本發明涉及根據權利要求1或5的前序部分的用于利用線性錘加工工件的方法以及根據權利要求11的前序部分的線性錘。
背景技術:
由現有技術充分已知用于使用在工業中例如在自由成形鍛造中或在模具鍛造中的鍛造錘。關于該專業領域的詳細的介紹能夠由以此所參考的文件“手冊改型技術”、eckhartdoege、bernd-arnobehrens、springer出版社、第2版、2010、719頁及后續頁(literatur"handbuchumformtechnik",eckhartdoege,bernd-arnobehrens,springer-verlag,2.auflage,2010,seiten719ff.)得知。
由de202014104509u1的現有技術此外已知如下鍛造錘,其由線性馬達驅動并且由此構造為所謂的線性錘。以有利的方式能夠特別簡單并且大范圍地手動控制這樣的線性錘。
然而鍛造錘具有如下缺點,即能夠執行的過程受限于鍛造過程,也就是說待加工的工件僅僅能夠利用鍛造錘進行鍛造。此外由此在工件的變形技術(umformtechnik)的領域中工件的變形在使用鍛造錘的情況下僅受限于鍛造或鍛造過程。如果應執行另外的與鍛造過程不同的過程,則必須采用附加的機構、例如用于擠壓過程的擠壓器(presse)。除了鍛造錘的較小的應用范圍之外此外不利的是,由于附加的機構會出現相應的更多成本。
技術實現要素:
因此本發明的任務是,在變形技術的領域中在使用鍛造錘的情況下提供帶有拓寬的應用范圍的方法或線性錘。
所述任務以方法權利要求1或5的前序部分的特征為出發點通過其相應的特征部分的特征來解決并且以裝置權利要求11的前序部分的特征為出發點通過其特征部分的特征解決。在相應的從屬權利要求中給出有利的和適宜的改進方案。
提出用于利用線性錘加工工件的方法,其中,所述線性錘包括錘頭、砧座、鍛造模具的上部部件和鍛造模具的下部部件,其中,所述鍛造模具的上部部件與所述錘頭的下側連接并且其中,所述鍛造模具的下部部件對置于所述鍛造模具的上部部件地與所述砧座連接。
本發明的核心是,所述線性錘施加至少兩個變形過程(umformprozesse)到所述工件上,其中,至少一個變形過程包括擠壓過程。在本發明的核心中將線性錘由此作為用于擠壓過程的機構使用。這意味著放棄僅僅使用用于鍛造過程或用于鍛造工件的鍛造錘。這通過線性錘的精密的控制可行性實現。借助于線性驅動的精確的控制可行性在此此外實現帶有高的可重復性的非常精確的工件加工,由此尤其還能夠加工帶有高的重復準確度的相同的工件。線性錘的應用范圍由此顯著擴展。工件能夠此外加工到如下程度上,也就是說工件能夠被加工成直到實現工件的之前定義的位置或厚度或形狀。在此極為有利的是,通過線性錘的高的精密性實現按照加工的工件的實現的強度或厚度來精確監控工件。這呈現為在可實現的和可重復的質量方面的巨大的優點。廢品能夠同樣減少。
在本發明的特別有利的設計方案中設置成,至少一個變形過程包括鍛造過程。
通過線性錘的高的重復準確度此外能夠在模具中沒有沖擊面(aufschlagfl?chen)的情況下實現鍛造。
除了唯一的擠壓過程之外還實現,使得工件附加地還經受鍛造過程。這意味著工件借助于線性錘的附加的加工可行性。附加的機構由此不需要。由此由鍛造過程和擠壓過程的組合在使用僅僅一個線性錘的情況下是可行的。以有利的方式還實現檢查待加工的工件,其中,這按照所述工件的實現的厚度進行。由此工件能夠以最高的質量來提供。
在本發明的另一有利的設計方案中設置成,所述至少兩個變形過程設計成不同的并且以彼此相繼的步驟進行。
通過組合變形過程能夠將工件較多樣地加工,其中,為此需要僅僅一個機構。這能夠意味著巨大的成本優點,因為利用一個機構能夠執行變形過程,需要相應的機構以用于所述變形過程。
