技術實現要素:
本發明的目的是,提供一種沖孔壓機,其實現了簡單的結構實現方案。
對于開頭所述的沖孔壓機,根據本發明,通過權利要求1的特征部分的特征實現該目的。通過由共同的驅動元件施加鐓壓力和穿孔力,可降低沖孔壓機的成本和制造消耗。此外,可減小結構尺寸、特別是結構高度。
在優選的詳細設計方案中,相對于具有用于鐓壓力和穿孔力的獨立的驅動元件的傳統的沖孔壓機,能夠實現減小約25%的結構高度。由此,也可更加剛性地設計沖孔壓機的框架并且提高未變形的工件的尺寸精度。此外,可顯著減小沖孔壓機的運動質量。
在本發明的思想中的沖孔壓機通常可用于任意材料的工件的熱變形或冷變形。優選地,涉及用于由鋼制成的工件的熱變形的沖孔壓機。特別優選地,沖孔壓機在此是用于制造特別是由鋼制成的縫管的加工設備的一部分。在此,在沖孔壓機中被穿孔的工件優選地以相同的熱度被移交給隨后的加工,例如頂管機、軋制設備或類似者。首先,工件可具有任意形狀,例如作為實心圓柱形或多邊形的棒坯。
在本發明的思想中的驅動元件是用于沿線性方向施加用于使工件充分變形的力的各種執行器。優選地,驅動元件包括液壓缸。
鐓壓頂頭和穿孔頂頭優選地是這樣的構件,即,該構件為了實現變形直接與工件接觸并且在此經受相應的機械負載和磨損。
在本發明的思想中,容納部是工件被引入其中的空心形狀其中,工件在變形過程中支撐在該空心形狀上。由于伴隨與此的磨損,容納部優選地可具有可更換的內壁,例如為可更換的套管的形式。
工件的第二次變形或穿孔可根據需求作為在容納部中的上升的或填充的變形進行。優選地,規定為上升的變形。
在本發明的一種優選的實施形式中,規定,可通過可卸下的耦聯元件建立在鐓壓頂頭和驅動元件之間的傳力配合連接。這允許了為兩次變形步驟簡單且有效地使用相同的驅動元件。耦聯元件可以不同的方式構造成機械構件,以實現可卸下的耦聯,例如構造成桿、肘形桿、滑塊、凸輪或類似者。通常,優選自動地操縱耦聯元件的耦聯和斷開耦聯。
在一種優選的詳細設計方案中,耦聯元件在此包括至少一個耦聯桿,耦聯桿可附接在橫梁和鐓壓頂頭之間。在此,附接的耦聯桿形成從橫梁到鐓壓頂頭上簡單的且十分穩定的力傳輸器件。在取下耦聯桿時,橫梁僅僅還通過穿孔芯棒作用到穿孔頂頭上并且不再作用到鐓壓頂頭上。優選地,例如通過操縱器可自動地進行耦聯桿的附接和取下。為了改善力分布,耦聯桿可具有部分套的形狀,以至少部分地包圍穿孔芯棒。可設置多個耦聯桿以用于改善力分布。
通常,有利地設置成,沖孔壓機總共僅具有一個橫梁。由此,使沖孔壓機的結構形式顯著更簡單且更成本適宜。在本發明的思想中,橫梁理解成如下構件,即,其以相對于壓機的框架可動的方式被引導并且傳輸變形力的至少大部分。
在一種特別優選的實施形式中,鐓壓頂頭在穿孔芯棒上可移動地被引導。除了本發明的簡單的機械實現方案之外,這也實現了將鐓壓頂頭用于引導穿孔芯棒。
通常有利地,鐓壓頂頭具有與穿孔頂頭齊平的鐓壓面,其中,通過鐓壓面和穿孔頂頭共同緊壓工件實現第一次變形。由此,在第一次變形之后,可在不重新附接穿孔頂頭的情況下繼續第二次變形。
