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EP2030703A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Querwalzen abgestufter Hohlwellen bzw. zylindrischer Hohlteile aus einem Rohr - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Querwalzen abgestufter Hohlwellen bzw. zylindrischer Hohlteile aus einem Rohr Download PDF

Info

Publication number
EP2030703A1
EP2030703A1 EP08015028A EP08015028A EP2030703A1 EP 2030703 A1 EP2030703 A1 EP 2030703A1 EP 08015028 A EP08015028 A EP 08015028A EP 08015028 A EP08015028 A EP 08015028A EP 2030703 A1 EP2030703 A1 EP 2030703A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
rolling
mandrel
tools
rolling tools
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.)
Ceased
Application number
EP08015028A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Dziemballa
Lutz Manke
Mario Houska
Thomas Dr. Ficker
André HARDTMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Bilstein Suspension GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp Bilstein Suspension GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Bilstein Suspension GmbH filed Critical ThyssenKrupp Bilstein Suspension GmbH
Publication of EP2030703A1 publication Critical patent/EP2030703A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/18—Making articles shaped as bodies of revolution cylinders, e.g. rolled transversely cross-rolling
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for the transverse rolling of stepped hollow shafts or cylindrical hollow parts from a tube.
  • tube preforms for the production of split and undivided tube stabilizers for motor vehicles can be produced in an advantageous manner. These are characterized in that they have over their longitudinal axis partially variable diameter and wall thickness, which on the one hand leads to a reduction in the weight of the component and on the other hand allows the optimal use of the available space.
  • the load-adapted cross-sections allow a uniform distribution of stress and thus optimum utilization of the material used.
  • other advantages can be achieved by eliminating wall thickness variations of the pipe used and by improving the material quality of the pipe surfaces by stretching any decarburization areas and so-called "phosphate spaces".
  • the blank is axially compressed during the rolling process between wedge-shaped tools simultaneously with internal dies and rolled out from the middle to a double-sided cup-shaped hollow body.
  • the outer contour of the inner molds corresponds to the inner contour of the hollow body.
  • the swaging can be used. However, it is not very productive despite high mechanical complexity.
  • the object of the invention is to provide a solution with which with a few simple tools stepped hollow shafts or cylindrical hollow parts of various dimensions and also larger lengths can be flexibly rolled from a tube.
  • the object is achieved in that with radially deliverable, planetary arranged around the workpiece rolling tools, the contour of the transition from a mean diameter in a section of the workpiece to the mean diameter in an adjacent section by means of coordinated control of radial feed of the rolling tools and axial Rolled feed of the workpiece and a mandrel head is arranged with a matched to the smallest inner diameter of the two sections outer diameter of the rolling tools.
  • a further game in the size of at least 0.1 mm is preferably provided that promotes the transformation and should be referred to with Walk game.
  • the deformation is further supported by the fact that the workpiece is mounted in support rollers.
  • three support rollers are arranged in a plane like a planet around the workpiece and stored in a block. They are radially deliverable to the workpiece.
  • the blocks are displaceable parallel to the workpiece axis.
  • At least one block is arranged stationary in the vicinity of the rolling tools.
  • at least one further block is provided, which preferably moves with the workpiece end, which he is associated with moves.
  • rolling tools having a smoothing and a forming shoulder, reshaped, wherein preferably the free edge of the smoothing shoulder, with a radius of 0.5 to 3 mm is rounded. With this edge especially the short transitions are rolled.
  • the workpiece is preferably turned.
  • Sections with thicker walls and heavier materials are heated prior to rolling.
  • the device for cross rolling stepped hollow shafts from a tube to Fig. 1 has in the plan view according to Fig. 1 a roughly cross-shaped floor plan. Parallel to the axis of the workpiece 1 (the tube to be formed or the resulting hollow shaft) are from the right to the left a roller spindle drive 4, a rolling mandrel bearing 7, a rolling mandrel 8, the workpiece 1, support rollers 9, a clamping device 6 and an axial roller carriage 5 are arranged.
