專(zhuān)利名稱(chēng)：成型工具、特別是搓捏工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shè)置至少一個(gè)成型元件，所述成型元件相對(duì)于成型工具的中軸線(xiàn)成第一傾斜角傾斜地延伸，借此確定成型元件的一導(dǎo)入斜坡。
背景技術(shù)：
由本申請(qǐng)人的DE 10328052B4已知這樣的成型工具，并且用于工件在一成型機(jī)中的成型、特別是圓搓捏。在這樣的借助于已知的成型工具實(shí)施的成型過(guò)程中在所謂進(jìn)給方法中及在所謂切入方法中-取決于成型工具的成型元件的第一傾斜角，成型工具沿徑向方向?qū)ぜ虞d-產(chǎn)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(dǎo)致工件上的損傷外貌，它們以凸起或彎曲的形式構(gòu)成。通過(guò)成型工具引起的軸向力還以不利的方式和方法不僅對(duì)成型機(jī)而且對(duì)用于工件的進(jìn)給系統(tǒng)和固定工件的夾緊裝置加載，因?yàn)橥ㄟ^(guò)上述各裝置必須由這些裝置平衡在成型過(guò)程中引起的軸向力。為了現(xiàn)在抵抗這些軸向力，在DE 10328252B4中設(shè)定，在成型工具的成型元件的表面上設(shè)有凸出的浮雕狀的和波浪形的表面結(jié)構(gòu)，其具有大量的突起。通過(guò)在成型元件的表面上的這種凸出的表面結(jié)構(gòu)構(gòu)成一成型工具，其特點(diǎn)在于，利用這樣的成型工具加工的工件的特征是加工的區(qū)域的高的表面質(zhì)量。但值得追求的是進(jìn)一步減小因軸向力在成型過(guò)程中產(chǎn)生的負(fù)荷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，進(jìn)一步構(gòu)成一種開(kāi)頭所述型式的成型工具，通過(guò)按照本發(fā)明的成型工具達(dá)到軸向力的減小。按照本發(fā)明該目的這樣達(dá)到，即在成第一傾斜角傾斜延伸的成型元件的表面中構(gòu)造一凹進(jìn)構(gòu)成的表面結(jié)構(gòu)，所述表面結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)包括下降的側(cè)面的凹槽，并且該凹槽的下降的側(cè)面相對(duì)于成型元件的通過(guò)第一傾斜角確定的導(dǎo)入斜坡具有第二傾斜角，所述第二傾斜角相反于第一傾斜角定向并且其絕對(duì)值大于或等于第一傾斜角的絕對(duì)值。通過(guò)按照本發(fā)明的措施以有利的方式和方法達(dá)到，在成型元件的表面中設(shè)置至少一個(gè)，但優(yōu)選大量的凹槽，所述凹槽的下降的側(cè)面比成型元件更大地傾斜并與所述成型元件的傾斜相反地定向。借此導(dǎo)致，在徑向成型力撞到工件上時(shí)各凹槽的下降的側(cè)面承受軸向分力，從而減小作用到成型機(jī)的進(jìn)給裝置上的、由加工過(guò)程引起的軸向力。本發(fā)明的有利的進(jìn)一步構(gòu)成設(shè)定，在成型元件的表面中制出的表面結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)凹槽、但優(yōu)選全部的凹槽垂直于或基本上垂直于其縱向長(zhǎng)度設(shè)置。這些措施的優(yōu)點(diǎn)是，這樣地設(shè)置按照本發(fā)明的表面結(jié)構(gòu)的各凹槽而導(dǎo)致，只將極小的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷施加到工件上，其由此產(chǎn)生，運(yùn)行的成型工具在成型過(guò)程繞固定的工件沿圓周方向旋轉(zhuǎn)。垂直于縱向延長(zhǎng)并因此垂直于工件的進(jìn)給方向設(shè)置的凹槽因此以有利的方式和方法導(dǎo)致不僅微小的軸向力， 而且成型工具沒(méi)有或僅僅微小的扭力被引入到工件中。本發(fā)明的另一有利的進(jìn)一步構(gòu)成設(shè)定，按照本發(fā)明的成型工具的成型元件的表面結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)凹槽相互平行或基本上相互平行地延伸。這樣的措施關(guān)于由按照本發(fā)明的成型工具待加工的工件的微小的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷再次具有優(yōu)點(diǎn)，而且如果按照本發(fā)明的另一有利的進(jìn)一步構(gòu)成設(shè)定，至少一個(gè)成型元件的表面結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)凹槽具有基本上直線(xiàn)的走向，則尤其如此。本發(fā)明的另一有利的進(jìn)一步構(gòu)成設(shè)定，按照本發(fā)明的成型工具的表面結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)凹槽傾斜于成型元件的縱向長(zhǎng)度設(shè)置。由此雖然比在垂直于成型元件的縱向長(zhǎng)度并因此垂直于工件的進(jìn)給方向設(shè)置的凹槽的情況下通過(guò)按照本發(fā)明的成型工具對(duì)工件施加較大的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。但表面結(jié)構(gòu)的各凹槽的傾斜設(shè)置具有優(yōu)點(diǎn)，即在可以不受影響地注意到所出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷的工件中，因此實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步減小作用到進(jìn)給裝置上的并因此相反于其成型機(jī)的進(jìn)給方向起作用的軸向力。本發(fā)明的其他的有利的進(jìn)一步構(gòu)成是諸從屬權(quán)利要求的主題。


