DE102018001712A1 - Device and method for friction pressing for the production of deformed areas, in particular of flange structures, on profile-shaped workpieces - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Reibdrücken zur Erzeugung von umgeformten Bereichen, insbesondere von Flanschstrukturen (15), an profilförmigen Werkstücken (3), insbesondere an rohrförmigen Profilen (3), aufweisend mindestens ein relativ zu dem Werkstück (3) bewegbares Drückwerkzeug (2), wobei das Drückwerkzeug (2) im Kontaktbereich zwischen Werkstück (3) und Drückwerkzeug (2) durch Reibung Wärme erzeugt und in das Werkstück einkoppelt. Hierbei ist das Werkstück (3) ortsfest und/oder drehfest angeordnet und das Drückwerkzeug (2) bewegt sich rotatorisch relativ zu dem Werkstück (3), wobei das Drückwerkzeug (2) zumindest abschnittsweise im Endbereich (4) des profilförmigen Werkstücks (3) angeordnet und mindestens radial nach außen (9) oder radial nach innen derart bewegbar ist, dass das Drückwerkzeug (2) dabei das Werkstück (3) im Endbereich (4) des profilförmigen Werkstücks (3) umformt, vorzugsweise flanschartig aufweitet. Die Vorrichtung (1) kann insbesondere als Aufsatz für handgeführte Arbeitsmaschinen, insbesondere für Bohrmaschinen oder Hochgeschwindigkeitsbohrmaschinen eingesetzt werden, bei der die Rotationsbewegung (8) der Arbeitsmaschine das Drückwerkzeug (2) rotatorisch antreibt. Weiter wird ein entsprechendes Verfahren vorgeschlagen.The invention relates to a device (1) for friction pressing for the production of deformed areas, in particular of flange structures (15), on profiled workpieces (3), in particular on tubular profiles (3), comprising at least one pressing tool movable relative to the workpiece (3) (2), wherein the pressing tool (2) in the contact area between the workpiece (3) and the pressing tool (2) generates heat by friction and coupled into the workpiece. Here, the workpiece (3) is arranged stationary and / or rotationally fixed and the spinning tool (2) moves rotationally relative to the workpiece (3), the pressing tool (2) at least partially in the end region (4) of the profile-shaped workpiece (3) and at least radially outward (9) or radially inwardly is movable such that the spinning tool (2) thereby the workpiece (3) in the end region (4) of the profile-shaped workpiece (3) transforms, preferably flared widens. The device (1) can be used in particular as an attachment for hand-guided working machines, in particular for drills or high-speed drilling machines, in which the rotational movement (8) of the working machine rotatably drives the spinning tool (2). Furthermore, a corresponding method is proposed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reibdrücken zur Erzeugung von umgeformten Bereichen, insbesondere von Flanschstrukturen, an profilförmigen Werkstücken, insbesondere an rohrförmigen Profilen gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und ein entsprechendes Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruches 20.The invention relates to a device for friction pressing for the production of deformed regions, in particular of flange structures, on profiled workpieces, in particular on tubular profiles according to the preamble of
Das sog. Reibdrücken ist eine Variante des normalen Drückens von Blechwerkstücken. Beim üblichen Drücken werden üblicherweise gekrümmt ausgebildete, vorwiegend hohle Werkstücke durch eine lokale Umformung aus ebenen Halbzeugen oder vorgeformten Halbzeugen dadurch hergestellt, dass das Halbzeug relativ zu dem Drückwerkzeug in eine Rotation versetzt wird und das Drückwerkzeug das Halbzeug lokal verformt, wodurch das Halbzeug in der Summe dieser lokalen Umformungen nach und nach die gewünschte Endform annimmt. Hierbei wird üblicherweise das Halbzeug auf einer Drehmaschine bzw. Drückmaschine o.ä. in Drehung versetzt und das Drückwerkzeug, z.B. eine Drückrolle oder dgl. drückt lokal gegen dieses sich drehende Halbzeug und formt es sukzessive um.The so-called friction pressing is a variant of the normal pressing of sheet metal workpieces. In conventional pressing usually curved, predominantly hollow workpieces are made by a local deformation of flat semi-finished or preformed semi-finished in that the semi-finished is offset relative to the spinning tool in a rotation and the spinning tool locally deforms the semi-finished, whereby the semifinished product in the sum This local transformations gradually takes the desired final shape. Here, usually the semi-finished product on a lathe or spinning machine o.ä. rotated and the spinning tool, e.g. a spinning roller or the like presses locally against this rotating semi-finished product and transforms it successively.
Nachteilig an diesem herkömmlichen Drückvorgang ist, dass das Material des Halbzeugs sich bei Umformung verfestigt und dadurch zunehmend schwieriger zu verformen ist. Zur Kompensation dieser Verfestigung ist grundsätzlich bekannt, den Umformprozess so auszugestalten, dass bei der Umformung im Bereich der lokalen Umformzone unter dem Drückwerkzeug durch Reibung aufgrund der Relativbewegung zwischen Drückwerkzeug und Halbzeug Wärme erzeugt wird, die zumindest teilweise in das Halbzeug übergeht und dieses erwärmt. Man spricht deshalb bei diesem sog. Reibdrücken von einer Erwärmung des Werkstücks durch Integration von Reibungsprozessen. Der grundsätzliche Prozessaufbau beim Reibdrücken besteht aus einem in der Regel feststehenden Werkzeug und einem rotierenden Werkstück. Das Werkzeug beim Reibdrücken ist dabei anders als beim normalen Drücken so ausgestaltet, dass sich eine definierte Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück einstellt, die dann die gewünschte lokale Erwärmung des Werkstücks hervorruft. Anders als beim normalen Drücken ist das Teil des Werkzeugs, das direkten Kontakt mit dem Werkstück hat, hierfür in der Regel nicht drehbar gelagert, sondern fest. Hierbei wird analog zum normalen Drücken die Verfahrbewegung des Werkzeuges zur definierten Geometrieerzeugung benutzt.A disadvantage of this conventional pressing process is that the material of the semifinished product solidifies upon deformation and thereby increasingly difficult to deform. To compensate for this solidification is basically known, the forming process in such a way that when forming in the region of the local forming zone under the spinning tool by friction due to the relative movement between the spinning tool and semi-finished heat is generated, which at least partially passes into the semifinished product and this heated. It is therefore called in this so-called. Friction pressing of a heating of the workpiece by integration of friction processes. The basic process structure in friction pressing consists of a generally fixed tool and a rotating workpiece. The tool during friction pressing is configured differently than during normal pressing in such a way that a defined friction between the tool and the workpiece is established, which then causes the desired local heating of the workpiece. Unlike normal pressing the part of the tool that has direct contact with the workpiece, this is usually not rotatably mounted, but fixed. In this case, analogous to the normal pressing, the traversing movement of the tool is used for defined geometry generation.
