成型工具、特別是搓捏工具的製作方法

2023-04-23 03:51:41

專利名稱：成型工具、特別是搓捏工具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種成型工具、特別是搓捏工具，所述成型工件具有基體，在所述基體中設置至少一個成型元件，所述成型元件相對於成型工具的中軸線成第一傾斜角傾斜地延伸，藉此確定成型元件的一導入斜坡。
背景技術：
由本申請人的DE 10328052B4已知這樣的成型工具，並且用於工件在一成型機中的成型、特別是圓搓捏。在這樣的藉助於已知的成型工具實施的成型過程中在所謂進給方法中及在所謂切入方法中-取決於成型工具的成型元件的第一傾斜角，成型工具沿徑向方向對工件加載-產生顯著的沿軸向方向作用到工件上的力。它可以以不利的方式和方式導致工件上的損傷外貌，它們以凸起或彎曲的形式構成。通過成型工具引起的軸向力還以不利的方式和方法不僅對成型機而且對用於工件的進給系統和固定工件的夾緊裝置加載，因為通過上述各裝置必須由這些裝置平衡在成型過程中引起的軸向力。為了現在抵抗這些軸向力，在DE 10328252B4中設定，在成型工具的成型元件的表面上設有凸出的浮雕狀的和波浪形的表面結構，其具有大量的突起。通過在成型元件的表面上的這種凸出的表面結構構成一成型工具，其特點在於，利用這樣的成型工具加工的工件的特徵是加工的區域的高的表面質量。但值得追求的是進一步減小因軸向力在成型過程中產生的負荷。

發明內容
本發明的目的是，進一步構成一種開頭所述型式的成型工具，通過按照本發明的成型工具達到軸向力的減小。按照本發明該目的這樣達到，即在成第一傾斜角傾斜延伸的成型元件的表面中構造一凹進構成的表面結構，所述表面結構具有至少一個包括下降的側面的凹槽，並且該凹槽的下降的側面相對於成型元件的通過第一傾斜角確定的導入斜坡具有第二傾斜角，所述第二傾斜角相反於第一傾斜角定向並且其絕對值大於或等於第一傾斜角的絕對值。通過按照本發明的措施以有利的方式和方法達到，在成型元件的表面中設置至少一個，但優選大量的凹槽，所述凹槽的下降的側面比成型元件更大地傾斜並與所述成型元件的傾斜相反地定向。藉此導致，在徑向成型力撞到工件上時各凹槽的下降的側面承受軸向分力，從而減小作用到成型機的進給裝置上的、由加工過程引起的軸向力。本發明的有利的進一步構成設定，在成型元件的表面中制出的表面結構的至少一個凹槽、但優選全部的凹槽垂直於或基本上垂直於其縱向長度設置。這些措施的優點是，這樣地設置按照本發明的表面結構的各凹槽而導致，只將極小的扭轉負荷施加到工件上，其由此產生，運行的成型工具在成型過程繞固定的工件沿圓周方向旋轉。垂直於縱向延長並因此垂直於工件的進給方向設置的凹槽因此以有利的方式和方法導致不僅微小的軸向力， 而且成型工具沒有或僅僅微小的扭力被引入到工件中。本發明的另一有利的進一步構成設定，按照本發明的成型工具的成型元件的表面結構的至少兩個凹槽相互平行或基本上相互平行地延伸。這樣的措施關於由按照本發明的成型工具待加工的工件的微小的扭轉負荷再次具有優點，而且如果按照本發明的另一有利的進一步構成設定，至少一個成型元件的表面結構的至少兩個凹槽具有基本上直線的走向，則尤其如此。本發明的另一有利的進一步構成設定，按照本發明的成型工具的表面結構的至少兩個凹槽傾斜於成型元件的縱向長度設置。由此雖然比在垂直於成型元件的縱向長度並因此垂直於工件的進給方向設置的凹槽的情況下通過按照本發明的成型工具對工件施加較大的扭轉負荷。但表面結構的各凹槽的傾斜設置具有優點，即在可以不受影響地注意到所出現的扭轉負荷的工件中，因此實現進一步減小作用到進給裝置上的並因此相反於其成型機的進給方向起作用的軸向力。本發明的其他的有利的進一步構成是諸從屬權利要求的主題。


由實施例得知本發明的其他的細節和優點，以下藉助附圖描述該實施例。其中圖1:實施例的前視圖，圖2 圖1的成型工具沿線II-II截取的縱剖視圖，圖3 表面結構的示意圖，和圖4 包括圖1至3的成型工具的圓搓捏機的工具頭的示意圖。
