EP2408577A1 - Umformwerkzeug, insbesondere knetwerkzeug - Google Patents

Umformwerkzeug, insbesondere knetwerkzeug

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EP2408577A1
EP2408577A1 EP10713307A EP10713307A EP2408577A1 EP 2408577 A1 EP2408577 A1 EP 2408577A1 EP 10713307 A EP10713307 A EP 10713307A EP 10713307 A EP10713307 A EP 10713307A EP 2408577 A1 EP2408577 A1 EP 2408577A1
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EP
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forming
forming tool
tool
surface structure
recess
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Fritz Binhack
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Felss GmbH
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    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
    • B21J7/02—Special design or construction
    • B21J7/14—Forging machines working with several hammers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
    • B21J7/02—Special design or construction
    • B21J7/14—Forging machines working with several hammers
    • B21J7/145—Forging machines working with several hammers the hammers being driven by a rotating annular driving member
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02—Dies or mountings therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
    • B21J7/02—Special design or construction
    • B21J7/18—Forging machines working with die jaws, e.g. pivoted, movable laterally of the forging or pressing direction, e.g. for swaging

Definitions

  • Forming tool in particular kneading tool
  • the invention relates to a forming tool, in particular kneading tool, which has a base body, in which at least one forming element is arranged, which extends inclined at a first angle of inclination to a central axis of the forming tool, whereby an inlet slope of the forming element is fixed.
  • Such a forming tool is known from DE 103 28 052 B4 of the Applicant and is used for forming, in particular for rotary kneading, of workpieces in a forming machine.
  • Forming known forming process occur in the so-called feed process as well as the so-called piercing - depending on the first inclination angle of the forming element of the forming tool, which acts on the workpiece in the radial direction - significant forces acting on the workpiece in the axial direction.
  • These can disadvantageously lead to damage images on the workpiece, which are in the form of bulges or buckling.
  • DE 103 28 052 B4 provides that a raised, relief-like and undulating surface structure is provided on the surface of the forming element of the forming tool, which has a plurality of elevations.
  • a forming tool is provided, which is characterized in that the machined with this forming workpieces are characterized by a high surface quality of the machined area.
  • a recessed surface structure is formed in the surface of the obliquely extending under the first tilting forming element, which has at least one recess with a sloping edge, and that the falling edge of this depression, based on the by the first Slope angle defined inlet an angle of the Umformelements, a second inclination angle, which is oriented opposite to the first inclination angle and its absolute value is greater than or equal to the absolute amount of the first inclination angle.
  • the inventive measures is achieved in an advantageous manner that in the surface of the Umformelements at least one, but preferably a plurality of depressions are arranged, the falling edge is more inclined than the forming element and opposite to its inclination is oriented.
  • the falling flanks of the recesses receive an axial force component when radial deformation forces impinge upon the workpiece, so that the axial forces acting on the feed device of the forming machine and caused by the machining process are reduced.
  • An advantageous development of the invention provides that at least one depression, but preferably all depressions of the surface structure introduced into the surface of the deformation element, are arranged orthogonally or substantially orthogonal to its longitudinal extent.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that at least two recesses of the surface structure of the forming tool according to the invention are arranged obliquely to the longitudinal extension of the forming element.
  • a greater torsional load is exerted on the workpiece by the forming tool according to the invention than is the case with depressions arranged orthogonally to the longitudinal extension of the shaping element and thus to the feed direction of the workpiece.
  • the oblique arrangement of the recesses of the surface structure has the advantage that in workpieces in which the torsional load occurring is not disturbing, thereby further reducing the force acting on the feed device and thus opposite to the feed direction of the forming axial forces is achieved.
  • FIG. 1 a front view of the exemplary embodiment
  • Figure 2 a longitudinal section through the forming tool of Figure 1 along the line M-Il 3 shows a schematic representation of the surface structure
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a tool head of a rotary swaging machine with the forming tool of FIGS. 1 to 3.