  • rolling tools 3 are provided. They are mounted in radial rolling carriage 2. These rolling carriages are displaceable transversely to the workpiece 1. With them, the rolling tools 3 are delivered radially. You have this own, preferably hydraulic drive.
  • the drive of the rolling tools 3 about axes parallel to the workpiece axis is carried out by the roller spindle drive 4.
  • the workpiece 1 is pulled during forming with the axial roller carriage 5 to the left and rotated simultaneously with the rolling tools 3.
  • the clamping device 6 for clamping the workpiece 1 is located on the axial roller carriage 5.
  • the forces for pulling the workpiece 1 are applied with two hydraulic pistons, which are arranged pivotably in the axial roller carriage 5, against the rolling tools 3.
  • a slide guide 11 is disposed below the workpiece 1.
  • On her bucks 12 are arranged displaceably 9, each with three support rollers.
  • the support rollers 9 surround the workpiece 1 like a planet and are radially deliverable to the respective outer diameter of the workpiece 1.
  • the block 12a in the immediate vicinity of the rolling tools 3 is stationary.
  • the blocks 12b, which are further away from the rolling tools 3, run along with the workpiece 1 (see double arrow under the blocks 12b). Their distance from the rolling tools 3 changes continuously with the forming.
  • the direction of movement of the workpiece 1 is shown on the left side with an arrow.
  • the free edge of the smoothing shoulder of the rolling tool 3 is rounded with a radius r.
  • FIGS. 4a to 4h shows the forming sequence of a multi-stepped hollow shaft in the middle part.
  • the workpiece 1 is respectively clamped in the clamping device 6 and is pulled by a feed path s ax .
  • the rolling tools 3 are delivered radially around S r .
  • the respective path length is indicated by the length of the arrow.
  • the direction is indicated by + and -.
  • axial feed + means in the drawing, the movement to the left (in the pulling direction of the tensioning device 6).
  • the radial feed of the rolling tools towards the workpiece axis is marked with +, the opposite with -.
  • Rolling mandrels 8a to 8c having an outer diameter corresponding to the respective smallest inner diameter of the workpiece are used. On the representation of the thorn head was waived.
  • Fig. 4a the workpiece is still the original tube. It is already clamped. Rolling tools 3 and mandrels are not engaged.
  • a first transition from the previous to a smaller average diameter is rolled.
  • the rolling tools 3 are delivered with + s r .
  • the workpiece 1 is pulled by a small axial feed path.
  • the diameter-sized mandrel 8a is arranged below the deformation point. At the beginning of the transition, the inner jacket of the workpiece 1 is not yet supported by the mandrel 8b.
  • steps 4d and 4e (cf. Fig. 4d and 4e ) takes place a further gradation analogous to the steps 4b and 4c, but with the diameter in the middle rolling mandrel 8b.
  • FIGS. 4f and 4g represent, on the one hand, a repetition of the already described forming steps with the smallest rolling mandrel 8c in diameter.
  • a special feature of Fig. 4g rolled a tapered transition.
  • a small axial feed + S ax is coupled with a negative small delivery -S r of the rolling tools.
  • the rolling mandrel is still under the rolling tools 3, but in the current forming only in the radial vicinity of the inner shell of the workpiece. 1
  • a hollow shaft was rolled from an approximately 1.5 m long tube of 34MnB5 with an outer diameter of about 25 mm and a wall thickness of about 4 mm.
  • the tube was stepped by about 2 mm in outside diameter.
  • the wall thickness of the stepped parts was reduced by approx. 1 mm.
  • the forming sections were heated.