Das Reibdrücken wird üblicherweise auf normalen oder umgerüsteten Drückmaschinen durchgeführt [1], wobei das Halbzeug oder Werkstück in Rotation versetzt wird und das Drückwerkzeug relativ dazu die Umformbewegungen ausführt. Die derart herstellbaren Werkstückformen können von einfachen linearen bis zu komplexen Kurvenbahnen variieren. Auch ist die Umformung von rohrförmigen Halbzeugen bekannt, bei der etwa lokale Durchschnittsveränderungen des rohrförmigen Querschnitts (Aufweitungen und sickenförmige Eindrückungen) oder auch flanschförmige Umformungen im Bereich der Enden des rohrförmigen Halbzeugs hergestellt werden können. Nachteilig daran ist insbesondere, dass die Herstellung spezielle Drückmaschinen erfordert und daher nur in der Werkstatt vorgenommen werden kann.The friction pressing is usually carried out on normal or converted spinning machines [1], wherein the semifinished product or workpiece is set in rotation and the spinning tool relatively performs the forming movements. The workpiece shapes that can be produced in this way can vary from simple linear to complex curved paths. The transformation of tubular semi-finished products is known in which about local average changes in the tubular cross-section (widening and bead-shaped indentations) or flange-shaped deformations in the region of the ends of the tubular semifinished product can be produced. The disadvantage of this is in particular that the production requires special spinning machines and therefore can only be made in the workshop.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das bekannte Reibdrücken derart weiter zu entwickeln, dass durch das Verfahren des Reibdrückens auch im Bereich von Baustellen oder Einsatzorten von z.B. rohrförmigen Bauteilen flanschartig ausgebildete Formgebungen mittels Reibdrückens einfach hergestellt werden können. It is therefore an object of the present invention to further develop the known friction pressing in such a way that, by the method of friction pressing, also in the area of construction sites or locations of e.g. tubular components flange formed shapes can be easily prepared by friction pressing.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich der Vorrichtung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 20 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution of the object of the invention results in terms of the device from the characterizing features of
Die Erfindung hinsichtlich der Vorrichtung geht aus von einer Vorrichtung zum Reibdrücken zur Erzeugung von umgeformten Bereichen, insbesondere von Flanschstrukturen, an profilförmigen Werkstücken, insbesondere an rohrförmigen Profilen, aufweisend mindestens ein relativ zu dem Werkstück bewegbares Drückwerkzeug, wobei das Drückwerkzeug im Kontaktbereich zwischen Werkstück und Drückwerkzeug durch Reibung Wärme erzeugt und in das Werkstück einkoppelt. Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung wird dadurch erfinderisch weiter entwickelt, dass das Werkstück ortsfest und/oder drehfest angeordnet ist und das Drückwerkzeug sich rotatorisch relativ zu dem Werkstück bewegt, wobei das Drückwerkzeug zumindest abschnittsweise im Endbereich des profilförmigen Werkstücks angeordnet und mindestens radial nach außen oder radial nach innen derart bewegbar ist, dass das Drückwerkzeug dabei das Werkstück im Endbereich des profilförmigen Werkstücks umformt, vorzugsweise flanschartig aufweitet. Die Erfindung beruht anders als das bekannte, auf stationären Maschinen ausführbare Reibdrücken auf einem sich drehenden Drückwerkzeug und einem feststehenden Werkstück, insbesondere einem feststehenden Rohrende. Durch diese Umkehrung der Bewegungen der beiden Umformkomponenten Drückwerkzeug und Werkstück wird es möglich, das an sich bekannte Reibdrücken auch unabhängig von stationären Maschinen und vor allem an z.B. schon am Einbauort fest eingebauten etwa rohrartigen Werkstücken vorzunehmen. Das um das Werkstück herum rotierende Drückwerkzeug wird dabei und primär, aber nicht zwangsläufig ausschließlich, radial nach außen oder radial nach innen relativ zu dem Werkstück verstellt und kommt so unter Reibung in den Druckkontakt mit dem Werkstück, wodurch sich das Werkstück unter Erwärmung der Umformzone in bekannter Weise lokal verformt und dadurch sukzessive umgeformt wird. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass das rotierende Drückwerkzeug zusätzlich oder anstelle der radial nach außen oder radial nach innen verlaufenden Vorschubbewegung auch andere Bewegungen während der Umformung ausführt, etwa axiale Bewegungen in Richtung der Mittelachse des z.B. rohrförmigen Werkstücks. Dadurch können auch komplexere Umformungsgeometrien erzeugt werden.The invention with regard to the device is based on a device for friction pressing for the production of deformed areas, in particular flange structures on profiled workpieces, in particular tubular profiles, comprising at least one movable relative to the workpiece pressing tool, wherein the spinning tool in the contact area between the workpiece and the spinning tool generated by friction heat and coupled into the workpiece. Such a generic device is further developed by the invention that the workpiece is stationary and / or rotationally fixed and the spinning tool moves rotationally relative to the workpiece, wherein the spinning tool at least partially disposed in the end of the profile-shaped workpiece and at least radially outward or radially to is movable inside so that the spinning tool thereby the workpiece in the end region of the profile-shaped workpiece reshapes, preferably flared widens. The invention is based unlike the known, on stationary machines executable Reibdrücken on a rotating spinning tool and a stationary workpiece, in particular a fixed pipe end. By this reversal of the movements of the two forming components spinning tool and workpiece, it is possible, the friction known per se also fixed independently of stationary machines and above all, for example already at the installation built to make about tubular workpieces. The rotating about the workpiece pressing tool is thereby and primarily, but not necessarily exclusively, adjusted radially outward or radially inwardly relative to the workpiece and thus comes under friction in the pressure contact with the workpiece, causing the workpiece under heating of the forming in known manner locally deformed and thereby successively reshaped. Of course, it is also conceivable that the rotating pressing tool additionally or instead of the radially outwardly or radially inwardly extending feed movement also performs other movements during the forming, such as axial movements in the direction of the central axis of the tubular workpiece, for example. As a result, even more complex deformation geometries can be generated.
