel Do of the main spindle box Hs and the print head Dk of the tailstock Rs, FIG. 5 .
  • Main spindle box Hs and tailstock Rs each have a spindle, which are each connected centrally to the respective mandrel Do and print head Dk and provide for a centering of the preform Ws.
  • Mandrel Do and print head Dk are each movable parallel to the machine axis Lx or to the longitudinal axis of the preform Ws.
  • the forming units consisting of forming roller U1 and radial feed unit are arranged in a star shape to the longitudinal axis of the clamped preform Ws.
  • the axis of rotation L1 of the forming roller U1 is pivotally mounted and can be tilted relative to the machine longitudinal axis Lx.
  • the forming roller U1 is arranged with the radial feed unit perpendicular to the machine longitudinal axis Lx, rotated by an angle that not only compensates the slope of the spiral path described above (angle w1), but also ensures that, even at maximum axial feed the forming rollers U1 to the workpiece Ws, the forming roller U1 a clearance angle w2 (see. FIG. 2 and FIG.
  • the forming roll is "drawn" into the reshaped cross-section Q1 of the workpiece Ws by the torque of the workpiece Ws via the lead angle w1 and the lead angle w4 of the forming roll U1, so that the feed force on the rest Forming rollers is reduced.
  • the remaining residual cross section Q2 is formed by the remaining forming rollers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

The method involves clamping the workpiece parallel to a machine longitudinal axis (Lx). The workpiece is formed by radial pressing of a roller and relative movements of roller and workpiece. The rotational axis of the roller is inclined opposite to the direction of the machine longitudinal axis around a predetermined angle. An independent claim is also included for a device for forming a workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Umformen eines Werkstücks nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 11.The invention relates to methods and a corresponding apparatus for forming a workpiece according to the preamble of claim 1 and of claim 11.

Beim Herstellen oder Bearbeiten von rotationssymmetrischen Hohlkörpern aus einer Vorform, insbesondere zum Anformen von Innenprofilen oder Innenverzahnungen, werden Drückwalzen eingesetzt, die durch das radiale Andrücken gegen ein rotierendes Werkstück dieses durch Querschnittsreduzierung verformen. Bei diesen Prozessen werden Drückwalzen und das umgeformte Material infolge hoher Reibungskräfte stark erwärmt. Dies führt zum einen dazu, dass die Umformgeschwindigkeiten und damit letztlich die Produktivität nicht unendlich gesteigert werden können, und dass bei starken Erwärmungen der Werkstoff Anlasstemperaturen erreicht und blau anläuft.When producing or machining rotationally symmetrical hollow bodies from a preform, in particular for molding internal profiles or internal toothing, flow-forming rolls are used, which deform by reducing the radial pressure against a rotating workpiece by cross-section reduction. In these processes, spinning rolls and the formed material are strongly heated due to high frictional forces. This leads on the one hand to the fact that the forming speeds and thus ultimately the productivity can not be increased infinitely, and that in the case of strong heating the material reaches tempering temperatures and starts to turn blue.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem sich die Reibungsverluste bei der Herstellung dieser Werkstücke erheblich reduzieren lassen und damit der benötigte Energieaufwand zur Herstellung der entsprechenden Werkstücke verringert werden kann.The object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned, with which the friction losses in the manufacture of these workpieces can be significantly reduced and thus the energy required to produce the corresponding workpieces can be reduced.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäß werden die Drückwalzen beim Umformen gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück schräg angestellt, d.h. die Drehachse der Drückwalze ist nicht parallel zur Vorschubachse bzw. Maschinenachse der verwendeten Vorrichtung.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and an apparatus for carrying out the method according to claim 11. Advantageous embodiments can be found in the dependent claims. According to the invention, the pressure forming rollers are formed obliquely relative to the workpiece to be machined during forming, ie the axis of rotation of the pressure roller is not parallel to the feed axis or machine axis of the device used.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 10 schematisch näher erläutert.

