DE69800863T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Formen des Endteiles eines zylindrischen Werkstücks - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Formen des Endteiles eines zylindrischen WerkstücksInfo
- Publication number
- DE69800863T2 DE69800863T2 DE69800863T DE69800863T DE69800863T2 DE 69800863 T2 DE69800863 T2 DE 69800863T2 DE 69800863 T DE69800863 T DE 69800863T DE 69800863 T DE69800863 T DE 69800863T DE 69800863 T2 DE69800863 T2 DE 69800863T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cylindrical workpiece
- roller
- central axis
- cylinder
- main shaft
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 71
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title description 50
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 description 43
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 33
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 28
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
- B21D41/04—Reducing; Closing
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
- B21D37/10—Die sets; Pillar guides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen eines Endteiles eines zylindrischen Werkstücks, wie z. B. ein Metallzylinder oder ein Metallgehäuse, und eine Vorrichtung dafür, insbesondere das Verfahren und die Vorrichtung zum Formen des Endteiles des zylindrischen Werkstücks aus Metall durch Drücken zum Formen eines im Durchmesser verkleinerten Teils mit einer exzentrischen oder versetzten Achse auf dem Endteil des zylindrischen Werkstücks.
- In der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 3-226327 ist ein Verfahren zum Formen eines Endteils eines zylindrischen Werkstücks (nachstehend vereinfacht als ein Zylinder bezeichnet) beschrieben, das aus Metall hergestellt ist, um einen im Durchmesser verkleinerten Teil auf dem Endteil zu erzeugen. Gemäß der Veröffentlichung wird ein Drückprozeß ausgeführt, indem der Zylinder mit einem Spannfutter gehalten wird und um dessen Achse gedreht wird und eine Rolle zu der Achse hin bewegt wird, um den Durchmesser des Zylinders zu verringern, um dadurch den im Durchmesser verkleinerten Teil zu erzeugen, der einen Verengungsteil und einen Kegelteil aufweist. Im allgemeinen wird der Drückprozeß verwendet, um eine Platte zu einer Schale zu formen. Ebenso können ein Flansch- und ein Verengungsteil durch Drückfließformen zu einem zylindrischen Behälter geformt werden, wie in dem USA-Patent Nr. 4 563 887 beschrieben ist. Dieses Dokument, welches den naheliegendsten Stand der Technik darstellt, beschreibt eine Drückvorrichtung zum Formen eines Verengungsteils und eines Flanschteils an dem offenen Ende eines Behälters mittels des Drückprozesses. Die Vorrichtung weist ein Spannfutter zum Tragen eines geschlossenen Endes des Behälters auf, wobei das Spannfutter durch eine Antriebsvorrichtung in Drehung versetzt werden kann. Ferner ist eine Tragrolle frei drehbar angeordnet und in einer Position fest angeordnet, die von der Mitte des in ein Spannfutter aufgenommenen Behälters versetzt ist, so daß ein Außenumfang der Tragrolle an der Innenoberfläche des Behälters anliegt. Weiterhin ist eine Haltevorrichtung vorgesehen, welche im Gleichlauf mit dem Spannfutter gedreht wird, und wobei die Haltevorrichtung in der Axialrichtung des Behälters bewegbar ist, um in das offene Ende des Behälters axial eingeführt zu werden, um dessen rotierende Bewegung zu unterstützen. Eine Formrolle wird auf einem Bügel außerhalb des Behälters in der Nähe der Tragrolle frei drehbar gelagert, wobei der Bügel in bezug auf die Drehachse der Tragrolle radial bewegbar ist. Durch Bewegen der Formrolle zu der Tragrolle hin, mit der Behälterplatte dazwischen, werden der Flanschteil und der Verengungsteil durch den Drückprozeß koaxial zu einer Mittelachse des Behälters erzeugt.
- Weiterhin ist in dem Japanischen Patent Nr. 2 534 530 eine computergesteuerte Drückmaschine vorgeschlagen worden.
- Kürzlich bestand der Wunsch, den im Durchmesser verkleinerten Teil eines Zylinders versetzt oder exzentrisch zu einem Hauptkörper des Zylinders zu erzeugen. Wird der Metallzylinder z. B. für ein Außengehäuse eines Auspufftopfs eines Kraftfahrzeugs verwendet, besteht der Wunsch, den im Durchmesser verkleinerten Teil, der eine exzentrische Achse aufweist, auf dem Endteil des Gehäuses zu formen. Als der Metallzylinder für eine Gehäuse eines katalytischen Umwandlers verwendet wurde, bestand auch der Wunsch, den im Durchmesser verkleinerten Teil mit der exzentrischen Achse auf dem Endteil des Gehäuses zu formen, um den Umwandler nahe einer Brennkraftmaschine anzuordnen.
- Gemäß den herkömmlichen Verfahren zum Formen des Zylinders oder Gehäuses durch den Drückprozeß wurde der im Durchmesser verkleinerte Teil koaxial zu dem Hauptkörper des Zylinders geformt, doch der im Durchmesser verkleinerte Teil, der die exzentrische Achse aufweist, konnte nicht auf dem Endteil des Zylinders geformt werden. Um den Zylinder wie die vorstehend beschriebene Schale oder das Gehäuse zu formen, wurden daher die Teile, die dem Hauptkörper und dem im Durchmesser verkleinerten Teil entsprechen, durch Preßverarbeitung ausgebildet, und dann wurden diese Bauteile durch Schweißen oder dergleichen miteinander verbunden. Gemäß diesen Verfahren kann jedoch nicht erwartet werden, daß die erzeugten Zylinder im Vergleich mit denen des einstückigen Aufbaus so fest sind. Weiterhin erfordern diese den Verbindungsprozeß, der sich von dem Formprozeß unterscheidet, so daß es schwierig ist, den Zylinder nach diesen Verfahren zu erzeugen, und es ist nahezu unmöglich, den Zylinder durch den computergesteuerten Formprozeß zu erzeugen, wie er in der vorstehend erwähnten Veröffentlichung beschrieben ist. Demzufolge sind die Fertigungskosten des Zylinders im Vergleich mit dem Zylinder der koaxialen Type, der durch den Drückprozeß erzeugt ist, erhöht.
- Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Formen eines im Durchmesser verkleinerten Teils, der eine exzentrische Achse auf einem Endteil eines zylindrischen Werkstücks oder Zylinders aufweist, auf leichte und zweckentsprechende Weise durch einen Drückprozeß zu schaffen. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
- Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Formen eines im Durchmesser verkleinerten Teils, der eine exzentrische Achse auf einem Endteil eines Zylinders aufweist, auf leichte und zweckentsprechende Weise durch einen Drückprozeß zu schaffen. Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 9 erreicht.
- Die vorstehend erwähnte Aufgabe sowie das Ziel werden aus der folgenden, auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung deutlich, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
- Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zur Darstellung einer Drückvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Drückvorrichtung mit einem gegliederten Teil gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 3 zeigt eine Draufsicht der Drückvorrichtung mit einem gegliederten Teil gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Klemmteils zum Klemmen eines zylindrischen Werkstücks und eines Rollenteils gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Werkstücks vor und nach dem Formen gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 6 zeigt ein Diagramm eines Grundkonzepts zum Verkleinern des Durchmessers des Endteiles des zylindrischen Werkstücks gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht und eine Seitenansicht jedes Endteiles des zylindrischen Werkstücks in dem Prozeß zum Formen desselben gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Hauptprogramms zum Drücken gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Unterprogramms eines Zwischenprozesses, wie in Fig. 8 gezeigt,
- Fig. 10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Unterprogramms eines Fertigbearbeitungsprozesses, wie in Fig. 8 gezeigt,
- Fig. 11 zeigt ein Diagramm eines Grundkonzepts zum Verkleinern des Durchmessers des Endteiles des zylindrischen Werkstücks gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht des zylindrischen Werkstücks gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 13 zeigt ein Diagramm eines Grundkonzepts zum Verkleinern des Durchmessers des Endteiles des zylindrischen Werkstücks gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 14 zeigt eine Seitenansicht des zylindrischen Werkstücks gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 15 zeigt ein Diagramm eines Konzepts zum Verkleinern des Durchmessers des Endteiles des zylindrischen Werkstücks gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 16 zeigt eine Seitenansicht der Drückvorrichtung mit einem gegliederten Teil gemäß der anderen Ausführungsform der Drückvorrichtung,
- Fig. 17 zeigt eine Draufsicht der Drückvorrichtung mit einem gegliederten Teil gemäß der anderen Ausführungsform der Drückvorrichtung,
- Fig. 18 zeigt eine Seitenansicht der Drückvorrichtung mit einem gegliederten Teil gemäß einer weiteren Ausführungsform der Drückvorrichtung,
- Fig. 19 zeigt eine Draufsicht der Drückvorrichtung mit einem gegliederten Teil gemäß einer weiteren Ausführungsform der Drückvorrichtung,
- Fig. 20 zeigt eine Seitenansicht des Endteils des zylindrischen Werkstücks, das gemäß dem Verfahren zum Formen des Endteiles des zylindrischen Werkstücks erzeugt ist, wie in Fig. 11 gezeigt,
- Fig. 21 zeigt eine Seitenansicht des Endteils des zylindrischen Werkstücks, das gemäß dem Verfahren zum Formen des Endteiles des zylindrischen Werkstücks erzeugt ist, wie in Fig. 11 gezeigt, um ein Endteil des Verengungsteils in einer senkrechten Ebene zu der Achse des zylindrischen Werkstücks zu erzeugen,
- Fig. 22 zeigt eine Schnittansicht eines Zylinders, der durch den Drückprozeß gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geformt ist, und
- Fig. 23 zeigt eine Schnittansicht eines Zylinders mit einer senkrechten Endfläche und einem Verengungsteil, der durch den Drückprozeß gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geformt ist.
- Fig. 1-3 zeigen schematisch eine Drückvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche angepaßt ist, ein Endteil eines zylindrischen Werkstücks (d. h. einen Zylinder), wie in Fig. 5 durch eine Vollinie gezeigt ist, auszubilden, um Endprodukte zu erzeugen, die für einen Außenmantel (nicht gezeigt) eines Auspufftopfs für ein Kraftfahrzeug, ein Gehäuse (nicht gezeigt) eines katalytischen Umwandlers oder dergleichen verwendet werden. Der gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzeugte Zylinder ist einer, der aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, wenngleich dieser nicht darauf beschränkt ist und aus anderen Metallzylindern ausgewählt werden kann. In Fig. 1-3 weist die Drückvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen ersten Antriebsmechanismus 2 auf, der als die erste erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung dient, und einen zweiten Antriebsmechanismus 3, der als die zweite erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung dient, die beide auf einem Grundkörper 1 angeordnet sind.