  • the round kneading head is a rotary kneading machine, that is to say a tool head of a forming machine, which, as is known, has a kneading shaft 2 with - in the case shown here - four radially displaceable kneading modules.
  • Each kneading module has a kneading tappet 10, which has a discharge path 4 at its radially outer end, which are acted upon periodically by pressure rollers 6 mounted in a roller cage 5, by rotationally driving the kneading shaft 2 and / or the roller cage 5 via an outer ring 7 become.
  • the pressure rollers 6 are based here on the outer ring 7.
  • the kneading modules also have a compensating plate 11 and in each case the forming tool 12.
  • Such a swaging head 1 is known per se and therefore does not need to be described in any more detail.
  • a region reduced from the starting diameter by the forming and between the first and second regions Transition region in which the outer diameter of the workpiece continuously increases from the reduced diameter to the initial diameter, that is, an axially extending transition region at the end workpiece is present, is known to proceed such that the Umformmaschine- 2 - as shown in FIG. 2, a forming element 21 arranged in a base body 12 'of the forming tool 12 is arranged at a defined first angle of inclination ⁇ i to the center axis M of the forming tool 12 and thus to the feed direction of the workpiece.
  • FIG. 3 now shows a cross section through the surface structure 22 shown in FIG. 2.
  • the surface 21 'of the forming element 21 of the forming tool 12 can be seen, and furthermore that the surface structure 22 does not touch the surface, as in the known forming tool explained in the introduction. che 21 'attached, so executed exalted. Rather, it is provided that the recesses 23 are introduced into the surface 21 'of the forming element 21.
  • the inlet bevel S of the deformation element 21, ie the first inclination angle, ⁇ i 10 °, relative to the central axis M of the tool.
  • the inclination of the flanks 23a relative to the central axis M thus has the value O 2 - O 1 .
  • the inclination of the trailing edges 23a of the recesses 23 is orienta- opposite advantage to the .alpha..sub.i determined by the first inclination angle oblique course of the deforming element 21 and the absolute value of the second inclination angle ⁇ 2 is here therefore greater than that of the first inclination angle .alpha..sub.i of the forming tool 12.
  • the sloping flanks 23a of the recesses 23 thus form a kind of abutment for these axial forces and divert them into the forming tool 12:
  • the material areas of the workpiece lying above the recesses 23 yield back, so that then the falling edges 23a of the recesses 23 act on the workpiece in the feed direction.
  • the surface structure 22 has at least one, but in practice a multiplicity of depressions 23 which are preferably parallel or substantially parallel to one another and - again preferably substantially orthogonal to the longitudinal direction of the forming tool 12 and thus are arranged to the feed direction V of the workpiece. But it is also possible that at least one of the recesses 23 is not - as shown in the figures Ren - orthogonal to the longitudinal direction of the forming tool 12 is arranged to extend, but extends obliquely thereto at a defined angle.
  • a forming tool 12 is provided, which is characterized in that a significant reduction of on the workpiece and / or the feed device of the forming machine acting axial forces can be achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Umformwerkzeug, insbesondere Knetwerkzeug, das einen Grundkörper (12') besitzt, in dem mindestens ein Umformelement (21) angeordnet ist, welches unter einem ersten Neigungswinkel (a1) zu einer Mittelachse (M) des Umformwerkzeugs (12) geneigt verläuft, wodurch eine Einlaufschräge (S) des Umformelements (12) festgelegt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der Oberfläche (21') des unter dem ersten Neigungswinkel (a1) schräg verlaufenden Umformelements (21) eine vertieft ausgebildete Oberflächenstruktur (22) ausgebildet ist, die mindestens eine Vertiefung (23) mit einer abfallenden Flanke (23a) besitzt, und dass die abfallende Flanke (23a) dieser Vertiefung (23), bezogen auf die durch den ersten Neigungswinkel (a1) definierte Einlaufschräge (S) des Umformelements (21), einen zweiten Neigungswinkel (a2) aufweist, der zu dem ersten Neigungswinkel (a1) entgegengesetzt orientiert und dessen Absolutbetrag größer oder gleich dem Absolutbetrag des ersten Neigungswinkels (a1) ist.

