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CN106984754B - 用于加工工件的方法和线性锤 - Google Patents

用于加工工件的方法和线性锤 Download PDF

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CN106984754B CN201611010819.1A CN201611010819A CN106984754B CN 106984754 B CN106984754 B CN 106984754B CN 201611010819 A CN201611010819 A CN 201611010819A CN 106984754 B CN106984754 B CN 106984754B
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Abstract

本发明涉及用于加工工件的方法和线性锤，具体而言，提供用于利用线性锤（1）加工工件的方法，其中，线性锤（1）施加至少两个变形过程到工件上，其中，至少一个变形过程包括挤压过程。

Description

用于加工工件的方法和线性锤
技术领域
本发明涉及用于利用线性锤加工工件的方法以及线性锤。
背景技术
由现有技术充分已知用于使用在工业中例如在自由成形锻造中或在模具锻造中的锻造锤。关于该专业领域的详细的介绍能够由以此所参考的文件“手册 改型技术”、Eckhart Doege、Bernd-Arno Behrens、Springer出版社、第2版、2010、719页及后续页（Literatur "Handbuch Umformtechnik", Eckhart Doege, Bernd-Arno Behrens,Springer-Verlag, 2.Auflage, 2010, Seiten 719 ff.）得知。
由DE 20 2014 104 509 U1的现有技术此外已知如下锻造锤，其由线性马达驱动并且由此构造为所谓的线性锤。以有利的方式能够特别简单并且大范围地手动控制这样的线性锤。
然而锻造锤具有如下缺点，即能够执行的过程受限于锻造过程，也就是说待加工的工件仅仅能够利用锻造锤进行锻造。此外由此在工件的变形技术（Umformtechnik）的领域中工件的变形在使用锻造锤的情况下仅受限于锻造或锻造过程。如果应执行另外的与锻造过程不同的过程，则必须采用附加的机构、例如用于挤压过程的挤压器（Presse）。除了锻造锤的较小的应用范围之外此外不利的是，由于附加的机构会出现相应的更多成本。
发明内容
因此本发明的任务是，在变形技术的领域中在使用锻造锤的情况下提供带有拓宽的应用范围的方法或线性锤。
所述任务以通过如下特征来解决：用于利用线性锤加工工件的方法，其中，所述线性锤包括锤头、砧座、锻造模具的上部部件和锻造模具的下部部件，其中，所述锻造模具的上部部件与所述锤头的下侧连接并且其中，所述锻造模具的下部部件对置于所述锻造模具的上部部件地与所述砧座连接，其中，所述线性锤施加至少两个变形过程到所述工件上，其中，至少一个变形过程包括挤压过程，通过如下特征来解决：所述工件在两个变形过程之间从所述锻造模具的第一模板运动到所述锻造模具的第二模板中，其中，所述第一模板设计成用于锻造所述工件，并且所述第二模板构造成用于挤压所述工件；
或者通过如下特征来解决：用于利用线性锤加工工件的方法，其中，所述线性锤包括锤头、砧座、锻造模具的上部部件和锻造模具的下部部件，其中，所述锻造模具的上部部件与所述锤头的下侧连接并且其中，所述锻造模具的下部部件对置于所述锻造模具的上部部件地与所述砧座连接，其中，执行下列步骤：
a）向下移动所述锤头并且锻造所述工件或向下移动所述锤头并且挤压所述工件；
b）提升所述锤头；
c）向下移动所述锤头并且挤压所述工件或向下移动所述锤头并且锻造所述工件，
通过如下特征来解决：所述工件在两个变形过程之间从所述锻造模具的第一模板运动到所述锻造模具的第二模板中，
其中，所述第一模板设计成用于锻造所述工件，并且所述第二模板构造成用于挤压所述工件；
或者通过如下特征来解决：用于加工工件的线性锤，包括砧座、头部段、锤头、定子和动子以及锻造模具的上部部件和锻造模具的下部部件，其中，所述定子和所述动子形成线性马达，其中，利用所述锻造模具能够执行至少一个挤压过程或至少一个挤压过程和至少一个锻造过程，通过如下特征来解决：所述锻造模具包括至少一个第一模板和至少一个第二模板，它们构造成不同的并且借助于它们使得工件能够以彼此相继的步骤经受至少一个挤压过程和至少一个锻造过程。