Durch diese Umkehrung der Relativbewegung zwischen Drückwerkzeug und Werkstück wird der Einsatzbereich des an sich bekannten Reibdrückens stark erweitert und ermöglicht, z.B. auf Baustellen oder etwa zu Reparaturzwecken dort bauseits vorhandene oder schon eingebaute Rohrleitungen mittels Reibdrücken umzuformen und so z.B. Flasche oder dgl. übliche Formgebungen an den bauseits vorhandenen Rohrleitungen anzuformen. Der kontinuierliche Reibkontakt des rotierenden Werkzeuges erzeugt im z.B. rohrartigen Werkstück in einem sehr lokalen Bereich einen signifikanten Anstieg der Temperatur. Diese Erhöhung ermöglicht eine deutliche Reduzierung der Umformkräfte bei der Umformung des Werkstücks bei gleichzeitiger Steigerung der Umformbarkeit des zu bearbeitenden Werkstoffes. Für die Umformung während des bestehenden Reibkontakts wird das Drückwerkzeug zumindest abschnittsweise im Endbereich des profilförmigen Werkstücks angeordnet und dann während der Rotation des Drückwerkzeugs in reibenden Kontakt mit dem umzuformenden Endbereich des profilförmigen Werkstücks gebracht. Hierdurch wird der umzuformende Endbereich des profilförmigen Werkstücks lokal aus seiner Ausgangskonfiguration ausgelenkt und dadurch sukzessive umgeformt, indem das Drückwerkzeug mindestens radial nach außen oder radial nach innen bewegt wird. Unter einem profilförmigen Werkstück im Sinne der hier vorliegenden Erfindung soll hierbei grundsätzlich jede Art der Querschnittsgestaltung von vorwiegend prismatischen oder auch entlang ihrer Längsachse mit veränderlichen Querschnitten ausgebildeten Werkstücken verstanden werden, also z.B. geschlossene mehr- oder vieleckige oder gekrümmte Abschnitte aufweisende Hohlprofile, wie sie vielfach in der Technik verwendet werden. Grundsätzlich auch denkbar wäre aber auch die Bearbeitung offener Profilquerschnitte.As a result of this reversal of the relative movement between the spinning tool and the workpiece, the area of use of the friction pressing known per se is greatly expanded and makes it possible, e.g. on construction sites or for repair purposes there on-site existing or already installed pipelines by means of friction pressures reshape and so. Bottle or the like. To form customary shapes on the existing on-site piping. The continuous frictional contact of the rotating tool is generated in e.g. tubular workpiece in a very local area a significant increase in temperature. This increase allows a significant reduction of the forming forces in the forming of the workpiece while increasing the formability of the material to be machined. For the forming during the existing frictional contact, the pressing tool is at least partially disposed in the end region of the profile-shaped workpiece and then brought into frictional contact during rotation of the spinning tool with the end portion of the profile-shaped workpiece to be reshaped. As a result, the end region of the profile-shaped workpiece to be reshaped is locally deflected out of its initial configuration and thereby formed successively by the pressing tool being moved at least radially outward or radially inward. Under a profile-shaped workpiece in the context of the present invention, this basically every type of cross-sectional configuration of predominantly prismatic or even along its longitudinal axis formed with variable cross-sections workpieces should be understood, so for example. closed polygonal or polygonal or curved sections hollow sections, as they are widely used in the art. Basically also conceivable would be the processing of open profile cross sections.
Ein besonders bevorzugter Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist hierbei das Anformen von Flanschen an Rohrleitungen, wie dies vielfach z.B. in der Anlagentechnik oder in Hausinstallationen benötigt wird, wie etwa im Bereich von Rohrleitungen, die austauschbar/kontrollierbar sein bzw. die gereinigt werden müssen. Diese werden derzeit mit Flanschen verbunden, die nachträglich an ein bestehendes Rohr geschweißt werden. Hierfür sind sowohl zusätzliche Fertigungsschritte zur Herstellung der Flansche, aber auch zusätzliche Gerätschaften (Schweißgerät usw.) am Einsatzort notwendig. Ein weiteres Einsatzgebiet können Rohrleitungen sein, die durch Lötverbindungen oder Schweißverbindungen oder Pressverbindungen fest miteinander verbunden werden, wie z.B. in Hausinstallationen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können lösbare Verbindungen derartiger Rohrleitungen hergestellt werden. Dadurch wird ein einfacher Austausch von z.B. einem verschlissenen Rohrleitungsbereich nach einem Rohrbruch anstelle einer lokalen Reparatur ermöglicht. In derartigen Einsatzbereichen können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung an den Rohrenden umformtechnisch Flansche angeformt werden, die bisher nur aufwändig schweißtechnisch hergestellt oder durch kompletten Austausch der Rohrleitung bereitgestellt werden konnten. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich zudem die Möglichkeit, Übergänge vom hergestellten Flansch zum Ausgangswerkstoff des Werkstücks definiert zu beeinflussen bzw. wesentlich homogener zu gestalten (z.B. keine Festigkeitssprünge o.ä.) im Vergleich zu Schweißverbindungen.A particularly preferred field of application of the device according to the invention is in this case the molding of flanges on pipelines, as is frequently done e.g. in plant engineering or in domestic installations, such as in the field of pipelines, which must be interchangeable / controllable or need to be cleaned. These are currently connected to flanges, which are subsequently welded to an existing pipe. For this purpose, both additional manufacturing steps for the production of the flanges, but also additional equipment (welding equipment, etc.) are necessary at the site. Another area of use may be pipelines which are firmly connected to each other by solder joints or welded joints or press joints, e.g. in house installations. With the device according to the invention detachable connections of such pipes can be produced. Thereby, a simple exchange of e.g. a worn pipe area after a pipe break instead of a local repair allows. In such applications, flanges can be formed with the device according to the invention at the pipe ends, which previously could only be produced consuming welding technology or provided by complete replacement of the pipeline. With the device according to the invention, there is also the possibility of influencing defined transitions from the manufactured flange to the starting material of the workpiece or to make it much more homogeneous (for example no strength jumps or the like) in comparison to welded joints.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Vorrichtung eine Bewegungseinheit für das im wesentlichen radial nach außen oder radial nach innen bewegbare, mindestens eine Drückwerkzeug aufweist. Die Bewegungseinheit führt und stützt das Drückwerkzeug während der Umformung des Werkstücks und legt aufgrund seiner Kinematik die mit dem Drückwerkzeug herstellbare Geometrie des umgeformten Bereichs fest. Hierbei liegt ein Schwerpunkt auf der Herstellung von flanschartigen Strukturen an den Endabschnitten z.B. rohrförmiger Werkstückprofile, ist aber ausdrücklich nicht hierauf beschränkt. So können durch andere Bewegungsmöglichkeiten für das Drückwerkzeug an der Bewegungseinheit auch komplexere Umformgeometrien hergestellt werden, z.B. auch in Richtung der Mittelachse des z.B. rohrförmigen Werkstücks verlaufende Umformabschnitte oder schräg oder gekrümmt zur Mittelachse verlaufende Umformabschnitte. Ebenfalls ist es denkbar, andere Profilquerschnitte als rohrförmige Profile zu bearbeiten.It is particularly advantageous if the device has a movement unit for the at least one spinning tool which can be moved essentially radially outward or radially inward. The movement unit guides and supports the pressing tool during the deformation of the workpiece and, due to its kinematics, fixes the geometry of the formed area which can be produced with the spinning tool. Here, an emphasis is placed on the production of flange-like structures at the end portions, e.g. tubular workpiece profiles, but is expressly not limited thereto. Thus, other possibilities of movement for the spinning tool on the moving unit can also be used to produce more complex forming geometries, e.g. also in the direction of the central axis of the e.g. tubular forming workpiece extending forming sections or obliquely or curved to the central axis extending forming sections. It is also conceivable to work on other profile cross-sections than tubular profiles.