Description

Umformwerkzeug, insbesondere Knetwerkzeug
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Umformwerkzeug, insbesondere Knetwerkzeug, das einen Grundkörper besitzt, in dem mindestens ein Umformelement angeordnet ist, welches unter einem ersten Neigungswinkel zu einer Mittelachse des Umformwerkzeugs geneigt verläuft, wodurch eine Einlaufschräge des Umformelements festgelegt ist.
Ein derartiges Umformwerkzeug ist aus der DE 103 28 052 B4 der Anmelderin bekannt und wird zum Umformen, insbesondere zum Rundkneten, von Werkstücken in einer Umformmaschine verwendet. Bei einem derartigen mittels des be- kannten Umformwerkzeugs durchgeführten Umformvorgang entstehen im so genannten Vorschubverfahren als auch beim so genannten Einstechverfahren - abhängig vom ersten Neigungswinkel des Umformelements des Umformwerkzeugs, welches das Werkstück in radialer Richtung beaufschlagt - erhebliche auf das Werkstück in axialer Richtung wirkende Kräfte. Diese können in nachteiliger Art und Weise zu Schadensbildern am Werkstück, die sich in Form von Aufbauchungen oder Knickungen darstellen, führen. Die durch die Umformwerkzeuge hervorgerufene axiale Kraft belastet darüber hinaus in nachteiliger Art und Weise sowohl die Umformmaschine als auch das Vorschubsystem für das Werkstück und die das Werkstück haltende Spanneinrichtung, da durch die vorgenannten Einrich- tungen die beim Umformvorgang hervorgerufenen Axialkräfte von diesen Einrichtungen kompensiert werden müssen. Um nun diesen Axialkräften entgegenzuwirken, ist bei der DE 103 28 052 B4 vorgesehen, dass auf der Oberfläche des Umformelements des Umformwerkzeugs eine erhabene, reliefartige und wellenförmige Oberflächenstruktur vorgesehen ist, die eine Vielzahl von Erhebungen auf- weist. Durch diese erhabene Oberflächenstruktur auf der Oberfläche des Umformelements wird ein Umformwerkzeug geschaffen, welches sich dadurch auszeichnet, dass die mit diesem Umformwerkzeug bearbeiteten Werkstücke sich durch eine hohe Oberflächenqualität des bearbeiteten Bereichs auszeichnen. Wünschenswert ist jedoch eine weitere Verringerung der durch die Axialkräfte beim Umformvorgang auftretenden Belastungen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Umformwerkzeug der eingangs genannten Art weiterzubilden, dass durch das erfindungsgemäße Umformwerkzeug eine Verringerung der Axialkräfte erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der Oberfläche des unter dem ersten Neigungswinkel schräg verlaufenden Umformelements eine vertieft ausgebildete Oberflächenstruktur ausgebildet ist, die mindestens eine Vertiefung mit einer abfallenden Flanke besitzt, und dass die abfallende Flanke dieser Vertiefung, bezogen auf die durch den ersten Neigungswinkel definierte Einlauf- schräge des Umformelements, einen zweiten Neigungswinkel aufweist, der zu dem ersten Neigungswinkel entgegengesetzt orientiert und dessen Absolutbetrag größer oder gleich dem Absolutbetrag des ersten Neigungswinkels ist.