- In dem ersten Antriebsmechanismus 2 wird eine Mittelachse Xt eines Zylinders 4 als X-Achse verwendet, zu der parallel ein Paar von X-Achsen-Führungsschienen (bezeichnet mit "5") auf einer Seite (rechte Seite in Fig. 2, 3) auf dem Grundkörper 1 fest angeordnet sind. Ein Gehäuse 20 ist entlang den X- Achsen-Führungsschienen 5 bewegbar angeordnet. Das Gehäuse 20 weist eine Kugelpfanne 7 auf, die unter deren Grundkörper fest angeordnet ist, welche mit einer Keilwelle 8 im Eingriff ist. Diese Keilwelle 8 ist auf dem Grundkörper 1 parallel zu den X-Achsen-Führungsschienen 5 angeordnet, um durch einen Servomotor 9 gedreht zu werden. Wenn demgemäß die Keilwelle 8 durch den Servomotor 9 in Drehung versetzt ist, wird das Gehäuse 20 entlang der X-Achse bewegt. Andererseits ist ein Bett 1a auf der anderen Seite (linke Seite in Fig. 2, 3) des Grundkörpers 1 ausgebildet. An dem Bett 1a ist ein Paar von Y-Achsen-Führungsschienen (bezeichnet mit "10") fest angeordnet, auf welchen jeweils ein Paar von Gleitkörpern (bezeichnet mit "11") zum Tragen einer Klemmvorrichtung 12 beweglich angeordnet ist. Die Klemmvorrichtung 12 weist ein unteres Klemmelement 13 auf, das durch die Gleitkörper 11 getragen wird, und ein oberes Klemmelement 17, das oberhalb des unteren Klemmelements 13 angeordnet ist, um den Zylinder 4 zwischen dem unteren Klemmelement 13 und dem oberen Klemmelement 17 zu klemmen. Das untere Klemmelement 13 weist eine Kugelpfanne 14 auf, die darunter angeordnet ist, welche mit einer Keilwelle 15 im Eingriff ist. Diese Keilwelle 15 ist an dem Gehäuse 20 parallel zu den Y- Achsen-Führungsschienen 10 angeordnet, um durch einen Servomotor 16 gedreht zu werden. Wenn die Keilwelle 15 durch den Servomotor 16 in Drehung versetzt ist, wird die Klemmvorrichtung 12 entlang der Y-Achse relativ zu dem Gehäuse 20 bewegt.
- Über der Klemmvorrichtung 12 ist eine Betätigungsvorrichtung 18 angeordnet, welche z. B. durch Öldruck angetrieben wird, und welche als eine Antriebsvorrichtung dient, um das obere Klemmelement 17 zu tragen und es senkrecht anzutreiben. Wenn der Zylinder 4 in die Klemmvorrichtung 12 eingesetzt wird oder aus der Klemmvorrichtung 12 entfernt wird, erfolgt das Anheben des oberen Klemmelements 17 durch die Betätigungsvorrichtung 18 nach oben. Eine Klemmfläche 13a mit einer Halbzylinderausbildung ist auf der oberen Oberfläche des unteren Klemmelements 13 erzeugt, und eine Klemmfläche 17a mit einer Halbzylinderausbildung ist auf der unteren Oberfläche des oberen Klemmelements 17 erzeugt. Wird daher der Zylinder 4 zwischen den Klemmflächen 13a und 17a geklemmt, wird dieser fest angeordnet, um nicht drehbar oder bewegbar zu sein. Auf der Klemmvorrichtung 12 ist ein Anschlag 19 auf der Seite in Gegenüberlage des Gehäuses 20 angeordnet, um an einem Endteil des Zylinders 4 anzuliegen. Der Anschlag 19 ist an dem unteren Klemmelement 13 fest angeordnet, um zusammen mit der Klemmvorrichtung 12 bewegbar zu sein. Wenn der Anschlag 19 mit dem unteren Klemmelement 13 verbunden ist, um entlang der X-Achse einstellbar zu sein, kann die Positionierung des Zylinders 4 in dessen Axialrichtung zweckentsprechend und auf leichte Weise ausgeführt werden. Wird demgemäß der Zylinder 4 auf der Klemmfläche 13a des unteren Klemmelements 13 mit dem einen Endteil des Zylinders 4 in Anlage an dem Anschlag 19 angeordnet, und dann das obere Klemmelement 17 betätigt, um durch die Betätigungsvorrichtung 18 nach unten bewegt zu werden, wird der Zylinder 4 in einer vorbestimmten Position zwischen dem unteren Klemmelement 13 und dem oberen Klemmelement 17 geklemmt. In diesem Fall wird der Zylinder 4 so positioniert, daß dessen Achse Xt in derselben Ebene wie die Ebene angeordnet ist, in welcher die sich längs erstreckende Mittelachse Xr der Hauptwelle 21, die weiter nachstehend beschrieben ist, parallel zu dem Grundkörper 1 angeordnet ist, d. h., auf derselben Höhe von dem Grundkörper 1 wie die Höhe der Achse Xr von dem Grundkörper 1.
- In bezug auf den zweiten Antriebsmechanismus 3 ist die Hauptwelle 21 in derselben Ebene wie die Ebene angeordnet, in welcher die Achse Xt des Zylinders 4 angeordnet ist, und welche parallel zu dem Grundkörper 1 ist. Die Hauptwelle 21 ist in Gegenüberlage des Zylinders 4 angeordnet und auf dem Gehäuse 20 angeordnet, um durch einen Motor 22, welcher über einen Antriebsriemen 23 als die Drehvorrichtung dient, um deren Achse Xr in Drehung versetzt zu werden. Ein Drehelement 24 ist an einem Endabschnitt der Hauptwelle 21 in Gegenüberlage des Zylinders 4 fest angeordnet, so daß sich das Drehelement 24 gemäß der Drehung der Hauptwelle 21 um die Achse Xr um die Achse Xr dreht. Das Drehelement 24 ist zu einem zylindrischen Gehäuse mit einem Boden ausgebildet, in dessen Mitte die Hauptwelle 21 mit dem Drehelement 24 fest verbunden ist. In dem Gehäuse 20 ist ein Paar von Betätigungsvorrichtungen (bezeichnet mit "25") eines durch Öl, Luft oder dergleichen betätigten Druckzylinders aufgenommen und durch Klammern (bezeichnet mit "25b") an dem Gehäuse 20 fest angeordnet. Jede Betätigungsvorrichtung 25 weist eine Stange 25a auf, die darin parallel zu der Achse Xr der Hauptwelle 21 gleitfähig aufgenommen ist und als Reaktion auf unter Druck versetztes Öl oder unter Druck versetzte Luft, das/die in die Betätigungsvorrichtung 25 zugeführt ist, rückwärts und vorwärts bewegt wird. Ein Kraftübertragungselement 26 einer kreisförmigen Ringplattenausbildung ist an den Kopfenden der Stangen 25a fest angeordnet, und innerhalb des Drehelements 24 angeordnet, um als Reaktion auf die Gleitbewegung der Stangen 25a zu dem Zylinder 4 hin und von dem Zylinder 4 weggerichtet bewegt zu werden. Das Übertragungselement 26 weist eine Kegeloberfläche 26a auf, die auf der Innenoberfläche dessen Offenendteils ausgebildet ist, sich zu dessen Kopfende erstreckt, um dessen Innendurchmesser allmählich zu vergrößern.
- Wie in Fig. 2 und 4 gezeigt, ist eine Vielzahl von Tragelementen 27 (drei Tragelemente in der vorliegenden Ausführungsform) um den Umfang des Drehelements 24 in einem zwischen diesen definierten gleichmäßigen Abstand angeordnet und auf dem Drehmoment 24 zu der Hauptwelle 21 parallel bewegbar und in einer Radialrichtung von der Mittelachse Xr der Hauptwelle 21 bewegbar angeordnet. Jedes Tragelement 27 weist eine Kegeloberfläche 27a auf, die auf der Innenseite des Drehelements 24 ausgebildet ist, um sich an die Kegeloberfläche 26a des Übertragungselementes 26 anzulegen. Eine Rolle 28 ist an dem Kopfende jedes Tragelements 27 zum Drehen um deren Achse angeordnet. In dem Drehelement 24 ist auch eine Vorspannvorrichtung angeordnet, um jedes Tragelement 27 zu dem Außenumfang des Drehelements 24 zu drängen, wie z. B. eine Druckfeder 29, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn demgemäß das Übertragungselement 26 durch die Betätigungsvorrichtungen 25 betätigt wird, um sich vorwärts zu bewegen (nach links in Fig. 2), tritt jedes Tragelement 27 durch die geschrägten Oberflächen 26a, 27a mit dem Übertragungselement 26 in Wirkbeziehung, und jede Rolle 28, die auf dem Tragelement 27 angeordnet ist, bewegt sich in einer Radialrichtung zu der Achse Xr der Hauptwelle 21. Wogegen in dem Fall, wenn das Übertragungselement 26 durch die Betätigungsvorrichtungen 25 zurückgezogen wird, um sich rückwärts zu bewegen (nach rechts in Fig. 2), werden jedes Tragelement 27 und jede Rolle 28 in einer Radialrichtung nach außen bewegt.
- Nur eine Rolle 28 kann angeordnet sein, doch es ist zu bevorzugen, eine Vielzahl von Rollen vorzusehen, um intermittierende Stöße zu vermindern. Der durch die Rolle 28 durchlaufene Weg ist nicht unbedingt auf eine gerade Linie in der Radialrichtung begrenzt, sondern es kann jeder Weg ausgewählt werden, solange sich die Rolle 28 zu der Achse Xr der Hauptwelle 21 hin und von der Achse Xr weg bewegen kann. Anstelle der Betätigungsvorrichtung 25 des Druckzylinders können andere Vorrichtungen als die Vorrichtung zum Betätigen der Rolle 28 verwendet werden, wie z. B. jene einer Schneckentype, Hebeltype oder dergleichen. Als eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Betätigen der Rolle 28, um diese in einer Radialrichtung zu der Achse Xr hin zu bewegen, kann ein Mechanismus verwendet werden, der eine Hauptwelle von Doppelrohren aufweist, welche mit der Rolle 28 jeweils durch Differentialgetriebeeinheiten (z. B. ein Planetengetriebesystem, hier nicht gezeigt) verbunden sind, und wobei die Drehung der Hauptwelle einen Unterschied zwischen den Drehzahlen der Rohre erzeugt, um die Rolle 28 zu veranlassen, sich in die Radialrichtung zu bewegen.