本發明的另一有利的設計方案能夠規定,至少兩個相同的變形過程以彼此相繼的步驟進行。能夠提供單獨的工件加工。
本發明還規定用于利用線性錘加工工件的方法,其中,所述線性錘包括錘頭、砧座、鍛造模具的上部部件和鍛造模具的下部部件,其中,所述鍛造模具的上部部件與所述錘頭的下側連接并且其中,所述鍛造模具的下部部件對置于所述鍛造模具的上部部件地與所述砧座連接。根據本發明執行下列步驟:
a)向下移動所述錘頭并且鍛造所述工件或向下移動所述錘頭并且擠壓所述工件;
b)提升所述錘頭;
c)向下移動所述錘頭并且擠壓所述工件或向下移動所述錘頭并且鍛造所述工件。
通過靈活的行程控制可行的是,將線性錘備選或補充于鍛造現在用于擠壓。由此能夠如有可能放棄需要的另外的機構。例如能夠放棄單獨的擠壓器。
在本發明的另一有利的設計方案中設置成,工件在兩個變形過程之間從鍛造模具的第一模板(gravur)運動到鍛造模具的第二模板中。
除了線性錘一般用作擠壓器之外還能夠通過專有的鍛造模具提供另外的加工可行性。這能夠意味著在使用僅僅一個線性錘的情況下在工件的加工可行性方面的巨大的靈活性。由此還能夠引起巨大的成本優點。
在本發明的改進方案中能夠設置成,至少一個變形過程包括至少一個彎曲操作(biegeoperation)和/或至少一個預成形操作(vorformoperation)和/或至少一個設定擊打(setzschlag)和/或至少一個滾動擊打(rollschlag)。
這樣的變形過程實現非常精密的以及單獨的工件加工。彎曲操作或預成形操作呈現為擠壓過程,設定擊打或滾動擊打呈現為鍛造過程。彎曲操作意味著以定義的力擠壓工件。設定擊打意味著配量的擊打,例如用于工件的定心。滾動擊打意味著快速的短行程擊打。
借助于僅僅一個線性錘能夠將提及的變形過程單獨地和/或以組合地來應用并且將所需的工件相應加工。線性錘的應用范圍由此顯著擴展。
本發明還能夠規定,將工件去毛刺(entgratet)和/或開孔(gelocht)。線性錘的應用范圍能夠附加地通過另外的擠壓過程來擴展。去毛刺在此意味著利用定義的力來擠壓,接著是切割擊打(schnittschlag)。開孔意味著擠壓直至到定義的位置。
本發明在有利的設計方案中規定,錘頭在鍛造工件時以至少3m/s、優選地約5m/s的速度碰到工件上。
本發明在另一有利的設計方案中規定,錘頭在擠壓工件時以最高1.5m/s、優選地約0.5m/s的速度碰到工件上。
本發明此外涉及用于加工工件的線性錘,包括砧座、頭部段、錘頭、定子和動子以及鍛造模具的上部部件和鍛造模具的下部部件,其中,所述定子和所述動子形成線性馬達,其中,利用所述鍛造模具能夠執行至少一個擠壓過程或至少一個擠壓過程和至少一個鍛造過程。
借助于僅僅一個線性錘能夠執行變形過程(鍛造過程和擠壓過程)并且將所需的工件相應加工。線性錘的應用范圍由此顯著拓寬。
在本發明的有利的改進方案中設置成,鍛造模具包括至少一個第一模板和至少一個第二模板,它們構造成不同的并且借助于它們使得工件能夠以彼此相繼的步驟經受至少一個擠壓過程和至少一個鍛造過程。
由此線性錘的應用范圍能夠進一步擴大。工件的加工可行性同樣顯著增大。
概念機構在本發明的意義中能夠理解成機器。機構能夠在本發明的意義中還意味著由多個共同作用的單個機器構成的機器組。在本發明的意義中能夠將概念機構還理解成變形機器、尤其擠壓器或鍛造器。
概念模板在本發明的意義中能夠理解成鍛造模具的組成部分,通過其能夠影響待加工的工件的形狀。模板能夠在本發明的意義中布置在鍛造模具的下部部件中和/或在鍛造模具的上部部件中。
在本發明的意義中線性錘能夠理解成如下鍛造錘,在其中錘頭的運動通過電的直接驅動或通過線性馬達進行。在本發明的意義中線性錘為如下鍛造錘,所述鍛造錘的錘頭通過線性馬達驅動。