Figur 1 -
zeigt die Bildung der senkrechten Kontaktfläche durch Werkstück und Umformrolle,
Figur 2 -
zeigt die Draufsicht auf den Kontaktbereich zwischen Werkstück und Umformrolle,
Figur 3 -
zeigt den axialen Vorschubweg der Umformrollen, der beim Durchlauf der Länge der Kontaktfläche zurückgelegt worden ist,
Figur 4 -
zeigt den Abstand der Umformrollen im Bogenmaß,
Figur 5 -
zeigt die eingespannte Vorform zwischen Hauptspindel und Reitstock,
Figur 6 -
zeigt einen Zustand während der Umformung,
Figur 7 -
zeigt die Lage der Umformrolle in senkrechter Stellung zur Maschinenlängsachse (Stand der Technik),
Figur 8 -
zeigt die erfindungsgemäß angeordnete Umformrolle; zur Verdeutlichung wurden die Steigungsspuren der Umformrollen jeweils auf dem Werkstück eingezeichnet,
Figur 9 -
zeigt eine Draufsicht auf eine das erfindungsgemäße Verfahren ausführende Drückwalzmaschine,
Figur 10 -
zeigt eine Variante der in Figur 3 dargestellten Anordnung mit vorgezogener Umformrolle.
The invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 10 schematically explained in more detail.
FIG. 1 -
shows the formation of the vertical contact surface by workpiece and forming roller,
FIG. 2 -
shows the plan view of the contact area between the workpiece and forming roller,
FIG. 3 -
shows the axial feed path of the forming rollers, which has been covered in the passage of the length of the contact surface,
FIG. 4 -
shows the distance of the forming rollers in radians,
FIG. 5 -
shows the clamped preform between main spindle and tailstock,
FIG. 6 -
shows a state during the forming,
FIG. 7 -
shows the position of the forming roller in a position perpendicular to the machine longitudinal axis (prior art),
FIG. 8 -
shows the forming roller arranged according to the invention; for clarification, the traces of inclination of the forming rollers were drawn on each workpiece,
FIG. 9
shows a plan view of a method according to the invention exporting flow-forming machine,
FIG. 10 -
shows a variant of in FIG. 3 arrangement shown with preferred forming roller.

Bei den bekannten Verfahren zum Drückwalzen nach dem Stand der Technik, sind die Umformwalzen U1 senkrecht zur Vorschubrichtung angeordnet, wobei die Vorschubrichtung parallel zur Maschinenlängsachse Lx verläuft, wie in Figur 7 gezeigt. Das bedeutet für die Umformung, dass diese spiralförmig am Umfang des Werkstückes Ws verläuft, wie durch die Schraffur in Figur 7 angedeutet. Der Steigungswinkel w1 (vgl. Figur 2 und Figur 7) dieser Spirale errechnet sich aus Vorschub pro Umdrehung und dem Umfang des Werkstücks Ws1. Da die Umformrollen U1 in aller Regel in einem gleichmäßigen Abstand um das Werkstück Ws herum verteilt sind, verläuft der Umformanteil jeder Umformrolle U1 jeweils auf einer zur jeweiligen Umformrolle U1 zugehörigen, spiralförmigen Bahn.In the known methods for spin forming according to the prior art, the forming rollers U1 are arranged perpendicular to the feed direction, wherein the feed direction is parallel to the machine longitudinal axis Lx, as in FIG. 7 shown. This means for the forming, that this spirally runs on the circumference of the workpiece Ws, as by the hatching in FIG. 7 indicated. The pitch angle w1 (cf. FIG. 2 and FIG. 7 ) of this spiral is calculated from feed per revolution and the circumference of the workpiece Ws1. Since the forming rollers U1 are generally distributed at a uniform distance around the workpiece Ws, the forming component of each forming roller U1 extends in each case on a spiral forming path corresponding to the respective forming roller U1.

Die Umformung ist im Wesentlichen eine Materialverdrängung, die entweder eine partielle Materiallängung im elastischen Bereich des Werkstoffes oder eine Auffederung des Maschinensystems nach sich zieht. Das verdrängte Material muss auf der Einlaufschräge der Umformrolle U1 unter hohem Druck axial entlang gleiten, was zu einer punktuellen Erwärmung dieses Bereiches führt. Dies bedeutet für den Umformprozess einen Anstieg der Umformkraft, die sich aus Drehmoment, axialer Vorschubkraft und radialer Anpresskraft an der Umformrolle U1 ergibt. Ferner hat diese Umformsituation zusätzlich eine erhöhte Reibung zwischen Werkstück Ws und Werkzeugdorn Do zur Folge, die wiederum einen Verschleiß an der Oberfläche des Werkzeugdornes Do nach sich zieht.The deformation is essentially a material displacement, which entails either a partial material elongation in the elastic region of the material or a spring-back of the machine system. The displaced material must slide axially along the inlet slope of the forming roller U1 under high pressure, which leads to a punctual heating of this area. This means for the forming process, an increase of the forming force, which results from torque, axial feed force and radial contact pressure on the forming roller U1. Furthermore, this deformation situation additionally has increased friction between the workpiece Ws and Tool mandrel Do result, which in turn causes wear on the surface of the mandrel Do.