提出用于利用线性锤加工工件的方法，其中，所述线性锤包括锤头、砧座、锻造模具的上部部件和锻造模具的下部部件，其中，所述锻造模具的上部部件与所述锤头的下侧连接并且其中，所述锻造模具的下部部件对置于所述锻造模具的上部部件地与所述砧座连接。
本发明的核心是，所述线性锤施加至少两个变形过程（Umformprozesse）到所述工件上，其中，至少一个变形过程包括挤压过程。在本发明的核心中将线性锤由此作为用于挤压过程的机构使用。这意味着放弃仅仅使用用于锻造过程或用于锻造工件的锻造锤。这通过线性锤的精密的控制可行性实现。借助于线性驱动的精确的控制可行性在此此外实现带有高的可重复性的非常精确的工件加工，由此尤其还能够加工带有高的重复准确度的相同的工件。线性锤的应用范围由此显著扩展。工件能够此外加工到如下程度上，也就是说工件能够被加工成直到实现工件的之前定义的位置或厚度或形状。在此极为有利的是，通过线性锤的高的精密性实现按照加工的工件的实现的强度或厚度来精确监控工件。这呈现为在可实现的和可重复的质量方面的巨大的优点。废品能够同样减少。
在本发明的特别有利的设计方案中设置成，至少一个变形过程包括锻造过程。
通过线性锤的高的重复准确度此外能够在模具中没有冲击面（Aufschlagflächen）的情况下实现锻造。
除了唯一的挤压过程之外还实现，使得工件附加地还经受锻造过程。这意味着工件借助于线性锤的附加的加工可行性。附加的机构由此不需要。由此由锻造过程和挤压过程的组合在使用仅仅一个线性锤的情况下是可行的。以有利的方式还实现检查待加工的工件，其中，这按照所述工件的实现的厚度进行。由此工件能够以最高的质量来提供。
在本发明的另一有利的设计方案中设置成，所述至少两个变形过程设计成不同的并且以彼此相继的步骤进行。
通过组合变形过程能够将工件较多样地加工，其中，为此需要仅仅一个机构。这能够意味着巨大的成本优点，因为利用一个机构能够执行变形过程，需要相应的机构以用于所述变形过程。
本发明的另一有利的设计方案能够规定，至少两个相同的变形过程以彼此相继的步骤进行。能够提供单独的工件加工。
本发明还规定用于利用线性锤加工工件的方法，其中，所述线性锤包括锤头、砧座、锻造模具的上部部件和锻造模具的下部部件，其中，所述锻造模具的上部部件与所述锤头的下侧连接并且其中，所述锻造模具的下部部件对置于所述锻造模具的上部部件地与所述砧座连接。根据本发明执行下列步骤：
a）向下移动所述锤头并且锻造所述工件或向下移动所述锤头并且挤压所述工件；
b）提升所述锤头；
c）向下移动所述锤头并且挤压所述工件或向下移动所述锤头并且锻造所述工件。
通过灵活的行程控制可行的是，将线性锤备选或补充于锻造现在用于挤压。由此能够如有可能放弃需要的另外的机构。例如能够放弃单独的挤压器。
在本发明的另一有利的设计方案中设置成，工件在两个变形过程之间从锻造模具的第一模板（Gravur）运动到锻造模具的第二模板中。
除了线性锤一般用作挤压器之外还能够通过专有的锻造模具提供另外的加工可行性。这能够意味着在使用仅仅一个线性锤的情况下在工件的加工可行性方面的巨大的灵活性。由此还能够引起巨大的成本优点。
在本发明的改进方案中能够设置成，至少一个变形过程包括至少一个弯曲操作（Biegeoperation）和/或至少一个预成形操作（Vorformoperation）和/或至少一个设定击打（Setzschlag）和/或至少一个滚动击打（Rollschlag）。
这样的变形过程实现非常精密的以及单独的工件加工。弯曲操作或预成形操作呈现为挤压过程，设定击打或滚动击打呈现为锻造过程。弯曲操作意味着以定义的力挤压工件。设定击打意味着配量的击打，例如用于工件的定心。滚动击打意味着快速的短行程击打。
借助于仅仅一个线性锤能够将提及的变形过程单独地和/或以组合地来应用并且将所需的工件相应加工。线性锤的应用范围由此显著扩展。
本发明还能够规定，将工件去毛刺（entgratet）和/或开孔（gelocht）。线性锤的应用范围能够附加地通过另外的挤压过程来扩展。去毛刺在此意味着利用定义的力来挤压，接着是切割击打（Schnittschlag）。开孔意味着挤压直至到定义的位置。
本发明在有利的设计方案中规定，锤头在锻造工件时以至少3m/s、优选地约5m/s的速度碰到工件上。
本发明在另一有利的设计方案中规定，锤头在挤压工件时以最高1.5m/s、优选地约0.5m/s的速度碰到工件上。
本发明此外涉及用于加工工件的线性锤，包括砧座、头部段、锤头、定子和动子以及锻造模具的上部部件和锻造模具的下部部件，其中，所述定子和所述动子形成线性马达，其中，利用所述锻造模具能够执行至少一个挤压过程或至少一个挤压过程和至少一个锻造过程。
借助于仅仅一个线性锤能够执行变形过程（锻造过程和挤压过程）并且将所需的工件相应加工。线性锤的应用范围由此显著拓宽。