在本發明的意義中線性馬達的定子還稱為線性馬達的初級部件。定子或初級部件在線性馬達運行中是固定的。
在本發明的意義中相應將線性馬達的動子稱為次級部件。動子或次級部件在線性馬達運行中運動。在本發明的意義中動子包括構件錘頭和次級部件。在此次級部件包括至少一個磁體器件。
附圖說明
本發明的另外的細節在下面按照在附圖中示出的實施例進一步闡述。在此:
圖1示出線性錘的透視的視圖;
圖2示出在圖1中示出的線性錘的前視圖;
圖3示出沿著在圖2中示出的剖面線iii-iii穿過由圖1和2已知的線性錘的剖面視圖;
圖4示出在圖1至3中示出的線性錘的側視圖;
圖5示出在圖1至4中示出的線性錘的透視的部分視圖,所述部分視圖部分地實施為分解視圖;
圖6示出在圖1至5中示出的線性錘的實施變型方案的透視的部分視圖,其中,該部分視圖部分地實施為分解視圖,以及
圖7示出鍛造模具的實施例。
附圖標記列表:
1線性錘
2砧座
3頭部段
4錘頭
5鍛造模具的下部部件
6鍛造模具
7鍛造模具的上部部件
8定子
9動子
10線性馬達
11未使用
12移動軸線
13機架
14砧座插入件
15固定器件
16覆蓋件
17制動裝置
18豎直的方向
19行程限制部
20(錘頭4的)周面
21(錘頭4的)下側
22(錘頭4的)上側
23下部的頭部段
24上部的頭部段
25楔
26鎖止單元
27過載保險件
28引導套筒
29支承器件
30支承部
31環外緣
32頭部段
33(布置在砧座處的)引導器件
34a端子盒
34b環外緣
ts1第一節拍位置
ts2第二節拍位置
2101工件
2102、2102'第一模板
2103、2103'第二模板。
具體實施方式
圖1示出線性錘1的透視的圖示。其包括砧座2,所述砧座具有類u形的外形。在砧座2上布置有頭部段3。頭部段3在示出的實施例中由下部的頭部段23和上部的頭部段24組成。
以沒有進一步示出的類型和方式頭部段3還能夠設計成一塊。
在頭部段3上或在上部的頭部段24上布置有覆蓋件16。在砧座2中構造有錘頭4。線性錘1為了加工工件(沒有示出)包括鍛造模具6的上部部件7和鍛造模具6的下部部件5。
在圖2中以示意性的側視圖又示出已經在圖1中示出的線性錘1。線性錘1在此設計為短行程模具錘(kurzhub-gesenkhammer)。線性錘1包括提及的砧座2、砧座插入件(schabotteneinsatz)14、頭部段3以及錘頭4。
頭部段3和砧座2借助于固定器件15(僅僅示例性地表示固定器件中的一個)能夠松開地與彼此連接。在示出的實施例中在此將下部的頭部段23與砧座2連接和固定在所述砧座處。頭部段3(由上部的頭部段24和下部的頭部段23構成)以及砧座2形成機架13。此外在頭部段3處來布置提及的覆蓋件16。在砧座2中引導錘頭4。
在砧座2中在砧座插入件14的區域中布置有楔25。在砧座2中此外布置有引導器件33,所述引導器件設置成用于在砧座2中引導錘頭4。此外在砧座2中設置有行程限制部19。線性錘1此外包括可選的制動裝置17,例如用于在緊急情況中制動。
引導器件33實現在砧座2中引導錘頭4。此外實現錘頭4與相應于定子8(參見圖6)的在此沒有進一步示出的初級部件的間隔。這樣的初級部件和次級部件(沒有示出)形成線性馬達10。次級部件還能夠理解為動子。次級部件能夠包括錘頭4。
在圖3中示出的剖面視圖(其相應于在圖2中畫入的剖面線iii-iii伸延)示出,線性錘1由線性馬達10驅動。以在此沒有進一步示出的類型和方式,線性馬達10由定子和動子形成。定子布置在頭部段3中并且動子由磁體器件和錘頭4形成,其中,沒有示出的磁體器件布置在錘頭4的周面上。為了運行,使得錘頭4借助于線性馬達10如下驅動,即使得錘頭4沿著在豎直的方向18上的移動軸線12運動。此外示出,錘頭4具有下側21和上側22。