  • the mean rolling temperature was 600 ° C.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Querwalzen abgestufter Hohlwellen bzw. zylindrischer Hohlteile aus einem Rohr. Die Erfindung löst die Aufgabe, mit wenigen einfachen Werkzeugen abgestufte Hohlwellen verschiedenster Abmessungen und auch größerer Längen aus einem Rohr flexibel zu walzen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass mit radial zustellbaren, planetenartig um das Werkstück (1) angeordneten Walzwerkzeugen (3) die Kontur des Übergangs von einem mittleren Durchmesser in einem Abschnitt des Werkstücks auf den mittleren Durchmesser im benachbarten Abschnitt mittels aufeinander abgestimmter Steuerung von radialer Zustellung der Walzwerkzeuge (3) und axialem Vorschub des Werkstücks gewalzt und ein Dornkopf (8) mit einem auf den kleinsten Innendurchmesser der beiden Abschnitte abgestimmten Außendurchmesser unter den Walzwerkzeugen (3) angeordnet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Querwalzen abgestufter Hohlwellen bzw. zylindrischer Hohlteile aus einem Rohr. Es können insbesondere Rohr-Vorformen für die Fertigung von geteilten und ungeteilten Rohr-Stabilisatoren für Kraftfahrzeuge in vorteilhafter Weise hergestellt werden. Diese sind dadurch gekennzeichnet, dass sie über ihre Längsachse bereichsweise veränderliche Durchmesser und Wanddicken aufweisen, was einerseits zur Verringerung des Bauteilgewichts führt und andererseits die optimale Nutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums gestattet. Darüber hinaus ermöglichen die belastungsangepassten Querschnitte eine gleichmäßige Spannungsverteilung und damit optimale Ausnutzung des eingesetzten Werkstoffes. Bei Einsatz der Erfindung für den Anwendungsfall Rohr-Stabilisator können weitere Vorteile durch das Beseitigen von Wanddickenschwankungen des eingesetzten Rohres sowie durch Verbesserung der stofflichen Qualität der Rohroberflächen durch Streckung von eventuell vorhandenen Entkohlungsbereichen und so genannten "Phosphatsäumen" erzielt werden.
  • Es sind bereits verschiedene Lösungen zum Querwalzen von abgestuften Hohlwellen bzw. Hohlkörpern oder napfförmigen Hohlteilen über einem Dorn bekannt.
  • Nach DD 99 521 A oder auch DE 199 05 038 A1 wird der Rohling während des Walzprozesses zwischen keilförmigen Werkzeugen gleichzeitig mit Innenformwerkzeugen axial gestaucht und von der Mitte ausgehend zu einem doppelseitigen napfförmigen Hohlkörper ausgewalzt. Die Außenkontur der Innenformwerkzeuge (Dome) entspricht der Innenkontur des Hohlkörpers.
  • Im weitesten Sinne können in diese Gruppe des Querwalzens mit profilierten Domen bzw. Querwalzwerkzeugen die Lösungen zum Anwalzen von Lagersitzen und Außenverzahnungen ( EP 0 248 983 A1 oder DE 199 58 343 A1 ) oder Innenverzahnungen (z. B. US 5,765,419 ) eingeordnet werden.
  • Längere Hohlwellen werden auf einem durchgehend zylindrischen Dorn im wesentlichen nur in der Wandstärke reduziert, entweder durchgehend ( WO 02/55226 A1 oder DE 20 04 444 C3 ) oder abschnittsweise ( DE 101 15 815 A1 ). Die letztere Lösung ist eine Art Querwalzen einer abgestuften Hohlwelle. Allerdings ist die Hohlwelle nur im Außendurchmesser abschnittsweise abgestuft. Der Innendurchmesser ist auf der gesamten Länge unverändert und entspricht dem Außendurchmesser des Dorns.
  • Zur umformenden Herstellung eines rohrförmigen Stabilisators für Kraftfahrzeuge kann das Rundkneten eingesetzt werden. Es ist aber trotz hohen maschinentechnischen Aufwandes nicht besonders produktiv.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung anzugeben, mit der mit wenigen einfachen Werkzeugen abgestufte Hohlwellen bzw. zylindrische Hohlteile verschiedenster Abmessungen und auch größerer Längen aus einem Rohr flexibel gewalzt werden können.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass mit radial zustellbaren, planetenartig um das Werkstück angeordneten Walzwerkzeugen die Kontur des Übergangs von einem mittleren Durchmesser in einem Abschnitt des Werkstücks auf den mittleren Durchmesser in einem benachbarten Abschnitt mittels aufeinander abgestimmter Steuerung von radialer Zustellung der Walzwerkzeuge und axialem Vorschub des Werkstücks gewalzt und ein Dornkopf mit einem auf den kleinsten Innendurchmesser der beiden Abschnitte abgestimmten Außendurchmesser unter den Walzwerkzeugen angeordnet wird.
