用于由预先穿孔的空心坯料制造管形工件的方法和装置.pdf

本发明涉及一种制造长的管形工件的方法，当空心坯料(1)在锻机(3)中锻造之前在芯棒杆(4)上设置的芯棒(5)轴向地穿过坯料操作机(2)中的中心孔(6)，并且继续插入到空心坯料的内孔(7)中。为了将芯棒精确定中心地插入到空心坯料中，芯棒杆(4)具有至少一个定心件(8)，其中，定心件(8)的外直径(Dz)和坯料操作机(2)的中心孔(6)的内直径(D1)一样或略小一些，芯棒杆(4)的外直径(DA)比定心件(8)的外直径(Dz)小；芯棒杆(4)穿过坯料操作机(2)的中心孔(6)的，从而定心件(8)的外周边和坯料操作机(2)的中心孔(6)之间有接触；芯棒杆(4)和坯料操作机(2)的中心孔之间没有接触。

权利要求书
1.  用于由预先穿孔的空心坯料(1)制造长的管形工件的方法，在该方法中，空心坯料(1)被坯料操作机(2)抓住，并且被送入到锻机(3)的工作区域中，其中，在空心坯料(1)在锻机(3)中锻造之前在芯棒杆(4)上设置的芯棒(5)轴向地穿过坯料操作机(2)中的中心孔(6)，并且继续插入到空心坯料(1)的内孔(7)中，其特征在于，芯棒杆(4)具有至少一个定心件(8)，其中，定心件(8)的外直径(DZ)与坯料操作机(2)的中心孔(6)的内直径(D1)一样或比其略小，其中，芯棒杆(4)的外直径(DA)比定心件(8)的外直径(DZ)小；并且芯棒杆(4)穿过坯料操作机(2)的中心孔(6)，从而定心件(8)的外周边和坯料操作机(2)的中心孔(6)之间有接触；并且芯棒杆(4)和坯料操作机(2)的中心孔(6)之间没有接触。

2.  按照权利要求1所述的方法，其特征在于，定心件(8)在锻机(3)中的整个锻造过程期间被轴向地支承在空心坯料(1)的外部和空心轴(4)的内部。

3.  按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，空心坯料(1)的内孔(7)，和/或芯棒(5)在芯棒(5)插入到空心坯料(1)的内孔(7)之前设有润滑剂或者分离剂。

4.  用于由预先穿孔的空心坯料(1)制造长的管形工件的装置，该装置包括：
具有中心孔(6)的坯料操作机(2)，这个坯料操作机设计成用于抓住和轴向移动空心坯料(1)；
锻机；和
具有设置于其上的芯棒(5)的芯棒杆(4)，用于穿过坯料操作机(2)中的中心孔(6)，和用于轴向地插入到空心坯料(1)的内孔(7)中，特别是用于执行按照权利要求1至3的任一项所述的方法，
其特征在于，芯棒杆(4)具有至少一个定心件(8)，其中，定心件(8)的外直径(DZ)比坯料操作机(2)的中心孔(6)的内直径(D1)略小，或者一样，并且其中，芯棒杆(4)的外直径(DA)比定心件(8)的外直径(DZ)要小。

5.  按照权利要求4所述的装置，其特征在于，定心件(8)至少为两部件构成，其中，这至少两个部件彼此同心设置。

6.  按照权利要求5所述的装置，其特征在于，内置部件(8′)在径向截面上具有凸形构成的外周边(9)，这个外周边靠在外置部件(8″)上，所述外置部件在径向截面上具有对应的凹形构成的内周边。