Erfindungsgemäß werden - wie in Figuren 8 und 9 angedeutet - die Umformrollen U1 während des Drückwalzvorganges so eingesetzt, dass sie nur den Reaktionskräften und den Umformkräften aus walzender Umformung ausgesetzt sind.According to the invention - as in FIGS. 8 and 9 indicated - the forming rollers U1 used during the flow-forming process so that they are exposed only to the reaction forces and the forming forces from rolling forming.

Die Vorform Ws, bevorzugt ein zylindrisches Rohr, wird auf den Dorn Do des Hauptspindelkastens Hs und den Druckkopf Dk des Reitstocks Rs aufgespannt, Figur 5. Hauptspindelkasten Hs und Reitstock Rs weisen jeweils eine Spindel auf, welche jeweils zentrisch mit dem jeweiligen Dorn Do und Druckkopf Dk verbunden sind und die für eine Zentrierung der Vorform Ws sorgen. Dorn Do und Druckkopf Dk sind jeweils parallel zur Maschinenachse Lx bzw. zur Längsachse der Vorform Ws verfahrbar.The preform Ws, preferably a cylindrical tube, is mounted on the mandrel Do of the main spindle box Hs and the print head Dk of the tailstock Rs, FIG. 5 , Main spindle box Hs and tailstock Rs each have a spindle, which are each connected centrally to the respective mandrel Do and print head Dk and provide for a centering of the preform Ws. Mandrel Do and print head Dk are each movable parallel to the machine axis Lx or to the longitudinal axis of the preform Ws.

Die Umformeinheiten, bestehend aus Umformrolle U1 und radialer Vorschubeinheit, sind sternförmig zur Längsachse der eingespannten Vorform Ws angeordnet. Die Drehachse L1 der Umformrolle U1 ist schwenkbar gelagert und lässt sich relativ zur Maschinenlängsachse Lx kippen. Bei dem erfindungsgemäßen Umformvorgang wird die Umformrolle U1 mit der radialen Vorschubeinheit senkrecht zur Maschinenlängsachse Lx angeordnet, um einen Winkel gedreht, der nicht nur die oben beschriebene Steigung der spiralförmigen Bahn kompensiert (Winkel w1), sondern auch sicherstellt, dass, auch bei maximalem axialen Vorschub der Umformrollen U1 zum Werkstück Ws, die Umformrolle U1 einen Freiwinkel w2 (vgl. Figur 2 und Figur 8) aufweist. Dadurch wird sichergestellt, dass während der Umformung die Umformrolle U1 lediglich radiale Kräfte aus dem Walzvorgang und dem Einlaufwinkel aufnehmen muss. Das Anstellen der Drehachse L1 jeder Umformrolle U1 erfolgt dabei so, dass die durch die Drehachse L1 und die Maschinenlängsachse definierten Geraden zueinander windschief verlaufen, wobei der geringste Abstand durch die Summe der Radien des Werkstücks Ws und der Umformrolle U1 gegeben ist. Die Drehrichtung, in welcher die Anstellung der Drehachse L1 erfolgt, ist dabei abhängig von der Drehrichtung P1 des in Richtung P2 vorgeschobenen Werkstücks Ws beim Umformen.The forming units, consisting of forming roller U1 and radial feed unit are arranged in a star shape to the longitudinal axis of the clamped preform Ws. The axis of rotation L1 of the forming roller U1 is pivotally mounted and can be tilted relative to the machine longitudinal axis Lx. In the forming process according to the invention, the forming roller U1 is arranged with the radial feed unit perpendicular to the machine longitudinal axis Lx, rotated by an angle that not only compensates the slope of the spiral path described above (angle w1), but also ensures that, even at maximum axial feed the forming rollers U1 to the workpiece Ws, the forming roller U1 a clearance angle w2 (see. FIG. 2 and FIG. 8 ) having. This ensures that during forming the forming roller U1 only has to absorb radial forces from the rolling process and the inlet angle. The starting of the axis of rotation L1 of each forming roller U1 takes place in such a way that the straight lines defined by the axis of rotation L1 and the machine longitudinal axis are skewed with each other, whereby the smallest distance is given by the sum of the radii of the workpiece Ws and the forming roller U1. The direction of rotation in which the adjustment of the axis of rotation L1 takes place is dependent on the direction of rotation P1 of the workpiece Ws advanced in the direction P2 during forming.