  • Es wurde gefunden, dass diese Übergänge auch ohne Unterstützung eines Doms, dessen Außenprofil dem Innenprofil des Übergangs entspricht, gewalzt werden können. Zu Beginn eines Übergangs von einem großen mittleren Durchmesser auf einen kleineren liegt in der momentanen Umformstelle der Außenmantel des Dornkopfes nicht am Innenmantel des Werkstücks an. Erst gegen Ende dieses Übergangs und beim Walzen stetiger Abschnitte mit konstantem Innendurchmesser erfüllt der Dorn seine übliche Funktion. Er ist hierzu unter den Walzwerkzeugen angeordnet.
  • Im Versuch wurde nachgewiesen, dass es möglich ist, einen rohrförmigen Stabilisator für Kraftfahrzeuge mit zwei stirnseitig abgesetzten Bereichen und einem langen, im Durchmesser und in der Wandstärke reduzierten Mittelteil aus einem Rohr mit einer Länge von 1,6 m, ca. 22 mm Außendurchmesser und einer Wanddicke von ca. 4 mm herzustellen. Das Verfahren ist sehr produktiv. Grundsätzlich ist es möglich, den Stabilisator in einer Aufspannung herzustellen.
  • Die Reibung zwischen Werkstück und Dornkopf wird auf ein Minimum beschränkt. Dies wird zum einen durch einen relativ kurzen Dornkopf, zum anderen durch eine zum Verschieben übliche Spielpassung zwischen Außen- und Innendurchmesser von Dornkopf und Werkstück erreicht. Außerdem ist vorzugsweise zusätzlich zu diesem Spiel ein weiteres Spiel in der Größe von wenigstens 0,1 mm vorgesehen, dass die Umformung fördert und mit Walkspiel bezeichnet werden soll.
  • Die Umformung wird des weiteren dadurch unterstützt, dass das Werkstück in Stützrollen gelagert ist.
  • Vorzugsweise sind jeweils drei Stützrollen in einer Ebene planetenartig um das Werkstück angeordnet und in einem Bock gelagert. Sie sind auf das Werkstück radial zustellbar. Die Böcke sind parallel zur Werkstückachse verschiebbar. Wenigstens ein Bock ist in der Nähe zu den Walzwerkzeugen stationär angeordnet. Insbesondere bei längeren Werkstücken ist wenigstens ein weiterer Bock vorgesehen, der sich vorzugsweise mit dem Werkstückende, dem er zugeordnet ist, mitbewegt. Insgesamt werden durch die Stützrollen die aus der Umformung resultierenden und nicht von den Walzwerkzeugen und dem aktiven Teil des Walzdorns neutralisierten "Querkräfte" aufgefangen. Derartige restliche Querkräfte treten vor allem auch beim Walzen der Übergänge auf. Außerdem stützen sie das Gewicht der über den aktiven (dem im Eingriff befindlichen) Teil des Walzdorns ragenden Werkstückteile ab.
  • Vorzugsweise wird mit Walzwerkzeugen, die eine Glätt- und eine Formschulter aufweisen, umgeformt, wobei vorzugsweise die freie Kante der Glättschulter, mit einem Radius von 0,5 bis 3 mm abgerundet ist. Mit dieser Kante werden vor allem die kurzen Übergänge gewalzt. Um an einen Abschnitt beidseitig kurze Übergänge zu walzen wird das Werkstück vorzugsweise gewendet.
  • Abschnitte mit dickeren Wandstärken und aus schwerer umformbaren Materialien (wie z. B. höherfesten Stählen) werden vor dem Walzen erwärmt.
  • Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind in den Ansprüchen und im Ausführungsbeispiel dargestellt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen gezeigt. In den Zeichnungen zeigen
    • Fig. 1
    eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
    Fig. 2
    einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1,
    Fig. 3
    den Ausschnitt "Z" aus Fig. 2,
    Fig. 4a bis 4h
    die stufenweise Umformung eines Rohrs zu einer Hohlwelle.