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, dass in der Oberfläche des Umformelements mindestens eine, vorzugsweise aber eine Vielzahl von Vertiefungen angeordnet sind, deren abfallende Flanke stärker geneigt ist als die das Umformelement und entgegengesetzt zu dessen Neigung orientiert ist. Hierdurch wird bewirkt, dass beim Auftreffen von radialen Umformkräften auf das Werkstück die abfallenden Flanken der Vertie- fungen eine axiale Kraftkomponente aufnehmen, so dass die auf die Vorschubeinrichtung der Umformmaschine einwirkenden, durch den Bearbeitungsvorgang hervorgerufenen axialen Kräfte verringert werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine Ver- tiefung, vorzugsweise aber alle Vertiefungen der in die Oberfläche des Umformelements eingebrachten Oberflächenstruktur orthogonal oder im wesentlichen orthogonal zu dessen Längserstreckung angeordnet sind. Diese Maßnahmen besitzen den Vorteil, dass eine derartige Anordnung der Vertiefungen der erfindungsgemäßen Oberflächenstruktur bewirkt, dass nur eine äußerst geringe Torsi- onsbelastung auf das Werkstück aufgebracht wird, welche dadurch entsteht, dass das laufende Umformwerkzeug während des Umformvorgangs sich um das stillstehende Werkstück in Umfangsrichtung dreht. Die orthogonal zur Längserstreckung und somit zur Vorschubrichtung des Werkstücks angeordneten Vertiefung bewirken daher in vorteilhafter Art und Weise nicht nur geringe Axialkräfte, son- dem auch, dass das Umformwerkzeug keine oder nur eine geringe Torsionskraft in das Werkstück einbringt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens zwei Vertiefungen der Oberflächenstruktur des Umformelements des erfindungs- gemäßen Umformwerkzeugs parallel oder im wesentlichen parallel zueinander - A -
verlaufen. Eine derartige Maßnahme besitzt wiederum im Hinblick auf eine geringe Torsionsbelastung des vom erfindungsgemäßen Umformwerkzeugs zu bearbeitenden Werkstücks Vorteile, und zwar insbesondere dann, wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen ist, dass mindestens zwei Vertiefungen der Oberflächenstruktur mindestens eines Umformele- ments einen im wesentlichen geradlinigen Verlauf besitzen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens zwei Vertiefungen der Oberflächenstruktur des erfindungsgemäßen Umformwerkzeugs schräg zur Längserstreckung des Umformelements angeordnet sind. Hier- durch wird zwar auf das Werkstück eine größere Torsionsbelastung durch das erfindungsgemäße Umformwerkzeug ausgeübt, als dies bei orthogonal zur Längserstreckung des Umformelements und somit zur Vorschubrichtung des Werkstücks angeordneten Vertiefungen der Fall ist. Jedoch besitzt die schräge Anordnung der Vertiefungen der Oberflächenstruktur den Vorteil, dass bei Werkstücken, bei denen die auftretende Torsionsbelastung sich nicht störend bemerkbar macht, dadurch eine weitere Reduzierung der auf die Vorschubeinrichtung und somit entgegen derer Vorschubrichtung der Umformmaschine wirkenden Axialkräfte erzielt wird.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigt:
Figur 1 : eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels,
Figur 2: ein Längsschnitt durch das Umformwerkzeug der Figur 1 entlang der Line M-Il Figur 3: eine schematische Darstellung der Oberflächenstruktur, und
Figur 4: eine schematische Darstellung eines Werkzeugskopfs einer Rundknetmaschine mit dem Umformwerkzeug der Figuren 1 bis 3.