Für die Laufruhe der erfindungsgemäßen Vorrichtung während der Umformung mit dem rotierenden Drückwerkzeug ist es von Vorteil, wenn für das oder jedes Drückwerkzeug je ein Gegengewicht an der Bewegungseinheit angeordnet ist, das gegengleich und synchron zu dem jeweiligen Drückwerkzeug radial nach außen oder nach innen bewegbar ist. Hierdurch können Unwuchten kompensiert werden, die sich aufgrund der notwendigen Exzentrizität des rotierenden Drückwerkzeugs im Verlauf der Umformung unvermeidlich ergeben und die die Laufruhe der Vorrichtung bzw. auch die Festlegung der Vorrichtung an dem z.B. rohrförmigen Werkstück beeinträchtigen oder aufheben könnten. Derartige Gegengewichte können z.B. durch scherenartige Hebelsysteme oder auch federvorgespannte Lagerungen an der Bewegungseinheit gehaltert sein und sich, vorteilhaft in ihrer Masse abgestimmt auf die Masse des Drückwerkzeugs, aufgrund der Fliehkräfte synchron und gegengleich zu dem Drückwerkzeug bewegen und damit die Unwuchten weitestgehend kompensieren.For the smoothness of the device according to the invention during the forming with the rotating spinning tool, it is advantageous if for each or each spinning tool a counterweight is arranged on the moving unit, the radially opposite and synchronously to the respective spinning tool radially outwardly or inwardly movable is. As a result, imbalances can be compensated, which inevitably arise due to the necessary eccentricity of the rotating spinning tool in the course of forming and could affect the smoothness of the device or the determination of the device on the example tubular workpiece or cancel. Such counterweights, for example, be supported by scissor-type lever systems or spring-biased bearings on the movement unit and, advantageously in their mass matched to the mass of the spinning tool, due to the centrifugal forces synchronously and against the same move to the spinning tool and thus compensate for the imbalances as far as possible.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist es auch möglich, dass die Bewegungseinheit einen, vorzugsweise elektromotorischen oder hydraulischen oder pneumatischen, Antrieb aufweist, der das mindestens eine Drückwerkzeug und ggf. das jeweils zugehörige Gegengewicht bei der Umformung des Endbereichs des profilförmigen Werkstücks zumindest radial nach außen oder nach innen bewegt. Hierdurch ist eine von der Rotationsgeschwindigkeit und der Zentrifugalkräfte aufgrund der Rotation des Drückwerkzeugs unabhängige Bewegung des Drückwerkzeugs möglich, die insbesondere das Bewegungsverhalten des Drückwerkzeugs in weiten Grenzen beeinflussbar und optimierbar macht. Zudem können derartige Antriebe zusammen mit der Kinematik der Bewegungseinheit auch komplexere als nur radiale Bewegungen des Drückwerkzeugs ermöglichen, insbesondere auch Überlagerungen mit auch in Richtung der Mittelachse des z.B. rohrförmigen Werkstücks verlaufende Umformabschnitte oder schräg oder gekrümmt zur Mittelachse verlaufende Umformabschnitte ermöglichen.In a particularly advantageous embodiment, it is also possible that the movement unit has a, preferably electromotive or hydraulic or pneumatic, drive, the at least one spinning tool and possibly the respective counterweight during the forming of the end portion of the profile-shaped workpiece at least radially outward or moved inwards. As a result, an independent of the rotational speed and the centrifugal forces due to the rotation of the spinning tool movement of the spinning tool is possible, which in particular makes the movement behavior of the spinning tool influenceable and optimizable within wide limits. In addition, such drives, together with the kinematics of the moving unit, can also enable more complex than radial movements of the spinning tool, in particular superpositions also in the direction of the central axis of the e.g. allow tubular forming workpiece extending forming sections or obliquely or curved to the central axis extending forming sections.
Insbesondere, wenn die Bewegung des Drückwerkzeugs und des zugehörigen Gegengewichts bei der Umformung des Endbereichs des profilförmigen Werkstücks radial nach außen aufgrund der entstehenden Zentrifugalkräfte bei der Rotation des Drückwerkzeugs erfolgt, können die Bewegung von Drückwerkzeug und zugehörigem Gegengewicht abhängig von der Drehzahl des Drückwerkzeugs gesteuert werden. Je höher die Drehzahl des Drückwerkzeugs, umso größer wird die Zentrifugalkraft, die an dem Drückwerkzeug und ggf. den Gegengewichten angreifen und umso schneller und ggf. auch mit größerer Umformkraft wird die Umformung ablaufen. Steuert man also während der Umformung die Drehzahl des Drückwerkzeugs laufend nach, so kann abhängig von dem Umformfortschritt in verschiedenen Bereichen der Umformung auch die Umformung beeinflusst und optimiert werden. Hierbei kann insbesondere auch die Drückkraft des Drückwerkzeugs abhängig von der Drehzahl des Drückwerkzeugs und/oder von der Masse des Drückwerkzeugs und der Masse des zugehörigen Gegengewichts eingestellt werden.In particular, if the movement of the spinning tool and the associated counterweight during the deformation of the end portion of the profile-shaped workpiece radially outward due to the resulting centrifugal forces in the rotation of the spinning tool, the movement of the spinning tool and the associated counterweight can be controlled depending on the speed of the spinning tool. The higher the speed of the spinning tool, the greater will be the centrifugal force acting on the spinning tool and possibly the counterweights and the faster and possibly also with greater forming force the forming will take place. If, therefore, the rotational speed of the spinning tool is continuously controlled during the forming process, the deformation can also be influenced and optimized depending on the forming progress in different areas of the forming process. In this case, in particular, the pressing force of the spinning tool can be adjusted depending on the rotational speed of the spinning tool and / or the mass of the spinning tool and the mass of the associated counterweight.