  • Die Vorrichtung zum Querwalzen abgestufter Hohlwellen aus einem Rohr nach Fig. 1 hat in der Draufsicht gemäß Fig. 1 einen etwa kreuzförmigen Grundriss. Parallel zur Achse des Werkstücks 1 (dem umzuformenden Rohr bzw. der entstehenden Hohlwelle) sind von rechts nach links ein Walzspindelantrieb 4, eine Walzdornlagerung 7, ein Walzdorn 8, das Werkstück 1, Stützrollen 9, eine Spanneinrichtung 6 und ein axialer Walzschlitten 5 angeordnet.
  • An der Umformstelle sind Walzwerkzeuge 3 vorgesehen. Sie sind in radialen Walzschlitten 2 gelagert. Diese Walzschlitten sind quer zum Werkstück 1 verschiebbar. Mit ihnen werden die Walzwerkzeuge 3 radial zugestellt. Sie haben hierzu einen eigenen, vorzugsweise hydraulischen Antrieb. Der Antrieb der Walzwerkzeuge 3 um Achsen parallel zur Werkstückachse erfolgt durch den Walzspindelantrieb 4. Das Werkstück 1 wird beim Umformen mit dem axialen Walzschlitten 5 nach links gezogen und gleichzeitig mit den Walzwerkzeugen 3 gedreht. Die Spanneinrichtung 6 zum Einspannen des Werkstücks 1 befindet sich auf dem axialen Walzschlitten 5. Die Kräfte zum Ziehen des Werkstücks 1 werden mit zwei hydraulischen Kolben, die im axialen Walzschlitten 5 schwenkbar angeordnet sind, gegen die Walzwerkzeuge 3 aufgebracht.
  • Wie aus Fig. 2 näher zu erkennen ist, ist unter dem Werkstück 1 eine Schlittenführung 11 angeordnet. Auf ihr sind Böcke 12 mit je drei Stützrollen 9 verschiebbar angeordnet. Die Stützrollen 9 umgeben das Werkstück 1 planetenartig und sind radial auf den jeweiligen Außendurchmesser des Werkstücks 1 zustellbar. Der Bock 12a in unmittelbarer Nähe zu den Walzwerkzeugen 3 ist stationär. Die von den Walzwerkzeugen 3 weiter entfernten Böcke 12b laufen mit dem Werkstück 1 mit (s. Doppelpfeil unter den Böcken 12b). Ihr Abstand zu den Walzwerkzeugen 3 ändert sich mit der Umformung fortlaufend. Die Bewegungsrichtung des Werkstücks 1 ist auf der linken Seite mit einem Pfeil dargestellt.
  • Durch die Stützrollen 9 werden verbleibende Querkräfte auf das Werkstück 1 unmittelbar neben der Umformstelle und in dem jeweils weitesten Abstand zur Umformstelle abgefangen.
  • Gemäß Fig. 3 ist die freie Kante der Glättschulter des Walzwerkzeuges 3 mit einem Radius r abgerundet.
  • In den Figuren 4a bis 4h ist die Umformabfolge einer im mittleren Teil mehrfach abgestuften Hohlwelle dargestellt.
  • Das Werkstück 1 ist jeweils in der Spanneinrichtung 6 eingespannt und wird um einen Vorschubweg sax gezogen. Die Walzwerkzeuge 3 werden radial um Sr zugestellt. Die jeweilige Weglänge ist durch die Länge des Pfeils angedeutet. Die Richtung wird mit + und - angegeben. Beim axialen Vorschub bedeutet + in der Zeichnung die Bewegung nach links (in Zugrichtung der Spanneinrichtung 6). Die radiale Zustellung der Walzwerkzeuge in Richtung Werkstückachse ist mit + , die entgegengesetzte mit - gekennzeichnet. Zum Einsatz kommen Walzdorne 8a bis 8c mit einem Außendurchmesser, der dem jeweiligen kleinsten Innendurchmesser des Werkstücks entspricht. Auf die Darstellung des Dornkopfes wurde verzichtet.