- Die Motoren 9, 16, 22 und die Betätigungsvorrichtungen 18, 25 sind mit einer in Fig. 1 gezeigten Steuervorrichtung CT elektrisch verbunden, von welcher Steuersignale an die Betätigungsvorrichtungen ausgegeben werden, um sie numerisch zu steuern. Die Steuervorrichtung CT weist einen Zentralprozessor MP, einen Speicher ME, ein Eingabeinterface IT und ein Ausgabeinterface OT auf, welche durch eine Sammelschiene miteinander verbunden sind, wie Fig. 1 zeigt. Der Zentralprozessor MP ist angepaßt, ein Programm zum Drücken gemäß der vorliegenden Ausführungsform auszuführen, und der Speicher ME ist angepaßt, das Programm zu speichern und veränderliche Daten, die zum Ausführen des Programms erforderlich sind, zeitweise zu speichern. Eine Eingabevorrichtung IP ist mit dem Eingabeinterface IT verbunden, um Anfangsbedingungen, Betriebsbedingungen oder dergleichen jeder Betätigungsvorrichtung in den Zentralprozessor MP einzugeben, z. B. durch Betätigen einer Tastatur oder dergleichen von Hand. Es werden, wenn notwendig, verschiedene Sensoren (nicht gezeigt) angeordnet, und die durch diese Sensoren erfaßten Signale werden der Steuervorrichtung CT zugeführt, in welcher die Signale von dem Eingabeinterface IT dem Zentralprozessor MP über Verstärkerschaltungen AD oder dergleichen eingegeben werden. Die Steuersignale werden von dem Ausgabeinterface OT ausgegeben und den Motoren 9, 16, 22 und den Betätigungsvorrichtungen 18, 25 durch Ansteuerschaltungen AC1 bis AC5 zugeführt. Anstelle der Steuervorrichtung CT kann eine Steuerschaltung für jede Vorrichtung vorgesehen werden, um jeweils eine vorbestimmte Einzelsteuerung auszuführen.
- Gemäß der Drückvorrichtung, die wie vorstehend erläutert aufgebaut ist, können verschiedene Verfahren in Betracht gezogen werden, um den Durchmesser des Endteiles des Zylinders zu verkleinern. Das am leichtesten auszuführende Verfahren dieser Verfahren ist ein Verfahren zum Bewegen des Zylinders (in diesem Fall mit "400" bezeichnet), wie in Fig. 15 gezeigt, in eine Position, in welcher die Achse Xt des Zylinders 400 in einer Position angeordnet ist, welche zu der Achse Xr der Hauptwelle 21 um eine Versatzmenge (H) versetzt ist, zum Antrieb der Rolle 28, um diese um die Achse Xr zu drehen, und zum Bewegen der Rolle 28 in einer Radialrichtung zu der Achse Xr. Um den Drückprozeß innerhalb der Grenze zum Verkleinern des Durchmessers des Endteiles des Zylinders auszuführen, ist in diesem Fall der Drückprozeß gemäß einer Vielzahl von Formzyklen auszuführen, wie durch Strich-Punkt- Linien in Fig. 15 gezeigt ist. Gemäß dem in Fig. 15 gezeigten Verfahren wird jedoch der Drückprozeß nicht in einem solchen Zustand ausgeführt, daß jede Rolle 28 immer mit dem Zylinder 400 in Kontakt ist, doch der Drückprozeß wird in dem Zustand ausgeführt, daß jede Rolle mit dem Zylinder 400 aussetzend in Kontakt ist. Z. B. gemäß dem in Fig. 15 gezeigten dritten Formprozeß ist die Rolle 28 mit dem Zylinder 400 nur an deren Kreisbogenabschnitt über einer Linie in Kontakt, welche die Positionen "s" und "t" in Fig. 15 verbindet. Daher gelangt die Rolle 28 nicht in Kontakt mit dem unteren Teil des Zylinders 400, wodurch die freie Drehung erfolgt. In anderen Worten, etwa die Hälfte der Ortskurve, die durch die Rolle 28 durchlaufen wird, ist für den Prozeß nicht verwendet worden, so daß die Formwirkungsgrad gering ist. In dem Fall, wenn die Rolle 28 in Fig. 15 in Uhrzeigerrichtung gedreht wird, wenn die Rolle 28 aus deren freien Drehzustand in deren Formzustand verschoben wird, liegt die Rolle 28a in der Position "s" an dem Zylinder 400 an, der Stoß wirkt sowohl auf den Zylinder 400 als auch auf die Rolle 28, um eine aussetzende Schwingung und ein aussetzendes Geräusch zu verursachen. Diese sind nicht so ernst, vorausgesetzt, daß die Versatzmenge gering ist. Wenn jedoch die Versatzmenge groß sein muß, soll sie im Hinblick auf die Formgebungsgenauigkeit und die Wartung der Vorrichtung vermieden werden. In den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen wird daher, um dies zu vermeiden, der Drückprozeß wie folgt ausgeführt.
- Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird eine Ausführungsform des Verfahrens zum Verkleinern des Durchmessers des Endteiles des Zylinders durch die vorstehend beschriebene Drückvorrichtung erläutert. Eine dicke Vollinie in Fig. 6 bezeichnet einen angenommenen Aufbau des endbearbeiteten Zylinders 4, welcher einen Hauptkörper 4a, einen Kegelteil 4b und einen Verengungsteil 4d aufweist, welche den im Durchmesser verkleinerten Teil ausbilden. Zu Beginn wird eine Startposition (O1) zum Einleiten des Drückprozesses auf eine Position eingestellt, die von dem Kopfende des Zylinders 4 einen Formabstand (L1) zurückgesetzt ist. Wenn der Kegelteil 4b erzeugt wird, wird die Versatzmenge (H) durch eine vorbestimmte Anzahl (N) von Formzyklen geteilt (N = 5 gemäß der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform), so daß eine Bewegungsdistanz zu der exzentrischen Achse bei jedem Zyklus, d. h. Bewegungsdistanz (S1) entlang der Y-Achse je Zyklus, eingestellt wird. In dieser Ausführungsform wird jede Bewegungsdistanz (S1) gleich eingestellt, doch ein Verhältnis zum Teilen der Versatzmenge kann gemäß dem erforderlichen Formprozeß abgeändert werden. Z. B. kann die Bewegungsdistanz zwischen den Zyklen in einer Anfangsstufe des Formprozesses relativ lang ausgebildet werden, um die Formzeitdauer zu verkürzen, oder die Bewegungsdistanz zwischen den Zyklen in einer Endstufe des Formprozesses kann relativ kurz ausgebildet werden, um die Fertigbearbeitungsgenauigkeit des Produkts zu erhöhen. Gleichfalls wird in bezug auf die Längslänge eine Kegellänge (LT) durch die vorbestimmte Anzahl Formzyklen (N = 5) geteilt, so daß eine Bewegungsdistanz (X1) entlang der X-Achse je Zyklus eingestellt wird.
- In Fig. 6 bezeichnet "D" einen Durchmesser des Hauptkörpers 4a des Zylinders 4, "RD" bezeichnet den kleinsten Durchmesser des Kegelteils 4b, welcher gleich dem Durchmesser des Verengungsteils 4c ist. "V1" bezeichnet eine Verkleinerungsmenge des Durchmessers eines in einem großen Ausmaß zu formenden Teils, und "V2" bezeichnet eine Verkleinerungsmenge des Durchmessers eines in einem kleinen Ausmaß zu formenden Teils. "CY1" bis "CY5" bezeichnen die Zyklen des Formprozesses. Die Anzahl der Formzyklen (N) wird im Hinblick auf die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers des Zylinders 4 sachgemäß ausgewählt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Bewegungsdistanz je Zyklus auf einen Wert eingestellt, welcher die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers des Zylinders nicht übersteigt. Die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers der Zylinders ist die Grenze, bei welcher plastische Verformungsarbeit des Zylinders infolge einer Materialeigenschaft des Zylinders nicht zweckentsprechend erbracht werden kann. Wenn der Prozeß zur Verkleinerung des Durchmessers des Zylinders diese Grenze überschreitet, wird daher die Dicke des Zylinders vermindert oder das Produkt wird verschlechtert. Eine andere Gegenmaßnahme in dem Fall, wenn die Bewegungsdistanz je Zyklus die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers des Zylinders übersteigt, wird weiter nachstehend beschrieben.
- Bei der Operation, unter Bezugnahme auf Fig. 2, wenn das obere Klemmelement 17 angehoben ist, wird der zu formende Zylinder 4 auf der Klemmfläche 13a des unteren Klemmelements 13 angeordnet und in der vorbestimmten Position angeordnet, in welcher der eine Endteil des Zylinders 4 an dem Anschlag 19 anliegt. Dann wird die Betätigungsvorrichtung 18 angetrieben, so daß das obere Klemmelement 17 nach unten bewegt wird und der Zylinder 4 zwischen dem unteren Klemmelement 13 und dem oberen Klemmelement 17 geklemmt und gehalten wird, damit dieser sich nicht dreht. In diesem Fall ist der Zylinder so angeordnet, daß die Achse Xt des Zylinders 4 zu der Achse Xr der Hauptwelle 21 ausgerichtet ist. Das Übertragungselement 26 ist in einer Rückzugsposition angeordnet, d. h. der rechten Seite zu der Position, wie in Fig. 2 gezeigt, so daß jede Rolle nach außerhalb des Außenumfangs des Zylinders 4 zurückgezogen ist. Anschließend wird die Keilwelle 8 durch den Servomotor 9 gedreht, so daß sich das Gehäuse 20 entlang den X-Achsen-Führungsschienen 5 bewegt (nach links in Fig. 2, 3 bewegt) und in einer Position anhält, in welcher jede Rolle 28 von dem Kopfende des Zylinders 4 um die Formlänge (L1 in Fig. 6) zurückgezogen ist. In anderen Worten, jede Rolle 28 wird in der Position (O1) zum Starten des Drückprozesses positioniert, wie in Fig. 6 gezeigt ist, wobei die Position auf einen Ursprungspunkt eingestellt ist. Dann wird die Keilwelle 15 durch den Servomotor 16 in Drehung versetzt, und die Klemmvorrichtung 12 wird entlang den Y-Achsen-Führungsschienen 10 (in Fig. 3 abwärts bewegt) und in einer Position angehalten, in welcher der Zylinder 4 entlang den Y-Achsen-Führungsschienen 10 um die Versetzbewegungsdistanz (S1) zu der exzentrischen Welle je Zyklus bewegt wird. Der Startposition-Ursprungspunkt des Zylinders 4 kann auf eine Position eingestellt werden, in welcher die Achse Xt des Zylinders 4 zu der Achse Xr der Hauptwelle 21 entlang der Y-Achse um die Bewegungsdistanz (S1) bewegt wird.