線性錘1包括過載保險件27,所述過載保險件由碟狀彈簧組構成。過載保險件27能夠在動子的或錘頭4的過高的速度或功能故障的情況下或在調整時在鍛造的加工步驟之后,實踐上在向上運動時,減緩速度并且減少或防止在線性錘1處的損傷。
在圖4中在另一側視圖中示出,線性錘1包括鎖止單元26。所述鎖止單元能夠實現線性錘1例如在待執行的維護工作時的固定。
在運行時,也就是說在加工工件(沒有示出)時,錘頭或動子由線性馬達10(參見圖3)驅動并且朝向工件或遠離所述工件地運動。朝向工件的運動(所述工件最后由鍛造模具6的下部部件5和鍛造模具6的上部部件7加工)在此在豎直的方向18上向下進行(參見圖2)。相應反過來的是錘頭在其碰上到工件上之后的運動。為了限制錘頭的行程,線性錘1此外包括已經提及的行程限制部19(還參見圖2)。
圖5以部分的分解視圖示出在圖1至4中示出的線性錘1的透視的圖示。在此可看出,在裝配的狀態中在上部的頭部段24中安裝有引導套筒28。引導套筒28實現在上部的頭部段24中引導錘頭4。在實施例中引導套筒28基本上設計成柱狀并且具有環外緣31。在實施例中引導套筒28和環外緣31構造成一塊。
此外錘頭4的頭部段32與錘頭4的體脫離地示出。頭部段32實現錘頭4在引導套筒28中的滑動引導。在示出的實施例中頭部段32由鋁制成并且熱裝(aufgeschrumpft)到錘頭4的體上。
由于引導套筒28(其布置在頭部段3中)的和引導器件33(其布置在砧座2中)的布置,使得錘頭4不僅在頭部段3中而且在砧座2中引導。
圖6利用局部的透視的圖示以部分的分解視圖示出線性錘1的實施變型方案。在此可看出,線性錘1包括支承器件29,定子8在裝入的狀態中置放在所述支承器件上。此外定子8包括端子盒(klemmenkasten)34a和環外緣34b。環外緣34b在裝配之后置放在支承部30上,所述支承部布置在下部的頭部段23處。定子8由此基本上安裝在下部的頭部段23中。上部的頭部段24在裝配定子8時或在裝配定子8之后放置到定子8上。由此上部的頭部段24能夠理解為覆蓋件。頭部段3設計成一塊并且能夠與下部的頭部段23看成一樣。
圖7示出鍛造模具6的實施方式,所述鍛造模具包括上部部件7和下部部件5。鍛造模具6或上部部件7和下部部件5在此為了布置在上部部件7和下部部件5之間的工件2101的不同的加工可行性具有不同的模板2102、2102'、2103、2103'。在實施例中第一模板2102、2102'設計成用于鍛造工件2101,第二模板2103、2103'構造成用于擠壓工件2101。由此能夠在使用鍛造模具6時將工件2101鍛造和擠壓。為此,工件2101能夠相應于應要求的加工步驟(例如鍛造或擠壓)或者運動到第一模板2102、2102'的區域中或者運動到第二模板2103、2103'的區域中。通過相應設計的鍛造模具6使得工件2101在多個節拍位置ts1、ts2中借助于多個加工步驟、例如鍛造和/或擠壓來變形。
工件2101在第一節拍位置ts1中在第一模板2102、2102'的區域中加工。在實施例中將工件2101在第一節拍位置ts1中鍛造。在第二節拍位置ts2中使得工件2101在第二模板2103、2103'的區域中加工。在實施例中使得工件在第二節拍位置ts2中被擠壓。由此工件在兩個節拍位置ts1,ts2中加工,其中,在實施例中實施不同的加工過程、鍛造和擠壓。還可行的是,工件2101兩次或多次地在節拍位置中、例如在第一節拍位置ts1中加工。可行的是,工件還在第二節拍位置ts2中附加地被加工。可行的是,兩個模板2102、2102'、2103、2103'滿足相同的功能、例如鍛造并且設計成不同的。