7.  按照权利要求4到6的任一项所述的装置，其特征在于，定心件(8)在它的外周边上设置至少一个斜边(10)。

8.  按照权利要求4至7的任一项所述的装置，其特征在于，定心件(8)在两侧轴向地通过夹紧部件(11、12)固定在芯棒杆(4)上。

说明书用于由预先穿孔的空心坯料制造管形工件的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于从预先穿孔的空心坯料制造长的管形工件的方法。在该方法中空心坯料被一个坯料操作机抓住，并且被送入到一个锻机的工作区域中，其中，在空心坯料在锻机中锻造之前一个在一个芯棒杆上设置的芯棒轴向地穿过坯料操作机中的一个中心孔，并且继续插入到空心坯料的一个内孔中。此外，本发明还涉及一种用于从预先穿孔的空心坯料制造长的管形工件的装置。
背景技术
现有技术已公开了这样一种方式方法以及一种相应的装置。通过锻造可从一个空心坯料制造一种管形工件，其做法是将一个预先穿孔的空心坯料借助一个坯料操作机送入一个锻机中，其中，这个空心坯料在锻机中在一个芯棒上被锻成，这个芯棒设置或者固定在一个芯棒杆的轴向端部上。
锻机具有多个径向对空心坯料施加作用的工具或者锻造钳口。如DE 40 16 534 A1所公开的，在加载侧，也就是例如通过向内摆动被输送到锻机前，或者加载的空心坯料例如借助夹钳被一个坯料操作机抓住和保持。具有在端部侧设置的芯棒的芯棒杆被一个伺服驱动装置轴向可加载地穿过坯料操作机的一个空心轴(中心孔)地被送入到用于进行锻造处理被坯料操作机保持的空心坯料中。
其中，中心地将芯棒插入到空心坯料就是很大的问题，特别是面临芯棒杆的大长度，其易于发生弯曲。
DE 200 07 682 U1公开了在一个用于工件的轴向支撑和旋转驱动而设置的，且可转动和可轴向移动地支承在一个夹头壳体中的容纳装置中对芯棒杆进行导向。为此这个容纳装置具有一个导套。一个用于容纳芯棒杆的导向段的套筒不转动地设置在这个导套中。这个方案的缺陷是芯棒杆导向装置很费事。这引起相应的成本。
发明内容
因此本发明的任务是提供一种方法和一种装置。这种方法和这种装置可以简单的方式将芯棒定中心地插入到空心坯料中，并且其中尽可能地排除芯棒杆的弯曲。
这个任务通过本发明的方法通过下述措施得以完成，即芯棒杆具有至少一个定心件，其中，这个定心件的外直径略小于或者等于坯料操作机的中心孔的内直径，并且其中，芯棒杆的外直径小于定心件的外直径；并且芯棒杆是如此地穿过坯料操作机的中心孔的，即定心件的外周边和坯料操作机的中心孔之间有接触并且芯棒杆和坯料操作机的中心孔之间无接触。
其中，优选地在锻机中的整个锻造过程中定心件轴向地被保持在空心坯料的外部和空心轴的内部。
空心坯料的内孔，和/或芯棒优选地在芯棒插入到空心坯料的内孔之前设置一种润滑剂或者分离剂。
空心坯料的内孔和芯棒在它们的直径方面是如此设计的，即在芯棒轴向地插入到空心坯料的内孔中时和锻造过程之前在芯棒和空心坯料的内孔之间不发生接触。
用于从预先穿孔的空心坯料制造长的管形工件的装置包括：一个具有中心孔的坯料操作机(这个坯料操作机设计成用于抓住和轴向移动空心坯料)，一个锻机，一个带有设置在其上的芯棒的芯棒杆，用于轴向地导引穿过坯料操作机中的中心孔和用于轴向地插入到空心坯料的内孔中。根据本发明这个装置的特点在于，芯棒杆具有至少一个定心件，其中，定心件的外直径略小于或者等于坯料操作机的中心孔的内直径，并且其中，芯棒杆的外直径小于定心件的外直径。
根据一个优选的实施形式，定心件设计至少为两部件，其中，这至少两个部件彼此同心设置。特别是可以规定一个内置的部件在径向截面中具有一个凸形设计的外周边，这个外周边贴靠外置的部件，所述外置部件在径向截面中具有一个对应的凹形设计的内周边。定心件可在它的外周边上设置至少一个斜边。
定心件在两侧轴向地通过夹紧部件固定在芯棒杆上。
空心坯料的内孔的直径在它锻造加工之前优选地大于芯棒的外直径。
采用建议的方案以有利的方式将具有芯棒的芯棒杆在坯料操作机的空心轴中，并且因此直接在事件的地点上被定中心，并且在其中在操作机的，和/或芯棒杆-伺服驱动装置的轴向调节运动期间定中心地被支撑，并且在空心轴的整个长度上被导向。
为此，芯棒杆设置一个定心件或者定心环。它的外直径和坯料操作机的空心轴的内直径大体对应。
建议的方法和装置特别有利地适用于管的锻造。在坯件操作机的内部对芯棒和芯棒杆的组合进行功能性的定中心。
通过使用定心件可有效地防止比较长的芯棒杆的弯曲，或者肯定可大大地使其弯曲最小化。芯棒可定中心地插入到空心坯料中。
附图说明
在附图中示出了本发明的一个实施例。
这些附图是：
图1：用于由预先穿孔的空心坯料制造管形工件的装置在第一方法状态期间的简图。
图2：在第二，以后的方法状态期间的图1的装置。
图3：在第三，再以后的方法状态期间的图1的装置。