此外優選地設置成,鐓壓頂頭在容納部中可移動地被引導。這實現了不僅鐓壓頂頭而且穿孔芯棒并且由此與其相連接的穿孔頂頭的準確取向。特別是,在此可設置成,在位于容納部的壁上方期間實現了穿孔芯棒以及穿孔頂頭的橫向引導,其中,鐓壓頂頭用作在穿孔芯棒和容納部的壁之間的外部引導和內部引導的中間元件。
在有利的詳細設計方案中,在此,鐓壓頂頭在第二次變形期間作用力地貼靠在工件上,并且通過工件的變形在容納部中運動。由此,特別是在上升的變形時,保證了在穿孔芯棒的引導方面鐓壓頂頭相應的*位置。
在通常優選的實施形式中,通過鐓壓頂頭在第二次變形期間相對于容納部引導穿孔芯棒。由此避免了穿孔芯棒的移動,并且顯著改善了被穿孔的工件的尺寸穩定性。
通常有利地設置成,在容納部處布置剪切環,其中,可借助于剪切環分離被穿孔的工件的底部。這在整體上允許了借助于沖孔壓機制造尺寸準確的空心圓柱。
從以下描述的實施例和從屬權利要求中得到其它的優點和特征。
附圖說明
以下描述并且根據附圖詳細解釋本發明的優選的實施例。
圖1示出了在第一次變形過程之前的狀態中的并且具有與驅動元件斷開耦聯的鐓壓頂頭的根據本發明的沖孔壓機。
圖2示出了在鐓壓頂頭與驅動元件耦聯之后圖1中的沖孔壓機。
圖3示出了在鐓壓頂頭附接在工件上之后圖2中的沖孔壓機。
圖4示出了在第一次變形過程之后的圖3中的沖孔壓機。
圖5示出了在第一次變形過程之后鐓壓頂頭斷開耦聯之后圖4中的沖孔壓機。
圖6示出了在第二次變形過程之后圖5中的沖孔壓機,其中,穿孔頂頭穿過了工件。
具體實施方式
在圖1至圖6中示出了在時間順序上彼此相繼的不同的運行狀態中的根據本發明的沖孔壓機。
沖孔壓機包括容納部1,在容納部1中可插入工件2。容納部1成形成空心圓柱形,相對于空心圓柱的軸線垂直地定向并且具有為了維護目的可更換的、為套管1a的形式的內壁。由未示出的操縱器使工件插入容納部中。在該示例中,工件由鋼制成并且處于用于熱變形的溫度。
在容納部1的底部上設有托架3,托架3從下方支撐工件2。在變形過程結束時或者為了維護目的,可移除托架3。在附接的狀態中,托架用作容納部1的剛性的且不可動的底部。
穿孔芯棒4被容納在可被驅動運動的橫梁5上。橫梁5可移動地支承在框架的未示出的引導部上。在此,沖孔壓機的驅動元件6由橫梁和作用到橫梁上的液壓缸6形成。通過液壓缸使橫梁5沿穿孔芯棒4的延伸方向運動。在此,橫梁5為沖孔壓機的的橫梁。
穿孔芯棒4在其面對工件2的端部上載有可更換的穿孔頂頭7。
鐓壓頂頭8以環的形式包圍穿孔芯棒4,并且可移動地在穿孔芯棒4上被引導。在鐓壓頂頭8的下部的位置中,鐓壓頂頭8被作為止擋部的穿孔頂頭7保持。在該位置中(例如見圖1),鐓壓頂頭8的面對工件的鐓壓面8a和穿孔頂頭7的面對工件的作用面7a齊平。
此外,鐓壓頂頭8的外周邊的尺寸設定成,使得鐓壓頂頭8在容納部1中可移動地被引導。選擇在容納部壁和鐓壓頂頭8之間的間隙,使得即使在出現的溫度下也保證在盡可能準確的引導下的運動性。