Mit dem Freiwinkel w2 ist gewährleistet, dass während die Umformrolle U1 walzend den Werkstückdurchmesser d reduziert, gleichzeitig keine Materialanteile aus axialer Richtung unter die Einlaufschräge der Umformrolle U1 gepresst werden.With the clearance angle w2 it is ensured that while the forming roller U1 rollingly reduces the workpiece diameter d, at the same time no material portions from the axial direction are pressed under the inlet slope of the forming roller U1.

Damit wird auch verhindert, dass Materialanteile senkrecht zur Walzrichtung der Umformrolle U1 auf die Einlaufschräge treffen und mit zunehmender Länge der Kontaktfläche nicht mehr voll von der Walzwirkung der Umformrolle U1 erfasst werden, so dass im Bereich der axialen Ebene des maximalen Durchmessers der Umformrolle U1 deren Walzwirkung gegen Null geht.This also prevents material proportions perpendicular to the rolling direction of the forming roller U1 from striking the inlet slope and not being fully covered by the rolling action of the forming roller U1 with increasing length of the contact surface, so that in the region of the axial plane of the maximum diameter of the forming roller U1 its rolling effect goes to zero.

Durch Vorsehen des Freiwinkels w2 entfällt die Materialverdrängung, die entweder eine partielle Materiallängung im elastischen Bereich des Werkstoffes oder eine Auffederung des Maschinensystems nach sich zieht.By providing the clearance angle w2 eliminates the material displacement, either a partial material elongation in elastic region of the material or a springing of the machine system entails.

Des weiteren wird mit dem Freiwinkel w2 vermieden, dass das verdrängte Material auf der Einlaufschräge unter hohem Druck axial entlang gleiten muss, was zu einer punktuellen Erwärmung dieses Bereiches führt, da diese Art der Materialverdrängung nicht mehr stattfindet.Furthermore, it is avoided with the clearance angle w2 that the displaced material on the inlet slope under high pressure must slide axially along, which leads to a selective heating of this area, since this type of material displacement no longer takes place.

Dies bedeutet für den Umformprozess eine Verringerung der Umformkraft, die sich aus Drehmoment, axialer Vorschubkraft und radialer Anpresskraft an der Umformrolle U1 ergibt. Ferner entsteht in dieser Umformsituation keine zusätzlich erhöhte Reibung zwischen Werkstück Ws und Werkzeugdorn Do. Damit wird auch ein Verschleiß an der Oberfläche des Werkzeugdornes Do vermieden.This means for the forming process, a reduction of the forming force, which results from torque, axial feed force and radial contact pressure on the forming roller U1. Furthermore, no additional increased friction between the workpiece Ws and the tool mandrel Do results in this deformation situation. This also prevents wear on the surface of the tool mandrel Do.

Aus der Reduzierung von Vorschubkraft, Antriebsleistung und der Verminderung der Reibung am Werkzeugdorn Do ergibt sich erfindungsgemäß insgesamt eine geringere Wärmeentwicklung am Werkstück Ws während der Umformung. Diese geringere Wärmeentwicklung führt dazu, dass mit höheren Vorschubwerten gefahren werden kann und so eine Reduzierung der Umformzeiten des Werkstückes Ws möglich wird.From the reduction of feed force, drive power and the reduction of friction on the mandrel Do results according to the invention overall lower heat generation on the workpiece Ws during forming. This lower heat development means that can be driven with higher feed values and thus a reduction of the forming times of the workpiece Ws is possible.

Die nicht vorhandene axiale und radiale Verdrängung des Materials führt auch zu einer Reduzierung der Herstellungstoleranzen und einer höheren Qualität der geformten Werkstücke Ws1. Da die Reaktionskräfte aus der axialen Materialverdrängung entfallen, entfällt auch die anteilige Auffederung der Maschine aus diesem Bereich.The non-existent axial and radial displacement of the material also leads to a reduction of the manufacturing tolerances and a higher quality of the molded workpieces Ws1. Since the reaction forces from the axial material displacement eliminated, eliminates the proportionate springing of the machine in this area.