- Aus dem vorstehend beschriebenen Zustand wird das Drehelement 24 durch den Motor 22 gedreht, und das Übertragungselement 26 wird durch die Betätigungsvorrichtung 25 bewegt, so daß jede Rolle 28 zu der Mitte des Drehelements 24 oder zu der Achse Xr hin bewegt wird. Gleichzeitig wird die Keilwelle 8 durch den Servomotor 9 gedreht, das Gehäuse 20 und die Rolle 28 werden entlang den X-Achsen-Führungsschienen 5 zurückgezogen (in Fig. 2, 3 nach rechts gerichtet). Folglich wird jede Rolle 28 gleichzeitig um deren Achse und um die Achse Xr der Hauptwelle 21 gedreht und zu der Achse Xr radial bewegt, dabei im Kontakt mit der Außenoberfläche des Zylinders 4 gedrückt, um dadurch den Drückprozeß auszuführen. Somit wird jede Rolle 28 veranlaßt, sich aus der Startposition (O1) zu bewegen, bis sich jede Rolle 28 um die Bewegungsdistanz (X1) bewegt, wobei der Endteil des Zylinders durch Drücken verformt wird, um einen Kegelteil 4b&sub1; in der Form eines Kegels auszubilden, dessen Kopfende ausgeschnitten ist und dessen Achse gegenüber der Achse Xt des Hauptkörpers 4a um die Bewegungsdistanz (S1) versetzt ist, wie in (CY1) der Fig. 7 gezeigt, weil die Achse Xr, um welche sich die Rolle 28 dreht, relativ zu der Achse Xt des Zylinders 4 um die Bewegungsdistanz (S1) versetzt ist.
- In dem Fall, wenn jede Rolle 28 weiter zurückgezogen ist, wobei die Bewegungsdistanz (X1) überschritten ist, wird die Rolle 28 in diesem Zustand gehalten (d. h. die Position nach der Bewegung um die vorbestimmte Distanz (S1)). Daher wird der Endteil des Zylinders 4 gemäß der Rückzugsbewegung jeder Rolle 28 verformt, um einen zylindrischen Verengungsteil 4c&sub1; zu formen, bei dem die Mittelachse relativ zu der Achse Xt des Hauptkörpers 4a um die Distanz (S1) versetzt ist, und welche mit der Seite des kleinsten Durchmessers des Kegelteils 4b&sub1; einstückig verbunden ist. Daraufhin werden der Zylinder 4 und die Rolle 28 in die Startpositionen zurückgeführt, um dadurch eine wechselseitige Bewegung zusammen mit dem Ausgangspfad zum Verkleinern des Durchmessers des Zylinders 4 auszuführen, so daß der Drückprozeß in dem ersten Zyklus (CY1) abgeschlossen wird. Zur Vereinfachung der Erläuterung des Drückprozesses wird die Operation zum Verkleinern des Durchmessers nur in einem einzelnen Pfad der wechselseitigen Bewegung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt. Die Operation zum Verkleinern des Durchmessers des Zylinders 4 kann ebenso jedoch in einem anderen Pfad der wechselseitigen Bewegung ausgeführt werden, um den Drückprozeß in beiden der Pfade in einem Zyklus auszuführen, wodurch die Formproduktivität erhöht wird. Ferner wird im Hinblick auf den Energieausnutzungsgrad und die Taktzeit jede Rolle 28 um die Achse Xr kontinuierlich gedreht, ohne bei jedem Zyklus angehalten zu werden.
- Nachdem der Drückprozeß in dem ersten Zyklus (CY1) abgeschlossen ist und jede Rolle 28 in die Startposition zurückgeführt ist, wird der Drückprozeß in dem zweiten Zyklus (CY2) ausgeführt. In der Praxis wird die Keilwelle 8 durch den Servomotor 9 in Drehung versetzt, das Gehäuse 20 und jede Rolle 28 führen einen Vorschub aus und werden in dem Zustand angehalten, in welchem jede Rolle 28 in einer Position angeordnet ist, die von dem Kopfende des Zylinders 4 um eine Formlänge (L1 - X1) zurückgezogen ist. Gleichzeitig wird die Keilwelle 15 durch den Servomotor 16 in Drehung versetzt, die Klemmvorrichtung 12 wird entlang den Y-Achsen-Führungsschienen 10 bewegt, und der Zylinder 4 wird in einer Position angehalten, in welcher dieser eine Bewegungsdistanz (2 · S1) entlang der Y-Achse bewegt ist. Aus diesem Zustand wird das Drehelement 24 in Drehung versetzt, und das Übertragungselement 26 führt einen Vorschub aus, so daß jede Rolle 28 zu der Achse Xr radial angetrieben wird, und dann wird jede Rolle 28 entlang den X-Achsen-Führungsschienen 5 zurückgezogen. Folglich wird jede Rolle 28 zu der Achse Xr hin radial bewegt, wird im Kontakt mit der Außenoberfläche des Zylinders 4 angedrückt, um dadurch den Drückprozeß auszuführen. In diesem Fall wird jede Rolle 28 veranlaßt, sich aus der Startposition (O1) zu bewegen, bis sich jede Rolle 28 eine vorbestimmte Bewegungsdistanz (2 · X1) bewegt, d. h. das Doppelte der Distanz (X1) in dem ersten Zyklus (CY1), wobei der Endteil des Zylinders durch Drücken verformt wird, um den Kegelteil und den Verengungsteil zu formen, wobei deren gemeinsame Achse von der Achse Xt des Hauptkörpers 4a um die Bewegungsdistanz (2 · S1) versetzt ist, weil die Achse Xr, um welche sich die Rolle 28 dreht, relativ zu der Achse Xt des Zylinders 4 um die Bewegungsdistanz (2 · S1) versetzt ist. Durch dreimaliges Wiederholen des vorstehend beschriebenen Prozesses in der vorliegenden Ausführungsform wird der im Durchmesser verkleinerte Teil 4d mit dem Kegelteil 4b und dem Verengungsteil 4c mit der exzentrischen Achse an dem Endteil des Zylinders 4 geformt.
- Nachstehend wird die Gesamtoperation der Drückvorrichtung erläutert, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist. Der Drückprozeß, wie er vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 erläutert ist, wird durch die Steuervorrichtung CT gemäß den in Fig. 8-10 gezeigten Ablaufdiagrammen ausgeführt. Zu Beginn werden verschiedene Grunddaten der Eingabevorrichtung IP im Schritt 101 eingegeben. Die in die Steuervorrichtung CT eingegebenen Daten sind der Durchmesser (D) des Zylinders 4, der kleinste Solldurchmesser des im Durchmesser verkleinerten Teils 4d oder der Durchmesser (RD) des Verengungsteils 4c, die Sollversatzmenge (H) des im Durchmesser verkleinerten Teils 4d, die Formlänge (L1), die Kegellänge (LT) und die Formmenge (P) je Zyklus. Die Formlänge (L1) ist eine Längslänge eines durch den Drückprozeß zu erzeugenden Teils, d. h. des Kegelteils 4b und des Verengungsteils 4c. Die Kegellänge (LT) ist die Länge des Kegelteils 4b in der Längsrichtung. Die Formmenge (P) je Zyklus ist die Länge des durch den Drückprozeß in einem einzelnen Zyklus zu formenden Teils in Längsrichtung und wird auf einen Wert eingestellt, welcher die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers des Zylinders nicht überschreitet. Dann geht das Programm zu dem Schritt 102, in welchem ein Zwischenprozeß zum Formen des Zylinders ausgeführt wird, und geht weiter zu dem Schritt 103, in welchem ein Fertigbearbeitungsprozeß ausgeführt wird. Dieser Zwischenprozeß und der Fertigbearbeitungsprozeß werden weiter nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 und 10 ausführlich beschrieben. Daraufhin wird jede Komponente im Schritt 104 in deren Startposition zurückgeführt, und im Schritt 105 wird der Speicher ME gelöscht, so daß das Programm endet.
- Der Zwischenprozeß wird gemäß dem in Fig. 9 gezeigten Ablaufdiagramm ausgeführt. Zu Beginn werden in den Schritten 201 und 202 jeweils die an einem Teil des Zylinders, welcher in einem relativ großen Ausmaß zu formen ist, die zu verkleinernden Mengen berechnet (nachstehend als die verkleinerte Menge an dem umfangreich geformten Teil bezeichnet), und die an einem Teil, welcher in einem relativ kleinen Ausmaß zu formen ist, zu verkleinernde Menge (nachstehend als die verkleinerte Menge an dem gering geformten Teil bezeichnet) berechnet. Die verkleinerte Menge des umfangreich geformten Teils (mit "V1" bezeichnet) ist eine Differenz zwischen der Summe des Radius des Zylinders 4 und der Versatzmenge (H), d. h. (D/2 + H) und der kleinste Radius (RD/2). Die verkleinerte Menge des gering geformten Teils (mit "V2" bezeichnet) ist eine Differenz, die durch Subtrahieren der verkleinerten Menge des umfangreich geformten Teils (V1) von der gesamten verkleinerten Menge erhalten wird (D - RD). Dann geht das Programm zu dem Schritt 203, in welchem die Anzahl der Formprozeßzyklen durch den Drückprozeß (nachstehend einfach als Anzahl der Formzyklen bezeichnet) berechnet wird. In der Praxis wird die Verkleinerungsmenge (V1) durch die Formmenge (P) je Zyklus, die im Schritt 101 eingegeben ist, geteilt, um einen Quotienten (N) zu erzeugen, und der Quotient (N) wird aufgerundet, um die ganzzahlige Anzahl der Formzyklen zu erzeugen (z. B. N = INT(N)). Im Schritt 204 wird die Bewegungsdistanz (S1) in der exzentrischen Richtung je Zyklus auf der Grundlage der Anzahl (N) der Formzyklen und der Versatzmenge (H), die im Schritt 101 eingegeben ist, berechnet. D. h., die Bewegungsdistanz des Zylinders 4, welcher von der Hauptwelle 21 entlang der Y-Achse in einem einzelnen Zyklus bewegt wird, wird berechnet. Dann wird eine Verschachtelung im Schritt 205 ausgeführt, um U1, T1 für die Verkleinerungsmengen je Zyklus (V1/N, V2/N) bereitzustellen.