Für den Fall eines mittels Fremdenergie betätigbaren Antriebs für das Drückwerkzeug hängt die Drückkraft des Drückwerkzeugs von der Antriebskraft der Bewegungseinheit des mindestens einen Drückwerkzeugs und/oder von der Masse des Drückwerkzeugs und der Masse des jeweils zugehörigen Gegengewichts ab und ist dementsprechend beeinflussbar.In the case of an external energy actuated drive for the spinning tool, the pressing force of the spinning tool depends on the driving force of the moving unit of the at least one spinning tool and / or the mass of the spinning tool and the mass of the respectively associated counterweight and can be influenced accordingly.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn bei einer Verstellbarkeit des Drückwerkzeugs mittels Zentrifugalkräften das mindestens eine Drückwerkzeug und das jeweils zugehörige Gegengewicht kraftbetätigt, vorzugsweise durch Rückstellfedern oder dgl., in ihre Ausgangslage zurückgestellt werden, wenn die Rotation des Drückwerkzeugs beendet wird. Hierdurch nehmen Drückwerkzeug und zugehöriges Gegengewicht nach einer durchgeführten Umformung immer wieder eine definierte Ausgangslage ein, ohne dass hierzu entsprechende separate Maßnahmen ergriffen werden müssen.It is particularly advantageous if, with an adjustability of the spinning tool by means of centrifugal forces, the at least one spinning tool and the respective counterweight are power-operated, preferably reset by return springs or the like, to their initial position when the rotation of the spinning tool is terminated. As a result, pressing tool and associated counterweight repeatedly take on a defined initial position after a conversion has been carried out, without corresponding separate measures having to be taken for this purpose.
Insbesondere hinsichtlich der Arbeitssicherheit ist es von Vorteil, wenn zumindest der Endbereich des profilförmigen Werkstücks und das mindestens eine Drückwerkzeug von einem an dem umzuformenden Endbereich des profilförmigen Werkstücks angeordneten Gehäuse weitgehend umschlossen sind. Hierdurch wird zum einen die räumliche Zuordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu dem Endbereich des profilförmigen Werkstücks hergestellt, etwa indem das Gehäuse eine Klemmeinrichtung aufweist, mit der die Vorrichtung an dem Endbereich des profilförmigen Werkstücks festlegbar ist. Zum anderen wird der Wirkbereich des rotierenden Drückwerkzeugs dem direkten Eingriff einer Bedienungsperson entzogen, so dass entsprechende Arbeitssicherheitsvorschriften eingehalten werden. Zudem ist der Wirkbereich des rotierenden Drückwerkzeugs durch die Reibung zwischen Drückwerkzeug und Werkstück stark erhitzt, so dass auch deswegen ein Eingreifen in diesen Arbeitsraum vermieden werden muss und eventuell erzeugte Funken oder Metallspritzer oder dgl. ebenfalls von dem Gehäuse aufgefangen werden können.In particular with regard to safety at work, it is advantageous if at least the end region of the profile-shaped workpiece and the at least one spinning tool are largely enclosed by a housing arranged on the end region of the profile-shaped workpiece to be formed. In this way, on the one hand, the spatial allocation of the device according to the invention to the end region of the profile-shaped workpiece is produced, for example by the housing having a clamping device with which the device can be fixed to the end region of the profile-shaped workpiece. On the other hand, the effective range of the rotating spinning tool is removed from the direct intervention of an operator, so that appropriate health and safety regulations are met. In addition, the effective range of the rotating spinning tool is strongly heated by the friction between the spinning tool and the workpiece, so that intervening in this working space must also be avoided and any sparks or metal splashes or the like generated can also be absorbed by the housing.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn im Endbereich des profilförmigen Werkstücks an der Vorrichtung weitere Werkzeuge angeordnet sind, mit denen weitere Bearbeitungsschritte des umgeformten Flansches ausführbar sind. So kann in weiterer Ausgestaltung etwa mit den weiteren Werkzeugen eine Bohr- und/oder Fräsbearbeitung des umgeformten Endbereichs des Werkstücks, vorzugsweise ein Bohren von Löchern für eine Flanschverschraubung ausgeführt werden. Derartige Flansche können dadurch auch direkt mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Bohrungen direkt nach der Herstellung der Flansche versehen werden, mit denen die erfindungemäß hergestellten Flanschverbindungen mittels Verschraubungen aneinander festgelegt werden können. Ebenfalls ist es denkbar, mit den weiteren Werkzeugen eine Trennbearbeitung, vorzugsweise eine Drehbearbeitung des umgeformten Endbereichs des Werkstücks auszuführen, um z.B. die Anlageflächen der Flanschen genauer nachzuarbeiten.It is particularly advantageous if, in the end region of the profile-shaped workpiece, further tools are arranged on the device, with which further processing steps of the deformed flange can be carried out. Thus, in a further embodiment, for example, with the other tools a drilling and / or milling of the deformed end portion of the workpiece, preferably a drilling holes for a Flanschverschraubung be performed. Such flanges can thereby also directly with the invention Device can be provided with holes directly after the production of the flanges with which erfindungemäß flange connections can be determined by means of fittings together. It is also conceivable, with the other tools, to carry out a cutting operation, preferably a turning operation of the deformed end region of the workpiece, in order, for example, to rework the abutment surfaces of the flanges more accurately.