Bei einer Variante der Erfindung ist, wie in Figur 10 gezeigt, vorgesehen, mindestens eine der Umformrollen U1.1 gegenüber den übrigen Umformrollen/Drückwalzen U1 in axialer Richtung, d.h. in Richtung Lx der Maschinenachse versetzt anzuordnen. Bevorzugt beträgt dieser Versatz ein Vielfaches e2 (= n x e1, n ganze Zahl) des axialen Vorschubes e1 je Umformrolle U1 und Werkstückdrehung. Durch dieses Vorziehen/Versetzen wird die Umformrolle nach dem Eindringen in den Werkstoff über den Steigungswinkel w1 und den Auslaufwinkel w4 der Umformrolle U1 durch das Drehmoment des Werkstückes Ws in den umzuformenden Querschnitt Q1 des Werkstückes Ws "hineingezogen", so dass die Vorschubkraft auf die restlichen Umformrollen reduziert wird. Der verbleibende Restquerschnitt Q2 wird von den übrigen Umformrollen umgeformt.In a variant of the invention, as in FIG. 10 shown provided to arrange at least one of the forming rollers U1.1 relative to the other forming rollers / pressure rollers U1 in the axial direction, ie offset in the direction Lx of the machine axis. Preferably, this offset is a multiple e2 (= nx e1, n integer) of the axial feed e1 per forming roller U1 and workpiece rotation. As a result of this advancing / displacing, the forming roll is "drawn" into the reshaped cross-section Q1 of the workpiece Ws by the torque of the workpiece Ws via the lead angle w1 and the lead angle w4 of the forming roll U1, so that the feed force on the rest Forming rollers is reduced. The remaining residual cross section Q2 is formed by the remaining forming rollers.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

B1B1
Durchmesser der VorformDiameter of the preform
Hshs
HauptspindelkastenHeadstock
RsRs
Reitstocktailstock
Dkdk
Druckkopfprinthead
Ulul
Umformrolleforming roller
U1.1B1.1
vorgezogene Umformrolleearly forming roll
WsWs
Werkstückworkpiece
WslWsl
teilweise umgeformtes Werkstückpartially formed workpiece
LxLx
Maschinenlängsachse MAMachine longitudinal axis MA
UU
Durchmesser der UmformrolleDiameter of the forming roller
a1a1
Länge der KontaktflächeLength of the contact surface
e1e1
Vorschubweg der Umformrolle im Bereich der KontaktflächeFeed path of the forming roller in the region of the contact surface
e2e2
Vielfaches des Vorschubes je Umformrolle und Drehung des WerkstückesMultiple of the feed per forming roller and rotation of the workpiece
dd
geformter Durchmesser am Werkstückshaped diameter on the workpiece
s1s1
Bogenmaß zwischen den Umformrollen bei mehr als einer UmformrolleRadians between the forming rollers in more than one forming roll
w1w1
Steigungswinkellead angle
w2w2
Freiwinkelclearance angle
w3w3
Einlaufwinkel der UmformrolleEntry angle of the forming roller
w4w4
Auslaufwinkel der UmformrolleOutlet angle of the forming roller
vv
Vorschubgeschwindigkeitfeed rate
tt
Zeit in dem die Umformrolle dem axialen Vorschub senkrecht ausgesetzt ist beim Durchlaufen der Länge der KontaktflächeTime in which the forming roller is exposed to the axial feed vertically when passing through the length of the contact surface
P1P1
Drehrichtung des WerkstücksDirection of rotation of the workpiece
P2P2
Vorschubrichtungfeed direction

Claims (12)