- Demgemäß wird der Drückprozeß für einen Zyklus in dem Schritten 206-211 ausgeführt, welche wiederholt werden, bis ein Zähler (C = 1 bis N) die Anzahl (N - 1) zählt. In anderen Worten, nach dem (N - 1)-maligen Wiederholen des Drückprozesses geht das Programm zu dem Schritt 213, in welchem der Zwischenprozeß abgeschlossen wird. Im Schritt 206 wird auf der Grundlage der Bewegungsdistanz (S1) in der exzentrischen Richtung die Bewegungsdistanz des Zylinders 4, welcher entlang der Y-Achse bewegt wird, für den gegenwärtigen Zyklus als (S1 · C) erhalten. Auch im Schritt 207 wird auf der Grundlage der Bewegungsdistanz (X1) entlang der X- Achse die Bewegungsdistanz der Rolle 28, welche entlang der X-Achse bewegt wird, für den gegenwärtigen Zyklus als (X1 · C) erhalten. Ferner wird im Schritt 208 die Radialposition der Rolle 28 auf der Grundlage des Durchmessers (D) des Zylinders 4, der im Schritt 101 eingegeben ist, und der Werte (T1) und (U1), die im Schritt 205 berechnet sind, berechnet. D. h., die Bewegungsdistanz (D - U1 · C - T1 · C) der Rolle 28, welche aus der auf der Außenoberfläche des Hauptkörpers 4a des Zylinders 4 vorgesehenen Startposition radial zu der Hauptwelle 21 (Achse Xr) bewegt wird, wird berechnet. Die Bewegungsdistanz (L1 - X1 · C) der Rolle 28, welche entlang der X-Achse für den gegenwärtigen Zyklus bewegt wird, wird im Schritt 209 berechnet. Auf der Grundlage der berechneten Ergebnisse werden der Zylinder 4 und die Rolle 28 im Schritt 210 bewegt, und die Rolle 28 wird um die Hauptwelle 21 gedreht, um einen Zyklus der Drückoperation auszuführen, und dann kehrt die Rolle 28 in deren Startposition im Schritt 211 zurück. Dann wird der Wert (C), der durch den Zähler gezählt ist, mit der vorbestimmten Anzahl (N - 1) verglichen, und die Schritte 206-211 werden wiederholt, bis der Zähler die vorbestimmte Anzahl (N - 1) aufwärtszählt. Wenn im Schritt 212 bestimmt ist, daß der Wert (C), der durch den Zähler gezählt ist, die vorbestimmte Anzahl (N - 1) erreicht hat, geht das Programm zu dem Schritt 213, in welchem der Zwischenprozeß abgeschlossen wird, so daß das Programm zu dem in Fig. 8 gezeigten Hauptprogramm zurückkehrt.
- Der im Schritt 103 ausgeführte Fertigbearbeitungsprozeß wird gemäß dem in Fig. 10 gezeigten Ablaufdiagramm ausgeführt. Zu Beginn wird die zu erzeugende Versatzmenge (H), welche im Schritt 101 eingegeben ist, als die Position des Zylinders 4 auf der Y-Achse im Schritt 301 eingestellt, und die Bewegungsdistanz (X1 · N) des Zylinders 4, welcher entlang der X- Achse bewegt ist, wird im Schritt 302 erhalten. Auch wird der Durchmesser (RD) des im Durchmesser verkleinerten Teils 4d, der zu erzeugen ist, als die Radialposition der Rolle 28 im Schritt 303 eingestellt. Dann wird die Bewegungsdistanz (L1 - X1 · N) der Rolle 28, welche entlang der X-Achse bewegt wird, im Schritt 304 berechnet. Auf der Grundlage dieser berechneten Ergebnisse werden der Zylinder 4 und die Rolle 28 im Schritt 305 bewegt, und die Rolle 28 wird um die Hauptwelle 21 gedreht, um den abschließenden Drückprozeß auszuführen, und dann geht das Programm zu dem Schritt 306, in welchem die Rolle 28 in die Startposition zurückkehrt. Folglich wird der Formprozeß zum Erhalten des Enddurchmessers (RD) im Schritt 307 abgeschlossen, und das Programm kehrt zu dem in Fig. 8 gezeigten Hauptprogramm zurück.
- Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird daher eine Vielzahl von Formprozessen ausgeführt, unter der Bedingung, daß die Rolle 28 immer mit der Oberfläche des zu formenden Zylinders 4 in Kontakt ist, so daß nicht nur eine glatt ausgebildete Oberfläche erhalten werden kann, sondern auch die Verkleinerung der Dicke des erzeugten Teils oder die Dickenstufen werden minimiert, um eine gewünschte Festigkeit zu gewährleisten. Da ferner der Formprozeß nicht unter so strengen Bedingungen ausgeführt wird, kann die Gesamtformgrenze erhöht werden. Demzufolge kann der im Durchmesser verkleinerte Teil ausgebildet werden, daß dieser eine größere Versatzmenge aufweist oder eine größere Verkleinerungsrate als z. B. jene in der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform. In diesem Fall wirkt auf die Rolle 28 oder dergleichen keine übermäßige Belastung, wodurch der Formprozeß gleichmäßig und ruhig ausführbar ist. In dem Fall, wenn die Verkleinerungsmenge des wenig geformten Teils (V2) die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers des Zylinders 4 je Zyklus übersteigt, muß der vorstehend erläuterte Formprozeß angewendet werden, bis die Verkleinerungsmenge des wenig geformten Teils (V2) nicht die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers des Zylinders übersteigt. Nachdem die Verkleinerungsmenge des wenig geformten Teils (V2) nicht mehr die Grenze überschreitet, kann der Prozeß gemäß demselben Prozeß, wie unter Bezugnahme auf Fig. 11 offenbart, ausgeführt werden, welcher weiter nachstehend ausführlich beschrieben ist.
- Fig. 11 zeigt das Grundkonzept zur Verkleinerung des Durchmessers des Endteils des Zylinders gemäß einer anderen Ausführungsform, und Fig. 12 zeigt einen Zylinder 40, an welchem der Drückprozeß ausgeführt ist. Diese Ausführungsform betrifft das Verfahren zum Verkleinern des Durchmessers des Zylinders, wenn die Verkleinerungsmenge des wenig geformten Teils (in diesem Fall mit "V4" bezeichnet) nicht die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers des Zylinders in einem einzelnen Zyklus überschreitet, wie nachstehend gemäß den Formschritten erläutert wird. In Fig. 11 kennzeichnen dicke Vollinien den Vorderaufbau des geformten Zylinders 40. Der Solldurchmesser, der in dem letzten Formzyklus zu erzeugen ist, wird eingestellt, um dem Durchmesser des geformten Verengungsteils 40c zu entsprechen. Die Solldurchmesser, die größer als der Durchmesser des geformten Verengungsteils 40c sind, werden eingestellt, um einer Position "e" zu folgen, in welcher der Außendurchmesser des Verengungsteils 40c an der senkrechten Linie anliegt, wie in Fig. 11 gezeigt ist. In anderen Worten, dieser ist so angeordnet, daß die Rolle 28 immer eine vorbestimmte Position durchläuft, in welcher der Abstand von dem Außendurchmesser des Zylinders 40 zu der exzentrischen Achse bei jedem Zyklus gleichbleibend ist. In Fig. 11 entspricht die Verkleinerungsmenge des umfangreich geformten Teils (in diesem Fall mit "V3" bezeichnet) dem Abstand zwischen den Positionen "b" und "d". Der Aufbau des Zylinders 40 ist derselbe wie jener des Zylinders 4, wie vorhergehend beschrieben (das Bezugszeichen "40" wird in Fig. 11, 12 für "4" in den vorhergehenden Zeichnungen verwendet), so daß dessen Erläuterung ausgelassen werden kann.
- Wenn in der in Fig. 11, 12 gezeigten Ausführungsform die Verkleinerungsmenge des umfangreich geformten Teils (V3) durch eine Formgrenze geteilt wird, um den Durchmesser durch einen Zyklus zu verkleinern (hier mit "X2" bezeichnet), wird die Anzahl der Formzyklen (z. B. 7 Zyklen in Fig. 1) erhalten. In diesem Fall wird die Anzahl zu der Ganzzahl aufgerundet, so daß ein Schnittpunkt (a) der senkrechten Linie und dem Formziel des größten Durchmessers außerhalb der Position (b) angeordnet ist. Daher wird eine radiale Bewegungsdistanz der Rolle 28 auf einem Pfad kleiner als die Formgrenze eingestellt, um den Durchmesser durch einen Zyklus zu verkleinern (X2). Die radiale Bewegungsdistanz der Rolle 28 auf einem Pfad kann in jedem Zyklus gleich eingestellt werden oder kann durch ein unterschiedliches Verhältnis zwischen der Startstufe und der Endstufe geteilt werden, wie vorstehend beschrieben. Dann wird ein Durchmesser eines zu formenden Kreises (Formziel) mit der Startposition des Formprozesses durch jede Rolle 28 für jeden Zyklus berechnet. Demzufolge wird der Mittelpunkt jedes Formziels durch (h1) bis (h6) in Fig. 11 bezeichnet, während (h7) dem Mittelpunkt des Verengungsteils 40c entspricht. Wenn demgemäß der erste Zyklus eingeleitet wird, dreht sich jede Rolle 28, um das Formziel (k1) des kleinsten Kreises um die Position (h1) als dessen Mittelpunkt zu verfolgen. Wenn danach der Mittelpunkt von (h2) nach (h7) verschoben ist, wird der Durchmesser des Formziels von (k2) auf (k7) verkleinert, so daß der Zylinder 40, wie in Fig. 12 gezeigt, in dem siebenten Zyklus geformt wird.
- Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird daher eine Vielzahl von Formprozessen ausgeführt, unter der Bedingung, daß die Rolle 28 immer in Kontakt mit der Oberfläche des zu formenden Zylinders ist, in einer solchen Weise, daß die Rolle 28 immer eine vorbestimmte Position durchläuft, in welcher ein Abstand von dem Außendurchmesser des Zylinders 40 zu der exzentrischen Achse innerhalb der Formausbildungsgrenze zum Verkleinern des Durchmessers durch einen Zyklus gleichbleibend ist, d. h. im wesentlichen immer die Position (e) durchläuft, mit der Ausnahme eines außergewöhnlichen Teils von einer Position (p) zu einer Position (q). Daher ist der Formprozeß leicht, keine übermäßige Belastung wirkt auf die Rolle 28 oder dergleichen, und der Formprozeß kann gleichmäßig und ruhig ausgeführt werden. Es kann eine glatt geformte Oberfläche und die gewünschte Festigkeit erhalten werden, wie in der vorhergehenden Ausführungsform.