Bevor nun im Detail das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eines allgemein mit 12 bezeichneten Umformwerkzeugs beschrieben wird, sollen der leichteren Verständlichkeit halber die grundlegenden Vorgänge bei einem Umformvorgang mittels eines derartigen Umformwerkzeugs beschrieben werden: In Figur 4 ist nun ein allgemein mit 1 bezeichneter Rundknetkopf eine Rundknet- maschine, also ein Werkzeugkopf einer Umformmaschine, dargestellt, der bekanntermaßen eine Knetwelle 2 mit - im hier gezeigten Fall - vier radial verschiebbaren Knetmodule aufweist. Jedes Knetmodul besitzt einen Knetstößel 10, der an seinem in radialer Richtung äußeren Ende eine Ablaufbahn 4 aufweist, welche von in einem Rollenkäfig 5 gelagerten Druckrollen 6 periodisch beauf- schlagt werden, indem die Knetwelle 2 und/oder der Rollenkäfig 5 über einen Außenring 7 drehangetrieben werden. Die Druckrollen 6 stützen sich hierbei an dem Außenring 7 ab. Die Knetmodule weisen außer dem Knetstößel 10 noch eine Ausgleichsplatte 11 und jeweils das Umformwerkzeug 12 auf. Ein derartiger Rundknetkopf 1 ist an und für sich bekannt und muss daher nicht mehr näher be- schrieben werden.
Um nun aus einem röhr- oder stabförmigen Ausgangswerkstück ein Endprodukt zu schaffen, welches in einem ersten Bereich weiterhin den nicht-reduzierten Ausgangsdurchmesser des Ausgangswerkstücks, in einem zweiten Bereich einen gegenüber dem Ausgangsdurchmesser durch das Umformen reduzierten Bereich und zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich einen Übergangsbereich aufweist, in dem der Außendurchmesser des Werkstücks kontinuierlich vom reduzierten Durchmesser auf den Ausgangsdurchmesser ansteigt, das also ein in axialer Richtung schräg verlaufender Übergangsbereich bei dem Endwerkstück vor- handen ist, wird bekanntermaßen derart vorgegangen, dass das Umformwerk- zeug 12 - wie aus Figur 2 ersichtlich - ein in einem Grundkörper 12' des Umformwerkzeugs 12 angeordnetes Umformelement 21 besitzt, das unter einem definierten ersten Neigungswinkel αi zur Mittelachse M des Umformwerkzeugs 12 und somit zur Vorschubrichtung des Werkstücks angeordnet ist. Auch ein derartig ausgebildetes Umformwerkzeug 12 ist an und für sich bekannt und muss daher nicht mehr näher beschrieben werden. Es soll nur der Verständlichkeit halber ausgeführt werden, dass durch die radiale Umformkraft, die von dem Umformwerkzeug erzeugt wird, in Folge der schrägen Anordnung der Umformelemente 21 eine in axialer Richtung des Werkstücks wirkende Kraft hervorruft, welche das Werkstück belastet und von einer Vorschubeinrichtung (nicht gezeigt) der Um- formmaschine, durch die das Werkstück während des Umformvorgangs vorgeschoben wird, kompensiert werden muss.
Um nun diese Axialkräfte besser kompensieren und somit eine axiale Belastung des Werkstücks, die zu Ausknickungen und Ausbauchungen führen kann, sowie der Vorschubeinrichtung weiter verringern zu können, ist nun beim beschriebenen Umformwerkzeug 12 vorgesehen, dass in die Oberfläche 21' des Umformelements 21 eine gegenüber der Oberfläche 21 vertieft angeordnete Oberflächenstruktur 22 vorgesehen ist, welche mindestens eine Vertiefung 23, in der Regel aber ein Vielzahl von Vertiefungen 23, besitzt (siehe dazu Figur 2). Die genaue Ausbildung der Oberflächenstruktur 22 wird nun anhand der Figur 3 erläutert, in der ein exemplarisches Beispiel derselben dargestellt ist. Es muss daher betont werden, dass die dort angegebenen Winkel, Radien und sonstigen Abmessungen sowie der genaue Verlauf der Oberflächenstruktur 22 nur einen exemplarischen Charakter besitzen und die nachfolgende Beschreibung die Allgemeingültigkeit der Erläuterungen nicht beeinträchtigt:
Die Figur 3 zeigt nun einen Querschnitt durch die in Figur 2 dargestellte Oberflächenstruktur 22. Man erkennt die Oberfläche 21' des Umformelements 21 des Umformwerkzeugs 12 und des weiteren, dass die Oberflächenstruktur 22 nicht - wie bei dem eingangs erläuterten bekannten Umformwerkzeug - auf die Oberflä- che 21' aufgesetzt, also erhaben ausgeführt ist. Vielmehr ist vorgesehen, dass die Vertiefungen 23 in die Oberfläche 21 ' des Umformelements 21 eingebracht sind. In dem hier beschriebenen Fall ist die Einlaufschräge S des Umformelements 21 , also der erste Neigungswinkel, αi = 10°, bezogen auf die Mittelachse M des Werkzeugs. Jede der Vertiefungen 23 besitzt eine abfallende Flanke 23a und eine ansteigende Flanke 23b, wobei - wie ebenfalls aus Figur 4 ersichtlich - die abfallende Flanke 23a einer Vertiefung 23 gegenüber der Einlaufschräge S um einen zweiten Neigungswinkel von (hier:) α2 = 29° geneigt verläuft. Die Neigung der Flanken 23a gegenüber der Mittelachse M besitzt also den Wert O2- O1. Die Neigung der abfallenden Flanken 23a der Vertiefungen 23 ist entgegengesetzt orien- tiert zu dem durch den ersten Neigungswinkel αi festgelegten schrägen Verlauf des Umformelements 21 und der Absolutbetrag des zweiten Neigungswinkels α2 ist hier also größer als derjenige des ersten Neigungswinkels αi des Umformwerkzeugs 12. Diese entgegengesetzte Orientierung der Neigung des Umformelements 21 und der abfallenden Flanken 23 der Vertiefungen 23 bewirkt, dass axiale Kräfte, die durch die Knetmodule hervorgerufen werden, teilweise von dem Umformwerkzeug 12 aufgenommen werden und daher nicht mehr auf das Werkstück und/oder die Vorschubeinrichtung der Umformmaschine einwirken, da diese axialen Kräfte von den entgegengesetzt zur Neigung des Umformelements 21 orientiert verlaufenden Flanken 23a aufgenommen werden. Die abfallenden Flan- ken 23a der Vertiefungen 23 bilden somit eine Art Widerlager für diese axialen Kräfte auf und leiten sie in das Umformwerkzeug 12 ab: Durch die Beaufschlagung des Werkstücks 12 durch die Knetmodule 10 weichen die über den Vertiefungen 23 liegenden Materialbereiche des Werkstücks in diese zurück, so dass dann die abfallenden Flanken 23a der Vertiefungen 23 das Werkstück in Vor- schubrichtung beaufschlagen.
Dem Fachmann ist aus obiger Beschreibung klar ersichtlich, dass die hier beispielhaft gewählten Werte des ersten Neigungswinkels von αi = 10° und des zweiten Neigungswinkels α2 = 29° nur einen exemplarischen Charakter besitzen. We- sentlich ist nur, dass die Flanken 23a derart gegenüber der Einlaufschräge S ab- fallen, dass der Absolutwert des zweiten Neigungswinkels Ü2 gleich dem Absolutwert des ersten Neigungswinkels αi ist.
An dieser Stelle soll auch angemerkt werden, dass der in Figur 3 gezeigte wellenförmige Verlauf der Oberflächenstruktur 22 nicht zwingend ist. Es ist z. B. auch möglich, die Vertiefungen 23 sägezahnförmig auszubilden, wobei dann die geradlinig verlaufende abfallende Flanke 23a eines derartigen Sägezahns die axialen Kräfte teilweise aufnimmt.