在本发明的有利的改进方案中设置成，锻造模具包括至少一个第一模板和至少一个第二模板，它们构造成不同的并且借助于它们使得工件能够以彼此相继的步骤经受至少一个挤压过程和至少一个锻造过程。
由此线性锤的应用范围能够进一步扩大。工件的加工可行性同样显著增大。
概念机构在本发明的意义中能够理解成机器。机构能够在本发明的意义中还意味着由多个共同作用的单个机器构成的机器组。在本发明的意义中能够将概念机构还理解成变形机器、尤其挤压器或锻造器。
概念模板在本发明的意义中能够理解成锻造模具的组成部分，通过其能够影响待加工的工件的形状。模板能够在本发明的意义中布置在锻造模具的下部部件中和/或在锻造模具的上部部件中。
在本发明的意义中线性锤能够理解成如下锻造锤，在其中锤头的运动通过电的直接驱动或通过线性马达进行。在本发明的意义中线性锤为如下锻造锤，所述锻造锤的锤头通过线性马达驱动。
在本发明的意义中线性马达的定子还称为线性马达的初级部件。定子或初级部件在线性马达运行中是固定的。
在本发明的意义中相应将线性马达的动子称为次级部件。动子或次级部件在线性马达运行中运动。在本发明的意义中动子包括构件锤头和次级部件。在此次级部件包括至少一个磁体器件。
附图说明
本发明的另外的细节在下面按照在附图中示出的实施例进一步阐述。在此：
图1示出线性锤的透视的视图；
图2示出在图1中示出的线性锤的前视图；
图3示出沿着在图2中示出的剖面线III-III穿过由图1和2已知的线性锤的剖面视图；
图4示出在图1至3中示出的线性锤的侧视图；
图5示出在图1至4中示出的线性锤的透视的部分视图，所述部分视图部分地实施为分解视图；
图6示出在图1至5中示出的线性锤的实施变型方案的透视的部分视图，其中，该部分视图部分地实施为分解视图，以及
图7示出锻造模具的实施例。
附图标记列表：
1 线性锤
2 砧座
3 头部段
4 锤头
5 锻造模具的下部部件
6 锻造模具
7 锻造模具的上部部件
8 定子
9 动子
10 线性马达
12 移动轴线
13 机架
14 砧座插入件
15 固定器件
16 覆盖件
17 制动装置
18 竖直的方向
19 行程限制部
21 （锤头4的）下侧
22 （锤头4的）上侧
23 下部的头部段
24 上部的头部段
25 楔
26 锁止单元
27 过载保险件
28 引导套筒
29 支承器件
30 支承部
31 环外缘
32 头部段
33 （布置在砧座处的）引导器件
34a 端子盒
34b 环外缘
TS1 第一节拍位置
TS2 第二节拍位置
2101 工件
2102、2102' 第一模板
2103、2103' 第二模板。
具体实施方式
图1示出线性锤1的透视的图示。其包括砧座2，所述砧座具有类U形的外形。在砧座2上布置有头部段3。头部段3在示出的实施例中由下部的头部段23和上部的头部段24组成。
以没有进一步示出的类型和方式头部段3还能够设计成一块。
在头部段3上或在上部的头部段24上布置有覆盖件16。在砧座2中构造有锤头4。线性锤1为了加工工件（没有示出）包括锻造模具6的上部部件7和锻造模具6的下部部件5。
在图2中以示意性的侧视图又示出已经在图1中示出的线性锤1。线性锤1在此设计为短行程模具锤（Kurzhub-Gesenkhammer）。线性锤1包括提及的砧座2、砧座插入件（Schabotteneinsatz）14、头部段3以及锤头4。
头部段3和砧座2借助于固定器件15（仅仅示例性地表示固定器件中的一个）能够松开地与彼此连接。在示出的实施例中在此将下部的头部段23与砧座2连接和固定在所述砧座处。头部段3（由上部的头部段24和下部的头部段23构成）以及砧座2形成机架13。此外在头部段3处来布置提及的覆盖件16。在砧座2中引导锤头4。
在砧座2中在砧座插入件14的区域中布置有楔25。在砧座2中此外布置有引导器件33，所述引导器件设置成用于在砧座2中引导锤头4。此外在砧座2中设置有行程限制部19。线性锤1此外包括可选的制动装置17，例如用于在紧急情况中制动。
引导器件33实现在砧座2中引导锤头4。此外实现锤头4与相应于定子8（参见图6）的在此没有进一步示出的初级部件的间隔。这样的初级部件和次级部件（没有示出）形成线性马达10。次级部件还能够理解为动子。次级部件能够包括锤头4。
在图3中示出的剖面视图（其相应于在图2中画入的剖面线III-III伸延）示出，线性锤1由线性马达10驱动。以在此没有进一步示出的类型和方式，线性马达10由定子和动子形成。定子布置在头部段3中并且动子由磁体器件和锤头4形成，其中，没有示出的磁体器件布置在锤头4的周面上。为了运行，使得锤头4借助于线性马达10如下驱动，即使得锤头4沿着在竖直的方向18上的移动轴线12运动。此外示出，锤头4具有下侧21和上侧22。