可在穿孔芯棒4上運動的鐓壓頂頭8可借助于為耦聯桿9的形式的耦聯元件可卸下地固定在下部的位置中(見圖2)。在此,在鐓壓頂頭8的上側和沖孔壓機的橫梁5或驅動元件之間使用耦聯桿9。耦聯桿9成型成單側敞開的套管的形式并且為了更好的力分配的目的部分地包圍穿孔芯棒。
在此,耦聯桿具有基本上部分圓形的橫截面。在其它實施形式中,也可存在橢圓形的、多邊形的或其它的橫截面形狀。耦聯桿也可由多個桿部組成,這些桿部附接在穿孔芯棒的周邊的不同位置上。
在附接的狀態中,耦聯桿、穿孔芯棒和鐓壓頂頭分別彼此同軸地伸延。
借助于在此未示出的自動的操縱器,將耦聯桿9置入和取下。
此外,在容納部1的下部的端部區域中,在托架3之上布置剪切環10。借助于剪切環10,可在變形過程結束時穿透已經被穿孔的工件的底部。
在此,本發明如下工作:
首先,將例如為鋼棒坯料的形式的、加熱到變形溫度的工件插入容納部1中。在根據圖1的圖示中,鐓壓頂頭8首先與驅動元件5、6并未耦聯,確切地說耦聯桿9不參與。
隨后,將耦聯桿9附接在穿孔芯棒4上,從而在橫梁5和位于下止擋部上的鐓壓頂頭8之間建立傳力連接方式的支撐(見圖2)。
隨后,將從穿孔芯棒4與穿孔頂頭7和鐓壓頂頭8一起移入容納部1中,直至鐓壓面8a和作用面7a貼靠在工件2上(見圖3)。
現在,借助于液壓缸6施加鐓壓力,從而在第一次變形的過程中預鐓壓工件2(見圖4)。在預鐓壓、確切地說第一次變形之后,工件2至少如此程度地沿橫向填充容納部,使得在橫向上不再存在自由的運動間隙。
隨后,取下耦聯桿9并且由此使鐓壓頂頭8與驅動元件5、6斷開耦聯,以實現第二次變形、確切地說實際的工件2的穿孔。
現在,根據圖6,繼續推進具有穿孔頂頭7的穿孔芯棒4,使得穿孔頂頭7在擠壓的過程中進行工件2的穿孔。在此,相應于被擠壓的材料,工件的上棱邊在容納部1中上升(上升的穿孔)。在此,可自由地在穿孔芯棒4上移動的鐓壓頂頭8被工件邊緣壓向上。在此,鐓壓頂頭連續地執行針對穿孔芯棒4的引導功能,從而*地避免了穿孔頂頭7的側向移動。特別是,在位于容納部1的壁上期間實現了穿孔芯棒以及穿孔頂頭的橫向引導,其中,鐓壓頂頭8用作在穿孔芯棒4和容納部1的壁之間的外部引導和內部引導的中間元件。
最終,將穿孔頂頭壓過剪切環10,其中,如有必要,使托架移回。這允許取出工件2的剩余的底部,從而實現*的貫通穿孔。
附圖標記列表
1容納部
1a可更換的內套管
2工件
3托架
4穿孔芯棒
5橫梁
6液壓缸
7穿孔頂頭
7a穿孔頂頭的作用面
8鐓壓頂頭
8a鐓壓頂頭的鐓壓面
9耦聯元件、耦聯桿
10剪切環
KNOLL 離心泵 TG3-44/07285
K+N 黑色長手柄選擇開關 CA10-PC4083-2-EG-S1-G411
JAUDT 給料裝置 MUT200 Z-SCHL.200 K5-90149/06
KUBLER 編碼器 8.5020.0310.2048.S090
SIEMENS CPU模塊 6ES7414-4HJ00-0AB0同6ES7414-4HM14-0AB0
VICKERS 閥 DGMR-5-A1-FH-30
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