- Fig. 13 zeigt das Grundkonzept zum Verkleinern des Durchmessers des Endteils des Zylinders gemäß einer weiteren Ausführungsform, und Fig. 14 zeigt einen Zylinder 41, an welchem der Drückprozeß ausgeführt ist. Diese Ausführungsform betrifft das Verfahren zum Verkleinern des Durchmessers des Zylinders, wenn die Verkleinerungsmenge des wenig geformten Teils (V2) die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers des Zylinders in einem einzelnen Zyklus übersteigt. Bis eine solche Bedingung erfüllt ist, daß die Verkleinerungsmenge des wenig geformten Teils die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers in einem Zyklus nicht übersteigt, wird der Drückprozeß ausgeführt, wobei die Achse des Zylinders 41 zu der Hauptwelle 21 ausgerichtet ist. Nach einer solchen Bedingung, daß die Verkleinerungsmenge des wenig geformten Teils die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers des Zylinders nicht überschreitet, erfüllt ist, wird der Formprozeß gemäß derselben Weise wie jener in der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform ausgeführt. D. h., das Formziel für den Zylinder 41 für den ersten Zyklus wird auf einen Kreis (mit "k0" in Fig. 13 bezeichnet) um die Mittelachse des Zylinders 41 eingestellt, welcher der Mittelachse des Außenumfangs des Zylinders 41 gemeinsam ist. Daraufhin wird bei von (h1) nach (h7) verschobenem Mittelpunkt der Durchmesser des Formziels von (k1) auf (k7) verkleinert, so daß der in Fig. 14 gezeigte Zylinder 41 in dem achten Zyklus vollendet wird.
- Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird daher auf dem Zylinder 41 ein Stufenteil 41e erzeugt, wie in Fig. 14 gezeigt ist. Der Formprozeß kann rasch ausgeführt werden, bis eine solche Bedingung erfüllt ist, daß die Verkleinerungsmenge des wenig geformten Teils die Verkleinerungsgrenze des Durchmessers des Zylinders nicht überschreitet, so daß die Formzeitdauer verkürzt werden kann. Die Rolle 28 ist immer in Kontakt mit der Oberfläche des zu formenden Zylinders 41, keine übermäßige Belastung wirkt auf die Rolle 28 oder dergleichen ein, und der Formprozeß kann gleichmäßig und ruhig ausgeführt werden.
- Fig. 16, 17 zeigen die Drückvorrichtung gemäß der anderen Ausführungsform. In der in Fig. 2, 3 gezeigten Ausführungsform wird das Gehäuse 20 entlang der X-Achse bewegt, und der Zylinder 4 wird entlang der Y-Achse so bewegt, daß diese relativ zueinander bewegt werden, wobei gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Gehäuse 20 an dem Grundkörper 1 fest angeordnet ist, und der Zylinder 4 entlang der X-Achse und der Y-Achse bewegt wird. D. h., der erste Antriebsmechanismus 2, der als die erste Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dient, ist auf der rechten Seite in Fig. 16, 17 angeordnet. Der Rest der Komponenten, wie z. B. der zweite Antriebsmechanismus 3, ist derselbe wie jener in der vorstehend erwähnten Ausführungsform. Daher sind die in Fig. 16, 17 gezeigten Komponenten, die im wesentlichen die gleiche Funktion wie jene in Fig. 2, 3 gezeigten aufweisen, mit denselben Bezugszeichen in Fig. 2, 3 bezeichnet.
- In dem ersten Antriebsmechanismus 2 ist ein Paar von X- Achsen-Führungsschienen 5 an dem Grundkörper 1 auf der linken Seite in Fig. 16, 17 fest angeordnet. Ein Tisch 6 ist angeordnet, um entlang den X-Achsen-Führungsschienen 5 bewegbar zu sein. Und die Kugelpfanne 7 ist an dem Tisch 6 darunter fest angeordnet, und die Keilwelle 8 ist, um mit der Kugelpfanne 7 in Wirkverbindung zu gelangen, auf den Grundkörper 1 parallel zu den X-Achsen-Führungsschienen 5 angeordnet, um durch den Servomotor 9 in Drehung versetzt zu werden. Wenn demgemäß die Keilwelle 8 durch den Servomotor 9 gedreht wird, erfolgt die Bewegung des Tischs 6 entlang der X-Achse. Ferner ist ein Paar von Y-Achsen-Führungsschienen 10 an dem Tisch 6 fest angeordnet, und ein Paar von Gleitelementen 11 ist auf den Y-Achsen-Führungsschienen 10 bewegbar angeordnet. Dieselbe Klemmvorrichtung 12, wie jene in Fig. 2, 3 gezeigte, ist auf den Gleitelementen 11 so angeordnet, daß in dem Fall, wenn die Keilwelle 15 durch den Servomotor 16 gedreht wird, die Klemmvorrichtung 12 entlang der Y-Achse relativ zu dem Tisch 6 bewegt wird.
- Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Keilwelle 8 durch den Servomotor 9 so gedreht, daß die Klemmvorrichtung 12 entlang den X-Achsen-Führungsschienen 5 bewegt wird (d. h. in Fig. 16, 17 nach rechts bewegt wird) und angehalten wird, wenn jede Rolle 28 in einer Position angeordnet ist, in welcher die Klemmvorrichtung 12 von dem Kopfende des Zylinders 4 um die Formdistanz (in Fig. 6 mit "L1" bezeichnet) zurückgezogen ist. Die Keilwelle 15 wird durch den Servomotor 16 so gedreht, daß die Klemmvorrichtung 12 entlang den Y-Achsen-Führungsschienen 10 bewegt wird (d. h. in Fig. 17 nach unten bewegt wird) und angehalten wird, wenn der Zylinder 4 in einer Position angeordnet ist, in welcher dieser entlang der Y-Achse um die Versatzbewegungsdistanz je Zyklus (S1) bewegt wird. Dann wird der Motor 22 durch das Drehelement 24 gedreht, das Übertragungselement 26 wird durch die Betätigungsvorrichtung 25 bewegt, und jede Rolle 28 wird zu dem Mittelpunkt des Drehelements 24 hin bewegt (d. h. die Achse Xr). Gleichzeitig wird die Keilwelle 8 durch den Servomotor 9 so gedreht, daß die Klemmvorrichtung 12 und der Zylinder 4 entlang den X-Achsen-Führungsschienen 5 zurückgezogen werden (d. h. in Fig. 16, 17 nach links bewegt werden). Folglich wird jede Rolle 28 gleichzeitig um deren Achse und um die Achse Xr der Hauptwelle 21 gedreht, um zu der Achse Xr radial bewegt zu werden, die vorgespannt ist, um mit der Außenoberfläche des Zylinders 4 in Kontakt zu gelangen, um dadurch den Drückprozeß in derselben Weise auszuführen, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist.
- Fig. 18, 19 zeigen die Drückvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform. In der in Fig. 2, 3 gezeigten Ausführungsform ist die Achse Xt des Zylinders 4 in einer Position mit einer vorbestimmten Höhe über dem Grundkörper 1 festgelegt, um in derselben Ebene wie die Achse Xr der Hauptwelle 21 parallel zu dem Grundkörper 1 angeordnet zu sein, wobei gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Höhe der Achse Xt des Zylinders 4 in bezug auf den Grundkörper 1 angepaßt ist, veränderbar zu sein, und die Achse Xt kann in bezug auf die Achse Xr der Hauptwelle 21 senkrecht veränderbar eingestellt werden. In anderen Worten, die vorliegende Ausführungsform weist ferner einen dritten Antriebsmechanismus auf, der den Zylinder 4 senkrecht antreibt, mit demselben ersten Antriebsmechanismus 2 und dem zweiten Antriebsmechanismus 3, wie in Fig. 2, 3 gezeigt. Außerdem ist ein Dorn 190 an dem Anschlag 19 gemäß der vorliegenden Ausführungsform fest angeordnet. Der Rest der Komponenten in Fig. 18, 19, welche im wesentlichen dieselbe Funktion wie jene in Fig. 2, 3 gezeigten aufweisen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2, 3 bezeichnet.
- Gemäß dem dritten Antriebsmechanismus in der vorliegenden Ausführungsform ist in einem Teil des Grundkörpers 1 (linke Seite in Fig. 18, 19) ist eine Ausnehmung 1a ausgebildet, in welcher vier Z-Achsen-Führungsstangen (mit "30" bezeichnet) senkrecht angeordnet sind. Der Tisch 6 ist entlang den Z- Achsen-Führungsstangen 30 senkrecht bewegbar angeordnet.
- Zwischen dem Tisch 6 und der Ausnehmung 1a ist ein Getriebe 32 angeordnet, um mit einer senkrechten Keilwelle 31 in Eingriff zu gelangen, welche mit einem Loch in Wirkbeziehung ist, das in dem Tisch 6 definiert ist. Das Getriebe 32 ist mit einem Servomotor 34 verbunden, welcher mit dem Grundkörper 1 durch eine Verbindungsstange 33 fest verbunden ist. Wenn die Verbindungsstange 33 durch den Servomotor 34 gedreht wird, wird die Keilwelle 31 durch das Getriebe 32 in Drehung versetzt, so daß der Tisch 6 senkrecht bewegt wird, d. h. angehoben und abgesenkt wird. Daher kann die Achse Xt des Zylinders 4 eingestellt werden, daß sie in einer vorbestimmten senkrechten Position in bezug auf den Grundkörper 1 ist, und die Achse Xt kann in bezug auf die Achse Xr der Hauptwelle 21 senkrecht eingestellt werden. Folglich kann die Achse des Verengungsteils 4c nicht nur entlang der Y- Achse versetzt werden, sondern auch der Z-Achse, so daß eine Feineinstellung in dem Drückprozeß auf einfache Weise ausgeführt werden kann.
- Ferner wird der Dorn 190 mit einem Säulenaufbau auf dem Anschlag 19 getragen, um der exzentrischen Achse des Zylinders 4 zu entsprechen, um parallel zu der Achse Xt des Zylinders 4 ausgebildet zu sein, wie in Fig. 18, 19 gezeigt ist. Die Position des auf dem Anschlag 19 angeordneten Dorns 190 ist einstellbar (nicht gezeigt). Der Durchmesser des Dorns 190 ist eingestellt, daß dieser gleich dem Innendurchmesser der letzten Ausbildung des Verengungsteils 4c ist, der auf dem Zylinder 4 geformt wird. Wenn der Fertigbearbeitungsprozeß erfolgt, wird daher der Drückprozeß unter der Bedingung ausgeführt, daß der Verengungsteil 4c zwischen dem Dorn 190 und der Rolle 28 geklemmt wird, wobei die fertigbearbeitete Außenoberfläche des Verengungsteils 4c auf leichte Weise zu einer glatten Oberfläche ausgebildet werden kann. Die Erläuterung anderer Operationen wird ausgelassen, weil sie im wesentlichen gleich den vorstehend erläuterten ist.