具體實施例方式在現在詳細地描述總體用12表示的成型工具的圖1至3中所示的實施例之前，為了更容易理解起見，擬描述在藉助於這樣的成型工具的成型過程中的基本過程圖4中現在示出總體用1表示的圓搓捏機的圓搓捏頭、亦即成型機的工具頭，其按已知的方式具有一搓捏軸2，其包括在這裡所示的情況下四個徑向可移動的搓捏模塊。每一搓捏模塊具有一個搓捏滑塊10，該搓捏滑塊在其沿徑向方向外端上具有滑道4，通過經由一外環7旋轉驅動搓捏軸2和/或滾子保持架5，所述滑道被在滾子保持架5中支承的多個壓輥6周期地加載。各壓輥6在此支承在外環7上。各搓捏模塊除搓捏滑塊10外還具有一平衡板11和相應的成型工具12。這樣的圓搓捏頭1本身是已知的並且因此不必再更詳細地描述。現在為了從管形或棒形的初始工件製成最終產品，其在第一區域內依然具有初始工件的未減小的初始直徑，在第二區域內具有一通過成型相對於初始直徑減小的區域和在第一區域與第二區域之間具有一過渡區域，在該過渡區域內，工件的外徑連續地從減小的直徑增加到初始直徑，它因此在最終工件中存在一沿軸向方向傾斜延伸的過渡區域，按已知方式這樣地實現，即成型工具12 (如由圖2可看出的)具有在成型工具12的基體12 『 中設置的成型元件21，它以相對於成型工具12的中軸線M並因此相對於工件的進給方向成一規定的第一傾斜角Q1設置。這樣構成的成型工具12本身也是已知的並因此不必再更詳細地描述。為了理解起見只擬說明，通過由成型工具產生的徑向成型力，由於成型元件21 的傾斜設置引起沿工件的軸向方向作用的力，其對工件加載並且由成型機的進給裝置(未示出)平衡，通過所述進給裝置在成型過程中推進工件。為了現在能夠更好地平衡這些軸向力並因此能夠進一步減小工件的軸向負荷，它可以導致工件的彎曲和凸起，以及能夠進一步減小進給裝置，現在在描述的成型工具12中設定，在成型元件21的表面21 『中設置一相對於表面21凹進設置的表面結構22，它具有至少一個凹槽23，但通常是大量的凹槽23 (對此參見圖2)。現在藉助圖3說明表面結構22 的詳細的構成，在圖3中示出其一個示例性的實例。因此必須強調，在那裡說明的角度、半徑和其他的尺寸以及表面結構22的詳細的延伸只具有一示例性的特性並且以下的描述並不損害說明的普遍適用性。圖3現在示出通過圖2中所示的表面結構22的橫截面圖。可看出成型工具12的成型元件21的表面21'並且另外，表面結構22不如在開頭所述已知的成型工具那樣設置在表面21'上，亦即構成凸出的。相反地設定在成型元件21的表面21'中制出凹槽23。 在這裡描述的情況下，成型元件21的相對於工具的中軸線M的導入斜坡S、亦即第一傾斜角αι = 10°。每一凹槽23具有一個下降的側面23a和一個上升的側面23b，其中如同樣由圖4可看出的，凹槽23的下降的側面2 相對於導入斜坡S成一第二傾斜角(在這裡)
= 傾斜延伸。因此各側面23a相對中軸線M的傾斜角具有的數值為Q2-Q115各凹槽23的下降的側面23a的傾斜角相反於成型元件21的通過第一傾斜角α 確定的傾斜延伸定向並且第二傾斜角α 2的絕對值在這裡因此大於成型工具12的第一傾斜角Ci1的絕對值。成型元件21的傾斜角的相反的定向和各凹槽23的下降的側面23a導致，通過各搓捏模塊引起的軸向力部分地由成型工具12承受並因此不再對工件和/或成型機的進給裝置產生作用，因為由相反於成型元件21的傾斜定向延伸的各側面23a承受這些軸向力。各凹槽23的下降的側面23a因此構成一種支座，用於這些軸向力並將其導入成型工具12中通過工件12藉助各搓捏模塊10對工件12的加載，工件的位於在各凹槽23上方的材料區域後退到凹槽，從而接著各凹槽23的下降的側面23a向進給方向加載工件。對於本領域的技術人員來說由以上描述可以看出在這裡示例性選擇的第一傾斜角Ci1 = 10°和第二傾斜角ci2 = °的數值只具有示例性的特性。