图4：在第四，再以后的方法状态期间的图1的装置。
图5：在第五，再以后的方法状态期间的图1的装置。
图6：在第六，再以后的方法状态期间的图1的装置。
图7：图1的装置的径向断面的大体详图。
具体实施方式
在图1到图6中可看到一个用于制造管形工件的装置，其中，按照时间顺序示出不同的方法阶段。
该装置包括一个坯料操作机2。这个操作机具有两个或者四个夹钳13、14，用于抓住和夹紧空心坯料1(见图5和图6)。坯料操作机2用它的加载侧面向一个锻机3。在这个锻机中这个空心坯料1可通过径向地从外部对它施加作用的锻造工具18被锻造。只有当在空心坯料1的一个内孔7(请见图7)中放置了一个芯棒5，才用锻造工具18进行锻造。芯棒5设置在芯棒杆4的轴向端部。以本身已公开的方式，芯棒杆4和芯棒5一起穿过坯料操作件2中的一个中心孔6(空心轴)并且当空心坯料1被夹钳13、14保持时插入到空心坯料1的内孔7中。
为了对芯棒杆4进行操作，在侧面在坯料操作机2旁边将芯棒杆4放置在支架15上，或者放置在一个靠近坯料操作机2的附加支架15′上，这相当于图1所示的初始状态。此外，在侧面靠近芯棒杆4设置有一个芯棒操作机16。在这个操作机上设置了一个用于旋转驱动芯棒杆4的滑座17。根据图1，芯棒5连同芯棒杆4放置在支架15上。
接着根据图2将芯棒杆4固定在芯棒操作机16上。由此现在芯棒5连同芯棒杆4不仅可沿轴向方向移动，而且在需要时也可绕纵轴转动。
接着根据图3坯料操作机2返回，也就是说移向芯棒操作机16，并且将芯棒5连同芯棒杆4插入到坯料操作机2的中心孔6中(这个中心孔设置在一个空心轴中，这个空心轴是坯料操作机2的组成部件)。代替地这个芯棒操作机16本身也可具有一个驱动装置，并且完成插入操作。
接着根据图4，芯棒操作机16移动芯棒5连芯棒杆4通过坯料操作机2的中心孔6(空心轴)。
根据图5接着，空心坯料1向内摆动。这个空心坯料1被夹钳13、15抓住，并且夹紧，也就是说坯料操作机2夹住空心坯料，准备进行锻造。
根据图6进行锻造本身，也就是说，坯料操作机2和芯棒操作机16移动到锻造位置。在这种情况中这个芯棒5是如此地在空心坯料1中轴向设置的，即在其上可用锻造工具18进行锻造过程。
图1到图6示出了从空心坯料1制造一个管形工件的顺序。这个时间顺序是将芯棒杆4优选地放置到坯件支架上和一个附加支架上，用这些支架形成机器座19，直到将带有下面叙述的定心件8的芯棒杆4插入到坯件操作机2的中心孔(空心轴)中并且最后当操作机，和/或芯棒杆伺服驱动装置-它设计为芯棒操作机滑座-作轴向运动时芯棒杆通过它的定心件定中心支撑地被导向。
其中重要的是这个芯棒杆4具有至少一个定心件8(在本实施中正好是一个定心件8)。图7示出了详细情况。在此图中可看到该装置的最重要的部件。
定心件8的外直径DZ比坯料操作机2的中心孔6的内直径D1略小，必要时它是一样大。然而芯棒杆4的外直径DA却比定心件8的外直径DZ要小。
这样达到芯棒杆4可如此地穿过坯料操作机2的中心孔6，即只在定心件8的外周边和坯料操作机2的中心孔6之间有接触，而在芯棒杆4和坯料操作机2的中心孔6之间不能出现接触。
从图7可以看出用于支撑的定心件8的结构是很有利的。这个定心件8主要由两个部件构成，也就是由一个径向内部件8′和一个同心设置的径向外部件8″构成(应该提到的是由于安装技术上的原因这个外部件8″又必须分割开，以便能在内部件8′上进行安装)。
如图7的径向断面图所示这个内部件8′具有一个凸形的外周边9。相应地部件8″为凹形设计。这种球冠形设计有如下优点，即在坯料操作机2的中心孔6(空心轴)中存在一个始终中心的载荷。内部件8′在两个轴向方向借助夹紧部件11和12固定在芯棒杆4上。通过一个斜边10可方便芯棒杆4和定心件8在或向中心孔6中的移动和特别是插入。这个斜边是加工到外部件8″上的。
在芯棒5导入到空心坯料1的内孔7中时，由于芯棒5和芯棒杆5的精确的同心导向，可避免芯棒5接触内孔7的内壁。内孔7的壁通常涂敷有或者设有润滑剂或者分离剂。因此如图7所示，在芯棒5导入到内孔7中时在芯棒和内孔之间保留有一个空气隙。
也就是说，通过在芯棒杆4上的定心件8大大地减小了芯棒杆4在空心坯料1的内部中的弯曲。
附图标记表
1    空心坯料
2    坯料操作机
3    锻机
4    芯棒杆
5    芯棒
6    坯料操作机中的中心孔
7    空心坯料中的内孔
8    定心件
8′  定心件的内部件
8″  定心件的外部件
9    凸形的外周边
10   斜边
11   夹紧部件
12   夹紧部件
13   坯料操作机的夹钳
14   坯料操作机的夹钳
15   支架
15′ 附加支架
16   芯棒操作机
17   滑座
18   锻造工具
19   机器座
DZ   定心件的外直径
DI   中心孔的内直径
DA   芯棒杆的外直径