  • In Fig. 4a ist das Werkstück noch das ursprüngliche Rohr. Es ist bereits eingespannt. Walzwerkzeuge 3 und Walzdorne sind nicht im Eingriff.
  • In 4b wird ein erster Übergang vom bisherigen auf einen kleineren mittleren Durchmesser gewalzt. Die Walzwerkzeuge 3 werden mit +sr zugestellt. Das Werkstück 1 wird um einen kleinen axialen Vorschubweg gezogen. Der im Durchmesser große Dorn 8a ist unter der Umformstelle angeordnet. Zu Beginn des Übergangs wird der Innenmantel des Werkstücks 1 vom Dorn 8b noch nicht abgestützt.
  • Im nächsten Schritt (Fig. 4c) wird die Position der Walzwerkzeuge 3 radial nicht mehr verstellt. Das Werkstück wird um einen relativ großen Vorschubweg (s. Pfeilgröße von +sax) gezogen.
  • In den Schritten 4d und 4e (vgl. Fig. 4d und 4e) erfolgt eine weitere Abstufung analog zu den Schritten 4b und 4c, allerdings mit dem im Durchmesser mittleren Walzdorn 8b.
  • Die Figuren 4f und 4g stellen zum einen eine Wiederholung der bereits geschilderten Umformschritte mit dem im Durchmesser kleinsten Walzdorn 8c dar. Als Besonderheit wird in Fig. 4g ein kegeliger Übergang gewalzt. Ein kleiner axialer Vorschub +Sax ist dabei mit einer negativen kleinen Zustellung -Sr der Walzwerkzeuge gekoppelt. Der Walzdorn befindet sich noch unter den Walzwerkzeugen 3, aber in der momentanen Umformstelle nur noch in radialer Nähe zum Innenmantel des Werkstücks 1.
  • In der letzten Stufe, Fig. 4h, ist die Hohlwelle fertig gewalzt. Die Walzwerkzeuge werden außer Eingriff gebracht.
  • In praktischen Versuchen wurde aus einem ca. 1,5 m langen Rohr aus 34MnB5 mit einem Außendurchmesser von etwa 25 mm und einer Wandstärke von ca. 4 mm eine Hohlwelle gewalzt. In einem mittleren Abschnitt (ca. 400 mm lang) und an den beiden Enden (ca. 200 mm lang) wurde das Rohr um ca. 2 mm im Außendurchmesser abgestuft. Die Wandstärke der abgestuften Teile wurde dabei um ca. 1 mm verringert. Die Umformabschnitte wurden erwärmt. Die mittlere Walztemperatur lag bei 600°C.

Claims (21)

  1. Verfahren zum Querwalzen abgestufter Hohlwellen bzw. zylindrischer Hohlteile aus einem Rohr mit radial zustellbaren planetenartig um das Werkstück (1) angeordneten Walzwerkzeugen (3), axialem Vorschub zwischen Werkstück (1) und Walzwerkzeugen (3) und einem Dorn (8), dadurch gekennzeichnet, dass mit den Walzwerkzeugen (3) die Kontur des Übergangs von einem mittleren Durchmesser in einem Abschnitt des Werkstücks auf den mittleren Durchmesser im benachbarten Abschnitt mittels aufeinander abgestimmter Steuerung von radialer Zustellung der Walzwerkzeuge (3) und axialem Vorschub gewalzt und ein Dornkopf mit einem auf den kleinsten Innendurchmesser der beiden Abschnitte abgestimmten Außendurchmesser unter den Walzwerkzeugen angeordnet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzwerkzeuge (3) eine zylindrische Glätt- und eine kegelige Umformschulter aufweisen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außendurchmesser des Dornkopfes und dem entsprechenden kleinsten Innendurchmesser des Werkstücks (1) zusätzlich zu dem für die axiale Bewegbarkeit des Dornkopfes in dem Werkstück (1) erforderlichen Spiel ein Walkspiel von wenigsten 0,1 mm vorgesehen wird.
  4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) gegen Querkräfte an wenigstens einer Stelle von außen mit Stützrollen (9) abgestützt wird.