Verfahren zum Umformen eines Werkstücks, bei welchem das Werkstück (Ws) parallel zu einer Maschinenlängsachse (Lx) aufgespannt und das Werkstück (Ws) durch radiales Andrücken von wenigstens einer Drückwalze (U1) und relatives Bewegen von Drückwalze (U1) und Werkstück (Ws) umgeformt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehachse (L1) der wenigstens einen Drückwalze (U1) gegenüber der Richtung der Maschinenlängsachse (Lx) um einen vorgegebenen Winkel geneigt istMethod for forming a workpiece, in which the workpiece (Ws) is clamped parallel to a machine longitudinal axis (Lx) and the workpiece (Ws) is pressed radially by pressing at least one pressure roller (U1) and moving the pressure roller (U1) and workpiece (Ws) is reshaped,
characterized,
in that the axis of rotation (L1) of the at least one pressure roller (U1) is inclined by a predetermined angle with respect to the direction of the machine longitudinal axis (Lx) Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine Drehachse (L1) der wenigstens einen Drückwalze (U1) so angeordnet ist, dass eine erste Ebene, welche normal zur Drehachse (L1) liegt, und eine zweite Ebene, welche normal zur Maschinenlängsachse (Lx) liegt, einen vorgegebenen Winkel zueinander bilden.Method according to claim 1,
characterized,
in that the at least one rotation axis (L1) of the at least one spinning roller (U1) is arranged such that a first plane normal to the axis of rotation (L1) and a second plane normal to the machine longitudinal axis (Lx) have a predetermined angle form each other. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Mehrzahl Drückwalzen (U1) vorgesehen ist, deren Drehachsen (L1) normal zur ersten Ebene liegen.Method according to claim 2,
characterized,
in that a plurality of spinning rollers (U1) are provided, whose axes of rotation (L1) are normal to the first plane. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Neigungswinkel in Abhängigkeit der Relativgeschwindigkeit (v) zwischen Drückwalze (U1) und Werkstück (Ws) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the angle of inclination depending on the relative speed (v) between the pressure roller (U1) and workpiece (Ws) is determined. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Neigungswinkel in Abhängigkeit des Durchmessers (B1; d) des Werkstücks (Ws) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the inclination angle in dependence of the diameter (B1; d) of the workpiece (Ws) is determined. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Neigungswinkel in Abhängigkeit des Durchmessers (U) der Drückwalze(U1) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the inclination angle (U) is determined of the pressing roller (U1) as a function of the diameter. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Neigungswinkel in Abhängigkeit der für den Umformvorgang vorgesehenen Werkstückdrehzahl bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the inclination angle is determined depending on the intended for the forming workpiece speed. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehachse (L1) einer Umformrolle (U1) gegenüber der Maschinenlängsachse (Lx) so angestellt wird, dass der geringste Abstand zwischen den durch die Drehachse (L1) und die Maschinenlängsachse (Lx) gleich der Summe der Radien der Umformrolle (U1) und des Werkstücks (Ws) ist.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the axis of rotation (L1) of a forming roller (U1) relative to the machine longitudinal axis (Lx) is employed so that the smallest distance between the through the axis of rotation (L1) and the machine longitudinal axis (Lx) equal to the sum of the radii of the forming roller (U1) and of the workpiece (Ws) is. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtung der Neigung jeder Drehachse (L1) abhängig von der Drehrichtung des Werkstücks (Ws) beim Umformvorgang gewählt wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the direction of the inclination of each axis of rotation (L1) is selected as a function of the direction of rotation of the workpiece (Ws) during the forming process. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Umformrolle, bevorzugt um ein Vielfaches des Vorschubes je Umformrolle und Werkstückumdrehung, gegenüber den restlichen Umformrollen in Richtung der Maschinenlängsachse (Lx) vorgezogen ist.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that at least one forming roller, preferably by a multiple of the feed per forming roller and workpiece rotation, compared to the remaining forming rollers in the direction of the machine longitudinal axis (Lx) is preferred. Vorrichtung zum Umformen eines Werkstücks (Ws), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einem Dorn (Do) zum Aufspannen eines Werkstücks (Ws) und Drückwalzen (U1) zum radialen Andrücken an das Werkstück (Ws) und Umformen desselben, wobei Dorn (Do) und Drückwalzen (U1) relativ zueinander in einer Richtung parallel zur Maschinenlängsachse (Lx) der Vorrichtung bewegbar ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drückwalzen (U1) so gelagert sind, dass ihre Drehachsen (L1) relativ zur Maschinenlängsachse (Lx) der Vorrichtung in einem vorgegebenen Winkel anstellbar sind.Apparatus for forming a workpiece (Ws), in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a mandrel (Do) for clamping a workpiece (Ws) and pressure rollers (U1) for radial pressing against the workpiece (Ws) and forming same in which mandrel (Do) and pressure rollers (U1) are designed to be movable relative to one another in a direction parallel to the machine longitudinal axis (Lx) of the device,
characterized,
in that the spinning rollers (U1) are mounted so that their axes of rotation (L1) can be set at a predetermined angle relative to the machine longitudinal axis (Lx) of the device. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens eine der Drückwalzen (U1.1) relativ zu den übrigen Drückwalzen (U1) in Richtung der Maschinenlängsachse (Lx) verschieblich ausgebildet ist.Device according to claim 11,
characterized,
in that at least one of the pressure rollers (U1.1) is designed to be displaceable relative to the remaining pressure rollers (U1) in the direction of the machine longitudinal axis (Lx).
EP10001004A 2010-02-02 2010-02-02 Method for shaping a rotationally symmetric hollow body and device for executing the method Withdrawn EP2353744A1 (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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