- Fig. 20 zeigt den Aufbau des fertigbearbeiteten Endteils des Zylinders 40, welcher gemäß dem in Fig. 11 gezeigten Verfahren zum Formen des Endteils des Zylinders erzeugt ist. Der Aufbau des offenen Endes des Verengungsteils 40c ist ausgebildet, daß dieser in einem ziemlich großen Maß geneigt ist, wie in Fig. 20 deutlich gezeigt ist. Daher muß das offene Ende des Verengungsteils 4c gemäß einem allgemeinen Verfahren in einer Oberfläche senkrecht zu der Achse Xt ausgeschnitten werden, um dieses Problem zu lösen. Um einen solchen Schnittprozeß zu übergehen, wird zuerst der Aufbau des zu formenden Zylinders 40 im voraus so ausgebildet, um ein Offenende 40e mit einem geneigten Seitenaufbau vorzusehen, wie in Fig. 21 gezeigt ist, zweitens wird der Drückprozeß ausgeführt, wobei der Zylinder 40 in Gegenüberlage zu dem geneigten Aufbau des Verengungsteils 40c ist. Folglich kann das offene Ende mit der senkrechten Oberfläche zu der Achse Xt des fertigbearbeiteten Verengungsteils 40c erzeugt werden.
- Fig. 22 zeigt den Aufbau eines Zylinders 42 mit entgegengesetzten Endteilen, welche durch den Drückprozeß erzeugt sind. Und Fig. 23 zeigt den Aufbau eines Zylinders 43 mit einer senkrechten Endfläche 43e und einem Verengungsteil 43c, der durch den Drückprozeß ausgebildet ist. Der Verengungsteil 43c in Fig. 23 weist ebenfalls die exzentrische Achse auf, die von der Mittelachse um die Versatzmenge (H) versetzt ist.
- Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen, die zu Erläuterungszwecken gewählt wurden, beschrieben worden ist, so sollte klar sein, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen am Erfindungsgegenstand vorgenommen werden können, die dem Fachmann bei Kenntnis der durch die Erfindung vermittelten Lehre nahegelegt sind, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind, der in den folgenden Ansprüchen definiert ist.
Claims (14)
1. Verfahren zum Formen eines Endteiles eines
zylindrischen Werkstücks (4; 40; 41; 42; 43; 400) durch Drücken,
wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
- Tragen mindestens einer Rolle (28), die zu einer sich
längs erstreckenden Mittelachse (Xr) einer Hauptwelle hin
und von dieser weggerichtet radial bewegt wird,
- Halten des zylindrischen Werkstücks zum Positionieren
dessen Mittelachse (Xt) parallel zu der Hauptwelle (21), und
- Antreiben mindestens eines der Elemente, das
zylindrische Werkstück und die mindestens eine Rolle (28), zur
Drehung relativ zueinander um die sich längs erstreckende
Mittelachse (Xr), die zu der Mittelachse (Xt) des
zylindrischen Werkstücks versetzt ist, wobei die mindestens eine
Rolle (28), die in Kontakt mit der Außenseite des einen
Endteiles des zylindrischen Werkstücks ist, radial bewegt wird,
um einen im Durchmesser verkleinerten Teil (4d; 40d; 41d;
42d; 43d; 400d) auf dem einen Endteil des zylindrischen
Werkstücks zu formen.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Antriebsschritt
den Schritt des radialen Bewegens der mindestens einen Rolle
(28) gemäß einer Vielzahl von Drückzyklen einschließt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Tragschritt die
Schritte aufweist:
- Positionieren der Hauptwelle (21) in einer Ebene,
welche die Mittelachse (Xt) des zylindrischen Werkstücks
einschließt, parallel zu dieser, und
- Tragen mindestens einer Rolle (28) auf der Hauptwelle
(21), die zu der sich längs erstreckenden Mittelachse (Xr)
der Hauptwelle hin und von dieser weggerichtet radial bewegt
wird, und wobei der Antriebsschritt die Schritte aufweist:
- Bewegen mindestens eines der Elemente, das
zylindrische Werkstück (4; 40; 41; 42; 43; 400) und die mindestens
eine Rolle (28), relativ zueinander, wobei die Mittelachse
(Xt) des zylindrischen Werkstücks parallel zu der Hauptwelle
(21) gehalten wird,
- Bewegen der mindestens einen Rolle (28) radial zu der
sich längs erstreckenden Mittelachse (Xr), die zu der
Mittelachse (Xt) des zylindrischen Werkstücks versetzt ist,
wobei die mindestens eine Rolle (28) im wesentlichen in
Kontakt mit der Außenoberfläche des einen Endteiles des
zylindrischen Werkstücks ist, und
- Antreiben mindestens eines der Elemente, das
zylindrische Werkstück und die mindestens eine Rolle (28), zur
Drehung relativ zueinander um die sich, längs erstreckende
Mittelachse (Xr), die zu der Mittelachse (Xt) des
zylindrischen Werkstücks versetzt ist.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der Antriebsschritt
den Schritt des Bewegens mindestens eines der Elemente, das
zylindrische Werkstück (4; 40; 41; 42; 43; 400) und die
mindestens eine Rolle (28), relativ zueinander einschließt, um
die Mittelachse (Xt) des in Durchmesser verkleinerten Teils
(4d; 40d; 41d; 42d; 43d; 400d) des zylindrischen Werkstücks
und die sich längs erstreckende Mittelachse (Xr) gemäß einer
Vielzahl von Zyklen, die während der Drehoperation
mindestens eines der Elemente, das zylindrische Werkstück (4; 40;
41; 42; 43; 400) und die mindestens eine Rolle (28),
wiederholt werden, einander allmählich annähernd zu bewegen.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei mindestens eines der
Elemente, das zylindrische Werkstück (4; 40; 41; 42; 43;
400) und die mindestens eine Rolle (28), angepaßt ist, sich
relativ zueinander zu drehen, um eine vorbestimmte Position
zu durchlaufen, in welcher ein Abstand von der
Außenoberfläche des zylindrischen Werkstücks zu der sich längs
erstreckenden Mittelachse (Xr) bei jedem Zyklus der Drehoperation
mindestens eines Elements, das zylindrische Werkstück und
die mindestens eine Rolle, gleichbleibend ist.
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei dann, wenn eine
Differenz zwischen dem Außendurchmesser des zylindrischen
Werkstücks (4; 40; 41; 42; 43; 400) und einem gewünschten
Außendurchmesser des im Durchmesser verkleinerten Teils (4d; 40d;
41d; 42d; 43d; 400d) des zu formenden zylindrischen
Werkstücks einen vorbestimmten Formgrenzwert überschreitet,
wobei das zylindrische Werkstück und die mindestens eine Rolle
(28) um dieselbe Achse wie die Mittelachse des zylindrischen
Werkstücks (Xt) gedreht werden, bis die Differenz kleiner
als der vorbestimmte Formgrenzwert ist.
7. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der im Durchmesser
verkleinerte Teil (4d; 40d; 41d; 42d; 43d; 400d)- geformt
wird, um einen Kegelteil (4b; 40b; 41b; 42b; 43b; 400b)
auszubilden, wobei der Durchmesser des zylindrischen Werkstücks
von einem Hauptkörper (4a; 40a; 41a; 42a; 43a; 400a) zu
dessen Kopfende allmählich verkleinert wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei der im Durchmesser
verkleinerte Teil (4d; 40d; 41d; 42d; 43d; 400d) geformt
wird, um den Kegelteil (4b; 40b; 41b; 42b; 43b; 400b) und
einen Verengungsteil (4c; 40c; 41c; 42c; 43c; 400c) eines
rohrförmigen Aufbaus auszubilden, der sich von dem Kopfende
des Kegelteils erstreckt, wobei die Mittelachse (Xt) des
Verengungsteils parallel zu der Mittelachse des
zylindrischen Werkstücks positioniert wird.
9. Vorrichtung zum Formen eines Endteiles eines
zylindrischen Werkstücks (4; 40; 41; 42; 43; 400) durch Drücken, die
aufweist:
- eine Hauptwelle (21), die in einer Ebene angeordnet
ist, welche die Mittelachse (Xt) des zylindrischen
Werkstücks parallel dazu einschließt,
- mindestens eine Rolle (28), die auf der Hauptwelle
(21) angeordnet ist, um zu einer sich längs erstreckenden
Mittelachse (Xr) der Hauptwelle hin und von dieser weggerichtet
radial bewegbar und in Kontakt mit dem Endteil des
zylindrischen Werkstücks zu sein,
- eine erste Antriebsvorrichtung (8, 9) zum Bewegen
mindestens eines der Elemente, das zylindrische Werkstück
und die mindestens eine Rolle, relativ zueinander, parallel
zu der Mittelachse des zylindrischen Werkstücks (Xt) und der
Hauptwelle (Xr),
- eine zweite Antriebsvorrichtung (22, 25, 26; 15, 16)
zum Bewegen der mindestens einen Rolle (28) radial zu der
sich längs erstreckenden Mittelachse (Xr), die zu der
Mittelachse (Xt) des zylindrischen Werkstücks versetzt ist,
wobei die mindestens eine Rolle (28) im wesentlichen mit der
Außenoberfläche des einen Endteiles des zylindrischen
Werkstücks in Kontakt ist, und zum Drehen (22) der mindestens
einen Rolle (28) um die Hauptwelle (21), relativ zu dem
zylindrischen Werkstück, und
- eine Steuervorrichtung (CT) zum Steuern der ersten
Antriebsvorrichtung (8, 9) und der zweiten
Antriebsvorrichtung (22, 25, 26), um einen im Durchmesser verkleinerten
Teil (4d; 40d; 41d; 42d; 43d; 400d) auf dem einen Endteil
des zylindrischen Werkstücks zu formen.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die erste
Antriebsvorrichtung (8, 9) angepaßt ist, mindestens eines der
Elemente, das zylindrische Werkstück (4; 40; 41; 42; 43; 400)
und die mindestens eine Rolle (28), relativ zueinander zu
bewegen, die Mittelachse des in Durchmesser verkleinerten
Teils (4d; 40d; 41d; 42d; 43d; 400d) des zylindrischen
Werkstücks und die sich längs erstreckende Mittelachse (Xr)
gemäß einer Vielzahl von Drückzyklen einander allmählich
annähernd zu bewegen, und wobei die zweite Antriebsvorrichtung
(22) angepaßt ist, bei jedem Zyklus die mindestens eine
Rolle (28) um die Hauptwelle (21) relativ zu dem zylindrischen
Werkstück zu drehen.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die erste
Antriebsvorrichtung (8, 9) angepaßt ist, mindestens eines der
Elemente, das zylindrische Werkstück (4; 40; 41; 42; 43;
400) und die mindestens eine Rolle (28), relativ zueinander
zu bewegen, damit die Rolle (28) eine vorbestimmte Position
durchläuft, in welcher ein Abstand von der Außenoberfläche
(4a; 40a; 41a; 42a; 43a; 400a) des zylindrischen Werkstücks
zu der sich längs erstreckenden Mittelachse (Xr) in jedem
Zyklus gleichbleibend ist.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die erste