重要的僅僅是，各側面23a相對於導入斜坡S這樣下降，即第二傾斜角α 2的絕對值等於第一傾斜角α工的絕對值。在這一點上還應說明的是，在圖3中所示的波浪形的曲線並不是強制性的。例如也有可能，將各凹槽23構造成鋸齒形的，其中這樣的鋸齒的直線延伸的下降的側面23a則部分地承受軸向力。如現在由圖2可看出的是，表面結構22具有至少一個、但在實際上大量的凹槽23， 它們優選相互平行或基本上相互平行並且又優選基本上垂直於成型工具12的縱向方向並因此垂直於工件的進給方向V設置。但也有可能的是，至少一個凹槽23不如在圖中所示那樣垂直於成型工具12的縱向方向延伸地設置，而與其成一定的角度傾斜延伸。總的來說，可以確認，通過成型工具12的包括具有凹進設置的表面結構22的已描述的構造結合各凹槽23的已描述的結構和特別是各下降的側面23a的結構提供一種成型工具12，其特徵在於，可實現對工件和/或成型機的進給裝置產生作用的軸向力的明顯減
權利要求
1.成型工具、特別是搓捏工具，所述成型工具具有基體(12')，在所述基體中設置至少一個成型元件(21)，所述成型元件相對於成型工具(1 的中軸線(M)成第一傾斜角 (Q1)傾斜地延伸，由此確定成型元件(1 的導入斜坡(S)；其特徵在於，在以第一傾斜角 (Q1)傾斜地延伸的成型元件的表面Ol')中構造凹進構成的表面結構(22)，所述表面結構具有至少一個包括下降的側面03a)的凹槽(23)，並且該凹槽03)的下降的側面(23a)相對於成型元件的通過第一傾斜角(α)確定的導向斜度( 具有第二傾斜角(α2)，所述第二傾斜角與第一傾斜角(Ci1)相反地定向，並且所述第二傾斜角的絕對值大於或等於第一傾斜角(Ci1)的絕對值。
2.按照權利要求1所述的成型工具，其特徵在於，所述表面結構02)構造成波浪形的。
3.按照權利要求1所述的成型工具，其特徵在於，至少一個凹槽03)構造成鋸齒形的。
4.按照上述權利要求之一項所述的成型工具，其特徵在於，成型工具02)的至少一個成型元件的表面結構02)的至少兩個凹槽03)基本上相互平行設置。
5.按照上述權利要求之一項所述的成型工具，其特徵在於，成型工具(12)的至少一個成型元件的表面結構02)的至少一個凹槽03)基本上垂直於成型工具(12)的縱向方向設置。
6.按照上述權利要求之一項所述的成型工具，其特徵在於，成型工具(12)的至少一個成型元件的表面結構02)的至少一個凹槽03)沿垂直於工件的進給方向(V)的方向基本上直線地延伸。
7.按照上述權利要求之一項所述的成型工具，其特徵在於，成型工具(12)的至少一個成型元件的表面結構02)的至少一個凹槽03)構造成曲折的或波浪形的。
8.按照上述權利要求之一項所述的成型工具，其特徵在於，成型工具(12)的至少一個成型元件的表面結構02)的至少一個凹槽03)傾斜於成型工具(12)的縱向方向設置。
9.成型機、特別是圓搓捏機，所述成型機具有成型工具(12)，用於徑向加載工件，其特徵在於設有至少一個按照上述權利要求之一項所述的成型工具(12)。
全文摘要
本發明涉及一種成型工具、特別是搓捏工具，它具有一基體(12′)，在其中設置至少一個成型元件(21)，其向成型工具(12)的一中軸線(M)成一第一傾斜角(α1)傾斜延伸，藉此確定成型元件(21)的一導入斜坡(S)；其特徵在於，在成第一傾斜角(α1)傾斜延伸的成型元件(21)的表面(21′)中構成一凹進構成的表面結構(22)，它具有至少一個包括一逐漸下降的側面(23a)的凹槽(23)，並且該凹槽(23)的逐漸下降的側面(23a)關於通過第一傾斜角(α1)確定的成型元件(21)的導向斜度(S)具有一第二傾斜角(α2)，其相反於第一傾斜角(α1)定向並且其絕對數大於或等於第一傾斜角(α1)。
文檔編號B21J13/02GK102413959SQ201080018962
公開日2012年4月11日 申請日期2010年3月18日 優先權日2009年3月18日
發明者F·賓哈克 申請人:費爾斯有限公司