Von besonderer Bedeutung ist es, dass die Vorrichtung als Aufsatz für handgeführte Arbeitsmaschinen, insbesondere für Bohrmaschinen oder Hochgeschwindigkeitsbohrmaschinen eingesetzt werden kann, bei der die Rotationsbewegung der Arbeitsmaschine das Drückwerkzeug rotatorisch antreibt. Derartige Maschinen sind auf jeder Baustelle sowie fast in jedem Haushalt vorhanden. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Problem von zusätzlichen Geräten/ Materialien bei der Herstellung der geschilderten Flanschverbindungen überflüssig. Zudem kann z.B. für hochbelastete bzw. dynamisch belastete Rohrverbindungen mittels dieser Vorrichtung ein deutlich homogenerer Übergang zwischen Flansch und Rohr im Vergleich zu einer Schweißverbindung hergestellt werden. Weitere Vorteile ergeben sich in den Bereichen der Material- und Komponentenersparnis sowie in der zeitlichen Herstellung. Im Bereich des Materialeinsatzes müssen keine Zusatzelemente (Anschweißflansch, Aufsteck-/Pressverbindungen o.ä.) gefertigt bzw. beschafft werden. Diese Komponenten entfallen weitestgehend komplett, da direkt aus dem Rohr der benötigte Flansch ausgeformt wird. Des Weiteren kann die zeitliche Komponente in verschiedenen Bereichen, wie z.B. bei Löt-/Schweißverbindungen, deutlich verbessert werden. So kann z.B. ein Flansch an einem Wasserrohr aus Kupfer oder Edelstahl in nur wenigen Sekunden angeformt werden. Einsatzbereiche der Erfindung sind dabei vor allem Handwerksbetriebe aus den Bereichen Sanitär-, Heizungs-, Kälteanlagenbau. Je nach Ausführung wäre auch eine kostengünstigere Variante für den Privathaushalt denkbar.Of particular importance is that the device can be used as an attachment for hand-held work machines, in particular for drills or high-speed drilling machines, in which the rotational movement of the work machine rotatably drives the spinning tool. Such machines are available on every construction site as well as in almost every household. By using the device according to the invention, the problem of additional equipment / materials in the preparation of the described flange connections is unnecessary. In addition, e.g. be made for highly loaded or dynamically loaded pipe joints by means of this device a much more homogeneous transition between the flange and pipe compared to a welded joint. Further advantages result in the areas of material and component savings and in the production over time. In the area of material use, no additional elements (weld-on flange, push-on / press connections, etc.) need to be manufactured or procured. These components are largely completely eliminated, since the required flange is formed directly from the tube. Furthermore, the temporal component in different areas, such as e.g. in soldering / welding joints, significantly improved. Thus, e.g. a flange can be molded to a copper or stainless steel water pipe in just a few seconds. Areas of application of the invention are primarily craft enterprises from the fields of sanitary, heating, refrigeration plant. Depending on the version, a more cost-effective variant for the private household would also be conceivable.
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass die Vorrichtung als eigenständige handgeführte Arbeitsmaschine ausgebildet ist, die einen eigenständigen Antrieb für die Rotationsbewegung des Drückwerkzeugs aufweist.Of course, it is also conceivable that the device is designed as an independent hand-held work machine, which has an independent drive for the rotational movement of the spinning tool.
Für die Haltbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es von Vorteil, wenn das Drückwerkzeug aus Stahlwerkstoffen oder Hartmetallen oder Keramikwerkstoffen oder Diamantwerkstoffen gebildet ist oder diese Materialien aufweist. Zudem kann das Drückwerkzeug hartbeschichtete Abschnitte, vorzugsweise aus einer PVD-Beschichtung (PVD - physical vapour deposition) aufweisen.For the durability of the device according to the invention, it is advantageous if the spinning tool is formed from steel materials or hard metals or ceramic materials or diamond materials or has these materials. In addition, the pressing tool hard-coated sections, preferably from a PVD coating (PVD - physical vapor deposition) have.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Reibdrücken zur Erzeugung von umgeformten Bereichen, insbesondere von Flanschstrukturen, an profilförmigen Werkstücken, insbesondere an rohrförmigen Profilen, mit mindestens einem relativ zu dem Werkstück bewegbaren Drückwerkzeug, das im Kontaktbereich zwischen Werkstück und Drückwerkzeug durch Reibung Wärme erzeugt und in das Werkstück einkoppelt. Ein derartiges Verfahren wird dadurch in erfindungsgemäßer Weise weiter entwickelt, dass das mindestens eine Drückwerkzeug sich rotatorisch relativ um das ortsfest und/oder drehfest angeordnete Werkstück bewegt, wobei das Drückwerkzeug zumindest abschnittsweise im Endbereich des profilförmigen Werkstücks angeordnet wird und sich mindestens radial nach außen oder radial nach innen bewegt und dabei den Endbereich des profilförmigen Werkstücks umformt, vorzugsweise flanschartig aufweitet.The invention further relates to a method for friction pressing for the production of deformed areas, in particular of flange structures, on profiled workpieces, in particular on tubular profiles, with at least one movable relative to the workpiece pressing tool which generates heat in the contact area between the workpiece and the pressing tool by friction and in the workpiece is coupled. Such a method is further developed according to the invention that the at least one spinning tool rotatably relative to the stationary and / or rotationally fixed workpiece moves, wherein the spinning tool is at least partially disposed in the end region of the profile-shaped workpiece and at least radially outward or radial moves inwardly and thereby transforms the end portion of the profile-shaped workpiece, preferably flared widens.
Die wesentlichen Eigenschaften und Vorteile des Verfahrens wurden schon vorstehend ausführlich zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt und erläutert, so dass hier zur Vermeidung von Wiederholungen darauf voll umfänglich Bezug genommen wird.The essential properties and advantages of the method have already been described and explained in detail above with regard to the device according to the invention, so that full reference is made here to avoid repetition.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens ist es, dass neben der schon ausführlich beschriebenen Herstellung von Flanschstrukturen auch Aufweitungen, vorzugsweise flanschartige Aufweitungen oder Aufdickungen für Dichtungsringe oder dgl. an dem Endbereich des Werkstücks und auch im Inneren der Werkstücke angeformt werden können. Hierzu werden die Bewegungen des Drückwerkzeugs entsprechend begrenzt ausgeführt und das Drückwerkzeug entsprechend passend zu dem Endbereich des Werkstücks positioniert. Auch können dadurch Aufweitungen an dem Endbereich des Werkstücks parallel zur Profilachse oder im Inneren des rohrartigen Werkstücks angeordnet werden.A particular advantage of the method is that in addition to the production of flange structures described in detail also widenings, preferably flange-like widening or thickening of sealing rings or the like. At the end of the workpiece and also in the interior of the workpieces can be formed. For this purpose, the movements of the spinning tool are carried out correspondingly limited and positioned the spinning tool according to the end region of the workpiece. Also, by this widenings can be arranged on the end region of the workpiece parallel to the profile axis or in the interior of the tubular workpiece.