线性锤1包括过载保险件27，所述过载保险件由碟状弹簧组构成。过载保险件27能够在动子的或锤头4的过高的速度或功能故障的情况下或在调整时在锻造的加工步骤之后，实践上在向上运动时，减缓速度并且减少或防止在线性锤1处的损伤。
在图4中在另一侧视图中示出，线性锤1包括锁止单元26。所述锁止单元能够实现线性锤1例如在待执行的维护工作时的固定。
在运行时，也就是说在加工工件（没有示出）时，锤头或动子由线性马达10（参见图3）驱动并且朝向工件或远离所述工件地运动。朝向工件的运动（所述工件最后由锻造模具6的下部部件5和锻造模具6的上部部件7加工）在此在竖直的方向18上向下进行（参见图2）。相应反过来的是锤头在其碰上到工件上之后的运动。为了限制锤头的行程，线性锤1此外包括已经提及的行程限制部19（还参见图2）。
图5以部分的分解视图示出在图1至4中示出的线性锤1的透视的图示。在此可看出，在装配的状态中在上部的头部段24中安装有引导套筒28。引导套筒28实现在上部的头部段24中引导锤头4。在实施例中引导套筒28基本上设计成柱状并且具有环外缘31。在实施例中引导套筒28和环外缘31构造成一块。
此外锤头4的头部段32与锤头4的体脱离地示出。头部段32实现锤头4在引导套筒28中的滑动引导。在示出的实施例中头部段32由铝制成并且热装（aufgeschrumpft）到锤头4的体上。
由于引导套筒28（其布置在头部段3中）的和引导器件33（其布置在砧座2中）的布置，使得锤头4不仅在头部段3中而且在砧座2中引导。
图6利用局部的透视的图示以部分的分解视图示出线性锤1的实施变型方案。在此可看出，线性锤1包括支承器件29，定子8在装入的状态中置放在所述支承器件上。此外定子8包括端子盒（Klemmenkasten）34a和环外缘34b。环外缘34b在装配之后置放在支承部30上，所述支承部布置在下部的头部段23处。定子8由此基本上安装在下部的头部段23中。上部的头部段24在装配定子8时或在装配定子8之后放置到定子8上。由此上部的头部段24能够理解为覆盖件。头部段3设计成一块并且能够与下部的头部段23看成一样。
图7示出锻造模具6的实施方式，所述锻造模具包括上部部件7和下部部件5。锻造模具6或上部部件7和下部部件5在此为了布置在上部部件7和下部部件5之间的工件2101的不同的加工可行性具有不同的模板2102、2102'、2103、2103'。在实施例中第一模板2102、2102'设计成用于锻造工件2101，第二模板2103、2103'构造成用于挤压工件2101。由此能够在使用锻造模具6时将工件2101锻造和挤压。为此，工件2101能够相应于应要求的加工步骤（例如锻造或挤压）或者运动到第一模板2102、2102'的区域中或者运动到第二模板2103、2103'的区域中。通过相应设计的锻造模具6使得工件2101在多个节拍位置TS1、TS2中借助于多个加工步骤、例如锻造和/或挤压来变形。
工件2101在第一节拍位置TS1中在第一模板2102、2102'的区域中加工。在实施例中将工件2101在第一节拍位置TS 1中锻造。在第二节拍位置TS2中使得工件2101在第二模板2103、2103'的区域中加工。在实施例中使得工件在第二节拍位置TS2中被挤压。由此工件在两个节拍位置TS1，TS2中加工，其中，在实施例中实施不同的加工过程、锻造和挤压。还可行的是，工件2101两次或多次地在节拍位置中、例如在第一节拍位置TS1中加工。可行的是，工件还在第二节拍位置TS2中附加地被加工。可行的是，两个模板2102、2102'、2103、2103'满足相同的功能、例如锻造并且设计成不同的。

Claims (18)

1.用于利用线性锤（1）加工工件（2101）的方法，其中，所述线性锤（1）包括锤头（4）、砧座（2）、锻造模具（6）的上部部件（7）和锻造模具（6）的下部部件（5），其中，所述锻造模具（6）的上部部件（7）与所述锤头（4）的下侧（21）连接并且其中，所述锻造模具（6）的下部部件（5）对置于所述锻造模具（6）的上部部件（7）地与所述砧座（2）连接，其中，所述线性锤（1）施加至少两个变形过程到所述工件（2101）上，其中，至少一个变形过程包括挤压过程，
其特征在于，所述工件（2101）在两个变形过程之间从所述锻造模具（6）的第一模板（2102、2102'）运动到所述锻造模具（6）的第二模板（2103、2103'）中，