  5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) beim Wechsel von einem Abschnitt zum nächsten gewendet wird.
  6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzwerkzeuge (3) beim Wechsel von einem Abschnitt zum nächsten gewendet werden.
  7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) vor dem Walzen eines Abschnitts im Bereich des nächsten Umformabschnitts erwärmt wird.
  8. Vorrichtung zum Querwalzen abgestufter Hohlwellen bzw. zylindrischer Hohlteile aus einem Rohr mit radial zustellbaren, planetenartig um das Werkstück angeordneten Walzwerkzeugen, Einrichtungen zum Erzeugen eines axialen Vorschubs zwischen Werkstück (1) und Walzwerkzeugen (3) und einem Dorn (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der radialen Zustellung der Walzwerkzeuge und die Steuerung des axialen Vorschubs zwischen den Walzwerkzeugen (3) und dem Werkstück (1) durch eine Programmsteuerung miteinander gekoppelt sind und ein Dornkopf mit dem auf den kleinsten Innendurchmesser der beiden Abschnitte abgestimmten Außendurchmesser etwa unter den Walzwerkzeugen (3) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzwerkzeuge (3) eine zylindrische Glätt- und eine kegelige Umformschulter aufweisen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Kante der Glättschulter mit einem Radius r von 0,5 bis 3 mm abgerundet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn aus einem Dornkopf und einem im Durchmesser gegenüber dem Dornkopf verringerten Dornschaft besteht.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dornkopflänge etwa der axialen Breite der Walzwerkzeuge entspricht.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dornkopf zylindrisch ist.
  14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außendurchmesser des Dornkopfes und dem entsprechenden kleinsten Innendurchmesser des Werkstücks (1) zusätzlich zu dem für die axiale Bewegbarkeit des Dornkopfes in dem Werkstück (1) erforderlichen Spiel ein Walkspiel von wenigsten 0,1 mm vorgesehen ist.
  15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) zwischen radial zustellbaren Stützrollen (9) gelagert ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils drei Stützrollen (9) in einer Ebene planetenartig um das Werkstück (1) angeordnet und diese drei Stützrollen (9) in einem Bock (12) gelagert sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bock (12) in einer parallel zur Werkstückachse liegenden Führung (11) axial verschiebbar angeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bock (12b) mit der axialen Geschwindigkeit des Werkstückteils, dem er zugeordnet ist, mitläuft.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass dem mitlaufenden Bock (12b) ein Axialantrieb zugeordnet ist und dessen Steuerung an die Programmsteuerung angeschlossen ist.
  20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bock (12a) in der Nähe der Walzwerkzeuge (3) stationär angeordnet ist.
  21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzschlitten (5) axial verschiebbar ist. Bezugszeichen
    1 ... Werkstück
    2 ... radiale Walzschlitten
    3 ... Walzwerkzeuge
    4 ... Walzspindelantrieb
    5 ... axialer Walzschlitten
    6 ... drehbare Spanneinrichtung
    7 ... Dornlagerung
    8 ... Walzdorn
    9 ... Werkstückführungsrollen (axial und radial verstellbar)
    10 ... Dornführungsrollen (axial und radial verstellbar)
    11 ... Schlittenführung für Führungsrollen
    12 ... Bock
EP08015028A 2007-08-30 2008-08-26 Verfahren und Vorrichtung zum Querwalzen abgestufter Hohlwellen bzw. zylindrischer Hohlteile aus einem Rohr Ceased EP2030703A1 (de)

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DE102007041149A DE102007041149B3 (de) 2007-08-30 2007-08-30 Verfahren und Vorrichtung zum Querwalzen abgestufter Hohlwellen oder zylindrischer Hohlteile aus einem Rohr

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EP2030703A1 true EP2030703A1 (de) 2009-03-04

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EP08015028A Ceased EP2030703A1 (de) 2007-08-30 2008-08-26 Verfahren und Vorrichtung zum Querwalzen abgestufter Hohlwellen bzw. zylindrischer Hohlteile aus einem Rohr

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EP (1) EP2030703A1 (de)
DE (1) DE102007041149B3 (de)

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