Antriebsvorrichtung (8, 9) angepaßt ist, mindestens eines der
Elemente, das zylindrische Werkstück (4; 40; 41; 42; 43;
400) und die mindestens eine Rolle (28), relativ zueinander
zu bewegen, wobei die Mittelachse (Xt) des zylindrischen
Werkstücks und die Hauptwelle (21, Xr) zueinander
ausgerichtet werden, bis eine Differenz zwischen dem Außendurchmesser
des zylindrischen Werkstücks und einem gewünschten
Außendurchmesser des im Durchmesser verkleinerten Teils (4d; 40d;
41d; 42d; 43d; 400d) des zu formenden zylindrischen
Werkstücks kleiner als ein vorbestimmter Formgrenzwert ist.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die zweite
Antriebsvorrichtung (25, 26) eine Vielzahl von Rollen (28)
aufweist, die radial zu der Hauptwelle (21) bewegt und um
die Hauptwelle (21) gedreht werden.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, die ferner eine dritte
Antriebsvorrichtung (31, 32) zum Bewegen mindestens eines
der Elemente, das zylindrische Werkstück (4; 40; 41; 42; 43;
400) und die mindestens eine Rolle (28), relativ zueinander
senkrecht zu der Ebene, welche die Mittelachse (Xt) des
zylindrischen Werkstücks einschließt, zu bewegen.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9308240A JP2957153B2 (ja) | 1997-11-11 | 1997-11-11 | 管端の成形方法とその装置 |
| JP27945998A JP3442666B2 (ja) | 1998-09-15 | 1998-09-15 | 管素材の端部成形方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69800863D1 DE69800863D1 (de) | 2001-07-05 |
| DE69800863T2 true DE69800863T2 (de) | 2001-10-25 |
Family
ID=26553340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69800863T Expired - Lifetime DE69800863T2 (de) | 1997-11-11 | 1998-11-10 | Verfahren und Vorrichtung zum Formen des Endteiles eines zylindrischen Werkstücks |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6018972A (de) |
| EP (1) | EP0916426B1 (de) |
| KR (1) | KR100492486B1 (de) |
| DE (1) | DE69800863T2 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10226605A1 (de) * | 2002-06-14 | 2003-12-24 | Joseph Raab Gmbh & Cie K G | Verfahren zum Umformen eines Kaminrohrstücks und Kaminrohrstück |
| DE102020125890B3 (de) | 2020-10-02 | 2022-03-10 | Uniflex - Hydraulik GmbH | Radialpresse |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2957176B1 (ja) * | 1998-09-24 | 1999-10-04 | 株式会社三五 | 二重構造容器の製造方法 |
| US6233993B1 (en) * | 1999-05-10 | 2001-05-22 | Sango Co., Ltd. | Method and apparatus for forming a processed portion of a workpiece |
| DE69925042T2 (de) * | 1999-07-13 | 2006-03-02 | Wimetal S.A. | Verfahren zur herstellung von katalysatoren und anordnung zur durchführung des verfahrens |
| DE10002540B4 (de) * | 2000-01-21 | 2011-12-29 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Einziehen der Enden eines Rohres, insbesondere der Enden eines Katalysatorgehäuses |
| US6834245B2 (en) * | 2000-03-27 | 2004-12-21 | Sango Co., Ltd. | Method and apparatus for monitoring the status of manufacturing products |
| NL1016348C2 (nl) * | 2000-07-21 | 2002-01-22 | Johan Massue | Werkwijze en forceermachine voor het vervormen van een hol werkstuk. |
| NL1015773C2 (nl) * | 2000-07-21 | 2002-01-22 | Johan Massue | Werkwijze en inrichting voor het vervormen van een hol werkstuk. |
| JP2002172429A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-18 | Nippon Spindle Mfg Co Ltd | 円筒形状の被加工材料に対する成形加工方法及びその装置 |
| NL1017010C2 (nl) * | 2000-12-29 | 2002-07-02 | Johan Massue | Werkwijze en inrichting voor het vervormen van een hol werkstuk. |
| JP4698890B2 (ja) * | 2001-03-28 | 2011-06-08 | 坂本工業株式会社 | 異形管の突出部の加工方法 |
| US7900352B2 (en) * | 2001-05-18 | 2011-03-08 | Hess Engineering, Inc. | Method and apparatus for manufacturing a catalytic converter |
| EP1283333B1 (de) * | 2001-08-10 | 2005-04-06 | Leifeld Metal Spinning GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Abgaskatalysators |
| JP4003056B2 (ja) * | 2001-10-09 | 2007-11-07 | トヨタ自動車株式会社 | スピニング成形方法、およびスピニング成形装置 |
| WO2003059547A1 (en) | 2002-01-17 | 2003-07-24 | Massee Johan | Method and forming machine for manufacturing a product having various diameters |
| US6769281B2 (en) | 2002-03-05 | 2004-08-03 | Sango Co., Ltd. | Method and apparatus of producing a columnar member container |
| NL1020171C2 (nl) * | 2002-03-13 | 2003-09-16 | Johan Massee | Werkwijze en forceermachine voor het bewerken van een werkstuk. |
| US6935152B2 (en) * | 2002-04-16 | 2005-08-30 | Victaulic Company Of America | Orbiting roller groover for pipe |
| US6701617B2 (en) | 2002-08-06 | 2004-03-09 | Visteon Global Technologies, Inc. | Spin-forming method for making catalytic converter |
| ATE358228T1 (de) * | 2003-05-13 | 2007-04-15 | Hess Eng Inc | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines katalysators |
| JP5143338B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2013-02-13 | 株式会社三五 | ワークの異径部成形方法及び装置 |
| JP5495496B2 (ja) * | 2008-02-19 | 2014-05-21 | 株式会社三五 | 筒状ワークの端部加工方法及び装置 |
| CN102699219A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-10-03 | 胡德林 | 加工非同轴筒体缩口的装置及其方法 |
| CN102688923B (zh) * | 2012-05-29 | 2013-09-04 | 江阴圆方机械制造有限公司 | 钢管打头机 |
| JP6126439B2 (ja) * | 2013-04-03 | 2017-05-10 | 株式会社 クニテック | スピニング加工方法およびスピニング加工装置 |
| CN103736890B (zh) * | 2013-12-30 | 2016-10-26 | 太原科技大学 | 一种无缝钢管热打头机锤头臂分段倾斜形式的确定方法 |
| EP3117916B1 (de) * | 2015-07-14 | 2018-03-28 | Transfluid Maschinenbau GmbH | Vorrichtung zum bearbeiten eines rohres |
| KR101962696B1 (ko) * | 2017-12-07 | 2019-03-27 | 주식회사 한국자동화기술 | 디버링 장치 |
| CN109807251B (zh) * | 2019-03-02 | 2020-06-09 | 厦门欣英成工贸有限公司 | 一种液压缩管机控制系统 |
| KR102195819B1 (ko) * | 2019-05-20 | 2020-12-28 | (주) 대명테크놀러지 | 스피닝 가공을 위한 대상물 정위치설정 모듈 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1500261A (en) * | 1921-04-18 | 1924-07-08 | Montour Aluminum Soldering Cor | Sheet-metal-spinning machine |
| US4563887A (en) * | 1983-10-14 | 1986-01-14 | American Can Company | Controlled spin flow forming |
| JPH03226327A (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-07 | Masanobu Nakamura | 圧力容器等の口部成形方法 |
| EP2178584A2 (de) * | 2007-07-26 | 2010-04-28 | Entra Pharmaceuticals Inc. | Infusionspumpe mit einem elektrochemischen aktuator mit veränderlichem volumen |
-
1998
- 1998-11-06 US US09/187,045 patent/US6018972A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-10 KR KR10-1998-0048515A patent/KR100492486B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-10 DE DE69800863T patent/DE69800863T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-10 EP EP98121378A patent/EP0916426B1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10226605A1 (de) * | 2002-06-14 | 2003-12-24 | Joseph Raab Gmbh & Cie K G | Verfahren zum Umformen eines Kaminrohrstücks und Kaminrohrstück |
| DE102020125890B3 (de) | 2020-10-02 | 2022-03-10 | Uniflex - Hydraulik GmbH | Radialpresse |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990045251A (ko) | 1999-06-25 |
| DE69800863D1 (de) | 2001-07-05 |
| EP0916426A1 (de) | 1999-05-19 |
| EP0916426B1 (de) | 2001-05-30 |
| KR100492486B1 (ko) | 2005-09-15 |
| US6018972A (en) | 2000-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69800863T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Formen des Endteiles eines zylindrischen Werkstücks | |
| DE69814305T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum formen des Endbereichs eines Zylindrisches Teiles | |
| DE60005741T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Formen eines Teils eines Werkstücks | |
| EP0968069B1 (de) | Werkzeugmaschine | |
| DE69001860T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von metallischen Faltenbalgen. | |
| DE69412447T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Biegen von Rohren | |
| DE602004003286T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer einen Wabenkörper aufweisenden Vorrichtung zur Behandlung von Fluiden | |
| DE69816145T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Zahnstange | |
| DE69007727T2 (de) | Vorrichtung zum Bearbeiten nichtkreisförmiger Werkstücke. | |
| DE19960582A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Drückwalzen | |
| DE19620812B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines rotationssymmetrischen Körpers | |
| DE10303239A1 (de) | Drehschneideinrichtung für eine Kurbelwelle und Verfahren hierfür | |
| DE60122000T2 (de) | Verfahren und formvorrichtung zum verformen eines hohlen werkstücks | |
| EP1660257B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von mindestens teilweise profilierten rohren | |
| DE102017105502A1 (de) | Dosenherstellungsmaschine | |
| EP3670018A1 (de) | Verfahren und umformanlage zum herstellen eines trommelförmigen getriebeteiles | |
| DE60114623T2 (de) | Verfahren und formvorrichtung zum verformen eines hohlen werkstücks | |
| EP3116680B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer funktionswelle | |
| DE4032424C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gefalzten Rohren | |
| DE2808198A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bildung eines achsschenkels an einem hohlen achsrohling | |
| DE19617826C2 (de) | Verfahren und Drückeinrichtung zum Herstellen eines Maschinenelementes mit Außenverzahnung | |
| DE3715393C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines eine gerade oder schräge Innenverzahnung aufweisenden, relativ dickwandigen Hohlkörpers | |
| EP4323132B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines ein verzahnungsprofil aufweisenden bauteils; sowie werkzeugvorrichtung | |
| DE29519048U1 (de) | Universalbiegemaschine | |
| EP0314936B1 (de) | Verfahren und Maschine für die plastische Verformung rohrförmiger Körper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8365 | Fully valid after opposition proceedings |