Wie nun aus der Figur 2 ersichtlicht ist, weist die Oberflächenstruktur 22 wenigs- tens eine, in der Praxis aber eine Vielzahl von Vertiefungen 23 auf, die vorzugsweise parallel oder im wesentlichen parallel zueinander und - wiederum vorzugsweise - im wesentlichen orthogonal zur Längsrichtung des Umformwerkzeugs 12 und somit zur Vorschubrichtung V des Werkstücks angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, dass mindestens eine der Vertiefungen 23 nicht - wie in den Figu- ren gezeigt - orthogonal zur Längsrichtung des Umformwerkzeugs 12 verlaufend angeordnet ist, sondern in einem definierten Winkel hierzu schräg verläuft.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die beschriebene Ausgestaltung des Umformwerkzeugs 12 mit einer vertieft angeordneten Oberflächenstruktur 22 in Verbindung mit der beschriebenen Ausbildung der Vertiefungen 23 und insbesondere derjenigen der abfallenden Flanken 23a ein Umformwerkzeug 12 geschaffen wird, welches sich dadurch auszeichnet, dass eine deutliche Verringerung der auf das Werkstück und/oder die Vorschubeinrichtung der Umformmaschine einwirkenden Axialkräfte erzielbar ist.

Claims

Patentansprüche
1. Umformwerkzeug, insbesondere Knetwerkzeug, das einen Grundkörper (12') besitzt, in dem mindestens ein Umformelement (21) angeordnet ist, welches unter einem ersten Neigungswinkel (α-i) zu einer Mittelachse (M) des Umformwerkzeugs (12) geneigt verläuft, wodurch eine Einlaufschräge
(S) des Umformelements (12) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Oberfläche (21') des unter dem ersten Neigungswinkel (CH) schräg verlaufenden Umformelements (21) eine vertieft ausgebildete Oberflächenstruktur (22) ausgebildet ist, die mindestens eine Vertiefung (23) mit einer abfallenden Flanke (23a) besitzt, und dass die abfallende Flanke (23a) dieser Vertiefung (23), bezogen auf die durch den ersten Neigungswinkel (α-i) definierte Einlaufschräge (S) des Umformelements (21), einen zweiten Neigungswinkel (α2) aufweist, der zu dem ersten Neigungswinkel (α-i) entgegengesetzt orientiert und dessen Absolutbetrag größer oder gleich dem Ab- solutbetrag des ersten Neigungswinkels (α-i) ist.
2. Umformwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (22) wellenförmig ausgebildet ist.
3. Umformwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Vertiefung (23) sägezahnförmig ausgebildet ist.
4. Umformwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Vertiefungen (23) der Oberflächen- struktur (22) mindestens eines Umformwerkzeugs (22) des Umformwerkzeugs (22) im wesentlichen parallel zu einander angeordnet sind.
5. Umformwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Vertiefung (23) der Oberflächenstruktur (22) mindestens eines Umformelements (21) des Umformwerkzeugs (12) im wesentlichen orthogonal zur Längsrichtung des Umformwerkzeugs (12) angeordnet ist.
6. Umformwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Vertiefung (23) der Oberflächenstruktur (22) mindestens eines Umformelements (21) des Umformwerkzeugs (12) in einer zur Vorschubrichtung (V) des Werkstücks orthogonalen Richtung im wesentlichen geradlinig verläuft.
7. Umformwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass mindestens eine Vertiefung (23) der Oberflächenstruktur
(22) mindestens eines Umformelements (21) des Umformwerkzeugs (12) gekrümmt oder wellenförmig ausgebildet ist.
8. Umformwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass mindestens eine Vertiefung (23) der Oberflächenstruktur
(22) mindestens eines Umformelements (21) des Umformwerkzeugs (12) schräg zur Längsrichtung des Umformwerkzeugs (12) angeordnet ist.
9. Umformmaschine, insbesondere Rundknetmaschine, die ein Umformwerk- zeug (12) zur radialen Beaufschlagung eines Werkstücks aufweist, gekennzeichnet durch mindestens ein Umform Werkzeug (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
EP10713307A 2009-03-18 2010-03-18 Umformwerkzeug, insbesondere knetwerkzeug Revoked EP2408577B1 (de)

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