其中，所述第一模板（2102、2102'）设计成用于锻造所述工件（2101），并且所述第二模板（2103、2103'）构造成用于挤压所述工件（2101）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个变形过程包括锻造过程。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两个变形过程设计成不同的并且以彼此相继的步骤进行。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少两个相同的变形过程以彼此相继的步骤进行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个变形过程包括至少一个弯曲操作和/或至少一个预成形操作和/或至少一个设定击打和/或至少一个滚动击打。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，使得工件（2101）去毛刺和/或开孔。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述锤头（4）在锻造工件（2101）时以至少3m/s的速度碰到所述工件（2101）上。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述锤头（4）在挤压工件（2101）时以最高1.5m/s的速度碰到所述工件（2101）上。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述锤头（4）在锻造工件（2101）时以5m/s的速度碰到所述工件（2101）上。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述锤头（4）在挤压工件（2101）时以0.5m/s的速度碰到所述工件（2101）上。
11.用于利用线性锤（1）加工工件（2101）的方法，其中，所述线性锤（1）包括锤头（4）、砧座（2）、锻造模具（6）的上部部件（7）和锻造模具（6）的下部部件（5），其中，所述锻造模具（6）的上部部件（7）与所述锤头（4）的下侧（21）连接并且其中，所述锻造模具（6）的下部部件（5）对置于所述锻造模具（6）的上部部件（7）地与所述砧座（2）连接，其中，执行下列步骤：
a）向下移动所述锤头（4）并且锻造所述工件（2101）或向下移动所述锤头（4）并且挤压所述工件（2101）；
b）提升所述锤头（4）；
c）向下移动所述锤头（4）并且挤压所述工件（2101）或向下移动所述锤头（4）并且锻造所述工件（2101），
其特征在于，所述工件（2101）在两个变形过程之间从所述锻造模具（6）的第一模板（2102、2102'）运动到所述锻造模具（6）的第二模板（2103、2103'）中，
其中，所述第一模板（2102、2102'）设计成用于锻造所述工件（2101），并且所述第二模板（2103、2103'）构造成用于挤压所述工件（2101）。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，至少一个变形过程包括至少一个弯曲操作和/或至少一个预成形操作和/或至少一个设定击打和/或至少一个滚动击打。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，使得工件（2101）去毛刺和/或开孔。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述锤头（4）在锻造工件（2101）时以至少3m/s的速度碰到所述工件（2101）上。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述锤头（4）在挤压工件（2101）时以最高1.5m/s的速度碰到所述工件（2101）上。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述锤头（4）在锻造工件（2101）时以5m/s的速度碰到所述工件（2101）上。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述锤头（4）在挤压工件（2101）时以0.5m/s的速度碰到所述工件（2101）上。
18.用于加工工件（2101）的线性锤（1），包括砧座（2）、头部段（3）、锤头（4）、定子（8）和动子（9）以及锻造模具的上部部件（7）和锻造模具（6）的下部部件（5），其中，所述定子和所述动子形成线性马达（10），其中，利用所述锻造模具（6）能够执行至少一个挤压过程或至少一个挤压过程和至少一个锻造过程，其特征在于，所述锻造模具（6）包括至少一个第一模板（2102、2102'）和至少一个第二模板（2103、2103'），它们构造成不同的并且借助于它们使得工件（2101）能够以彼此相继的步骤经受至少一个挤压过程和至少一个锻造过程。
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