Es ist aber auch möglich, verfahrensgemäß Einzüge, vorzugsweise sickenartige Einzüge oder dgl. an dem Endbereich des Werkstücks anzuformen, wenn die Bewegung des Drückwerkzeugs radial nach innen verläuft. Hierbei ist es auch denkbar, in Extremfällen einen Einzug so auszugestalten, dass der Einzug das Rohr verschließt.But it is also possible, according to the method indents, preferably bead-like indentations or the like. Form at the end portion of the workpiece when the movement of the spinning tool extends radially inwardly. It is also conceivable to design a feeder in extreme cases so that the feeder closes the tube.
Weiterhin ist es denkbar, dass verfahrensgemäß Schichten artgleicher oder unterschiedlicher Werkstoffe des Endbereichs des profilförmigen Werkstücks oder der Endbereiche mehrerer profilförmiger Werkstücke durch die Umformung dauerhaft aneinander festgelegt werden. Hierzu können z.B. übereinander gesteckte rohrartige Werkstücke artgleicher oder unterschiedlicher Werkstoffe gleichzeitig durch das gleiche Drückwerkzeug so umgeformt werden, dass die übereinander gesteckten rohrartigen Werkstücke sich zumindest abschnittsweise eng aneinander anlegen und dadurch miteinander dauerhaft verbunden werden. Dadurch können auch mehrere profilförmige Werkstücke in ihrem jeweiligen Endbereich miteinander verbunden werden.Furthermore, it is conceivable that, according to the method, layers of identical or different materials of the end region of the profile-shaped workpiece or the end regions of a plurality of profile-shaped workpieces are permanently fixed to one another by the deformation. For this example, stacked tube-like workpieces of the same material or different materials can be simultaneously reshaped by the same spinning tool that the stacked tube-like workpieces at least partially create close together and thus permanently connected to each other. As a result, a plurality of profile-shaped workpieces can be connected to each other in their respective end region.
Ebenfalls ist es denkbar, die Erwärmung des Endbereichs des profilförmigen Werkstücks durch die Umformung mit dem Drückwerkzeug dazu auszunutzen, dass eine Beeinflussung und gezielte Einstellung der Gefügestrukturen des Endbereichs des profilförmigen Werkstücks möglich wird. So können z.B. durch die Reibung in dem Werkstück Temperaturen eingestellt werden, die für z.B. lokale gewünschte Gefügeumwandlungen benötigt werden und dort z.B. zu einer Verfestigung in dem umgeformten Abschnitt des Werkstücks führen, was nach dem Umformen durchaus zu einer Erhöhung der Widerstandsfähigkeit des umgeformten Werkstücks beitragen kann.It is likewise conceivable to exploit the heating of the end region of the profile-shaped workpiece by the shaping with the pressing tool in such a way that influencing and targeted adjustment of the microstructure structures of the end region of the profile-shaped workpiece becomes possible. Thus, e.g. be set by the friction in the workpiece temperatures that are suitable for e.g. local desired microstructural transformations are needed and there lead to a solidification in the deformed portion of the workpiece, which can certainly contribute to an increase in the resistance of the formed workpiece after forming.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die Zeichnung.A particularly preferred embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing.
Es zeigen:
-
1 - eine schematische Darstellung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Drückwerkzeug, einem Gegengewicht und einer Bewegungseinheit, die am Rohrende eines rohrförmigen Profils angeordnet ist, -
2 - den prinziphaft dargestellten Ablauf einer Umformung des Rohrendes eines rohrförmigen Profils bei der Herstellung eines Flansches, -
3 - die Herstellung eines Flansches gemäß2 mit Vornahme zusätzlicher Formgebungen an der Flanschfläche, -
4 - den prinziphaft dargestellten Ablauf einer Umformung des Rohrendes eines rohrförmigen Profils beim Aufweiten des Rohrendes und dem Fügen mit einem weiteren rohrartigen Profil, -
5 - den prinziphaft dargestellten Ablauf einer Umformung des Rohrendes eines rohrförmigen Profils gemäß2 aus einem zweischichtigen Hybridmaterial beim axialen Aufweiten des Rohrendes, -
6 - Verbindungsmöglichkeiten erfindungsgemäß hergestellter Flanschverbindungen, -
7 - Beispiele aus dem Formenspektrum erfindungsgemäß hergestellter Flanschverbindungen.
-
1 a schematic representation of the structure of the device according to the invention with a spinning tool, a counterweight and a moving unit, which is arranged at the tube end of a tubular profile, -
2 the principle of a shaping of the pipe end of a tubular profile in the production of a flange, -
3 - The production of a flange according to2 by making additional shapes on the flange surface, -
4 the procedure shown in principle of a deformation of the pipe end of a tubular profile when expanding the pipe end and the joining with another tubular profile, -
5 - The flow shown in principle of a deformation of the pipe end of a tubular profile according to2 from a two-layer hybrid material during the axial expansion of the pipe end, -
6 Connection possibilities of flange connections made according to the invention, -
7 Examples of the shape spectrum of flange connections produced according to the invention.
In der
Wenn die Antriebsachse
Wird nun das Drückwerkzeug
Die Anordnung aus Drückwerkzeug
Nur angedeutet durch die Einsätze
In der
In der
In der
In der
Neben der Herstellung von Flanschen
In der
Die
Die
Die
Die Vorrichtung
Durch die Massen des Drückwerkzeugs
Mit der Vorrichtung
Die Vorrichtung
Als typische zu verarbeitende Werkstückmaterialien kommen rein beispielhaft diverse Aluminiumlegierungen (stranggepresste- (1000 bis 7000er-Reihe) oder Gusswerkstoffe) (Beispiele: AW-6060 / AIMg7SiO,1), diverse Kupferlegierungen, diverse Stahllegierungen (niedrig bis hochlegierte Stähle) (Beispiele: 1.0035/1.4404), diverse Magnesiumlegierungen (z.B. AZ31) und diverse Titanlegierungen (z.B. Grade
Für den Aluminium- und Magnesiumbereich als Werkstückmaterial können Stahlwerkstoffe als Werkzeugmaterial für das Drückwerkzeug
Typische Bearbeitungsparameter bei Erstkontakt mit dem „kalten“ Werkstückmaterial sind etwa für Aluminiumlegierungen für z.B. 40 mm Rohrdurchmesser / 5 mm Wanddicke eine Mindestdrehzahl von 200 U/min und ein Vorschub von 2 mm/s sowie Prozesskräfte bis 5 kN; mit steigendem Rohrdurchmesser (bis 100 mm) sind auch 15 kN möglich je nach Rohrwanddicke. Bei Magnesiumlegierungen und für Kupferlegierungen für z.B. 40 mm Rohrdurchmesser ergeben sich typische Werte für die Mindestdrehzahl von 400 U/min und ein Vorschub von 2 mm/s. Stahllegierungen/Titanlegierungen für z.B. 40 mm Rohrdurchmesser / 5 mm Wanddicke erfordern hingegen eine Mindestdrehzahl von 700 U/min und einen Vorschub von max. 4 mm/s, wobei Prozesskräfte bis 15 kN möglich sind; mit steigendem Rohrdurchmesser (bis z.B. 80 mm) sind auch 35 kN möglich je nach Rohrwanddicke. Hierbei sind nach Erwärmung des Materials signifikant höhere Vorschübe bei deutlich geringeren Prozesskräften möglich.Typical machining parameters on first contact with the "cold" workpiece material are, for example, for aluminum alloys for e.g. 40 mm pipe diameter / 5 mm wall thickness a minimum speed of 200 rpm and a feed rate of 2 mm / s as well as process forces up to 5 kN; with increasing pipe diameter (up to 100 mm), 15 kN are possible, depending on the pipe wall thickness. For magnesium alloys and for copper alloys for e.g. 40 mm pipe diameter results in typical values for the minimum speed of 400 rpm and a feed rate of 2 mm / s. Steel alloys / titanium alloys for e.g. 40 mm pipe diameter / 5 mm wall thickness, however, require a minimum speed of 700 rpm and a feed of max. 4 mm / s, whereby process forces up to 15 kN are possible; with increasing pipe diameter (up to 80 mm, for example), 35 kN are also possible, depending on the pipe wall thickness. After heating the material, significantly higher feed rates are possible with significantly lower process forces.
Das typische Geometriespektrum, das auszugsweise in
Auch eine Eingliederung in weitere Fertigungsverfahren der Metallbearbeitung ist denkbar. Das Reibdrücken ist grundsätzlich in den Bereich der Umformung einzuordnen. Darüber hinaus kann das Verfahren durch spezielle Umformstrategien im Bereich des Fügens durch Umformen eingesetzt werden. Auch die Integration von trennenden Verfahren wie z.B. Drehprozessen ist möglich.
- [1]
- - Homberg, Werner/Lossen, Benjamin: „Motivation and the Idea of Friction Spinning“ in „60 Excellent Inventions in Metal Forming“, Tekkaya/ Homberg/Brosius (Eds.), Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015, S. 149-153
- [1]
- - Homberg, Werner / Lossen, Benjamin: "Motivation and the Idea of Friction Spinning" in "60 Excellent Inventions in Metal Forming", Tekkaya / Homberg / Brosius (Eds.), Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015, pp. 149-153
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 -1 -
- Vorrichtungdevice
- 2 -2 -
- Drückwerkzeugspinning tool
- 3, 3' -3, 3 '-
- Werkstückworkpiece
- 4 -4 -
- umzuformender Endbereich Werkstückend area to be shaped workpiece
- 5 -5 -
- Gehäusecasing
- 6 -6 -
- Bewegungseinheitmoving unit
- 7 -7 -
- Drehachseaxis of rotation
- 8 -8th -
- Drehrichtungdirection of rotation
- 9 -9 -
- radiale Verstellrichtungradial adjustment direction
- 10 -10 -
- Federelementspring element
- 11 -11 -
- Zustellungdelivery
- 12 -12 -
- Mittelachse WerkstückCenter axis workpiece
- 13 -13 -
- Klemmungclamping
- 14, 14' -14, 14 '-
- Einsatz HilfswerkzeugUse auxiliary tool
- 15 -15 -
- Flanschabschnittflange
- 16 -16 -
- Klammerclip
- 17 -17 -
- Schraubescrew
- 18 -18 -
- Gegengewichtcounterweight
- 19 -19 -
- Öffnungopening
Claims (32)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102018001712.6A DE102018001712A1 (en) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | Device and method for friction pressing for the production of deformed areas, in particular of flange structures, on profile-shaped workpieces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102018001712.6A DE102018001712A1 (en) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | Device and method for friction pressing for the production of deformed areas, in particular of flange structures, on profile-shaped workpieces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102018001712A1 true DE102018001712A1 (en) | 2019-08-29 |
Family
ID=67550416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102018001712.6A Withdrawn DE102018001712A1 (en) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | Device and method for friction pressing for the production of deformed areas, in particular of flange structures, on profile-shaped workpieces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102018001712A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115194492A (en) * | 2022-09-16 | 2022-10-18 | 南通大通宝富风机有限公司 | Automatic flanging and punching machine for fan accessories |
| CN119588805A (en) * | 2025-02-10 | 2025-03-11 | 河北金栋机械有限公司 | A device for extruding rear body of tuyere sleeve |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009052408A1 (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-12 | Universität Paderborn | Method for machining a workpiece |
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2018
- 2018-02-28 DE DE102018001712.6A patent/DE102018001712A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009052408A1 (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-12 | Universität Paderborn | Method for machining a workpiece |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| TEKKAYA, Erman A.; HOMBERG, Werner; BROSIUS, Alexander: 60 Excellent Inventions in Metal Forming. Berlin : Springer, 2015. S. 1-428. - ISBN 978-3-662-46311-6. DOI: 10.1007/978-3-662-46312-3. URL: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F978-3-662-46312-3.pdf [abgerufen am 2018-07-23]. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115194492A (en) * | 2022-09-16 | 2022-10-18 | 南通大通宝富风机有限公司 | Automatic flanging and punching machine for fan accessories |
| CN119588805A (en) * | 2025-02-10 | 2025-03-11 | 河北金栋机械有限公司 | A device for extruding rear body of tuyere sleeve |
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