由實(shí)施例得知本發(fā)明的其他的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，以下借助附圖描述該實(shí)施例。其中圖1:實(shí)施例的前視圖，圖2 圖1的成型工具沿線(xiàn)II-II截取的縱剖視圖，圖3 表面結(jié)構(gòu)的示意圖，和圖4 包括圖1至3的成型工具的圓搓捏機(jī)的工具頭的示意圖。
具體實(shí)施例方式在現(xiàn)在詳細(xì)地描述總體用12表示的成型工具的圖1至3中所示的實(shí)施例之前，為了更容易理解起見(jiàn)，擬描述在借助于這樣的成型工具的成型過(guò)程中的基本過(guò)程圖4中現(xiàn)在示出總體用1表示的圓搓捏機(jī)的圓搓捏頭、亦即成型機(jī)的工具頭，其按已知的方式具有一搓捏軸2，其包括在這里所示的情況下四個(gè)徑向可移動(dòng)的搓捏模塊。每一搓捏模塊具有一個(gè)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(guò)經(jīng)由一外環(huán)7旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)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(gè)壓輥6周期地加載。各壓輥6在此支承在外環(huán)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(yīng)的成型工具12。這樣的圓搓捏頭1本身是已知的并且因此不必再更詳細(xì)地描述?，F(xiàn)在為了從管形或棒形的初始工件制成最終產(chǎn)品，其在第一區(qū)域內(nèi)依然具有初始工件的未減小的初始直徑，在第二區(qū)域內(nèi)具有一通過(guò)成型相對(duì)于初始直徑減小的區(qū)域和在第一區(qū)域與第二區(qū)域之間具有一過(guò)渡區(qū)域，在該過(guò)渡區(qū)域內(nèi)，工件的外徑連續(xù)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(guò)渡區(qū)域，按已知方式這樣地實(shí)現(xiàn)，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(shè)置的成型元件21，它以相對(duì)于成型工具12的中軸線(xiàn)M并因此相對(duì)于工件的進(jìn)給方向成一規(guī)定的第一傾斜角Q1設(shè)置。這樣構(gòu)成的成型工具12本身也是已知的并因此不必再更詳細(xì)地描述。為了理解起見(jiàn)只擬說(shuō)明，通過(guò)由成型工具產(chǎn)生的徑向成型力，由于成型元件21 的傾斜設(shè)置引起沿工件的軸向方向作用的力，其對(duì)工件加載并且由成型機(jī)的進(jìn)給裝置(未示出)平衡，通過(guò)所述進(jìn)給裝置在成型過(guò)程中推進(jìn)工件。為了現(xiàn)在能夠更好地平衡這些軸向力并因此能夠進(jìn)一步減小工件的軸向負(fù)荷，它可以導(dǎo)致工件的彎曲和凸起，以及能夠進(jìn)一步減小進(jìn)給裝置，現(xiàn)在在描述的成型工具12中設(shè)定，在成型元件21的表面21 ‘中設(shè)置一相對(duì)于表面21凹進(jìn)設(shè)置的表面結(jié)構(gòu)22，它具有至少一個(gè)凹槽23，但通常是大量的凹槽23 (對(duì)此參見(jiàn)圖2)?，F(xiàn)在借助圖3說(shuō)明表面結(jié)構(gòu)22 的詳細(xì)的構(gòu)成，在圖3中示出其一個(gè)示例性的實(shí)例。因此必須強(qiáng)調(diào)，在那里說(shuō)明的角度、半徑和其他的尺寸以及表面結(jié)構(gòu)22的詳細(xì)的延伸只具有一示例性的特性并且以下的描述并不損害說(shuō)明的普遍適用性。圖3現(xiàn)在示出通過(guò)圖2中所示的表面結(jié)構(gòu)22的橫截面圖?？煽闯龀尚凸ぞ?2的成型元件21的表面21'并且另外，表面結(jié)構(gòu)22不如在開(kāi)頭所述已知的成型工具那樣設(shè)置在表面21'上，亦即構(gòu)成凸出的。相反地設(shè)定在成型元件21的表面21'中制出凹槽23。 在這里描述的情況下，成型元件21的相對(duì)于工具的中軸線(xiàn)M的導(dǎo)入斜坡S、亦即第一傾斜角αι = 10°。每一凹槽23具有一個(gè)下降的側(cè)面23a和一個(gè)上升的側(cè)面23b，其中如同樣由圖4可看出的，凹槽23的下降的側(cè)面2 相對(duì)于導(dǎo)入斜坡S成一第二傾斜角(在這里)
= 傾斜延伸。因此各側(cè)面23a相對(duì)中軸線(xiàn)M的傾斜角具有的數(shù)值為Q2-Q115各凹槽23的下降的側(cè)面23a的傾斜角相反于成型元件21的通過(guò)第一傾斜角α 確定的傾斜延伸定向并且第二傾斜角α 2的絕對(duì)值在這里因此大于成型工具12的第一傾斜角Ci1的絕對(duì)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(cè)面23a導(dǎo)致，通過(guò)各搓捏模塊引起的軸向力部分地由成型工具12承受并因此不再對(duì)工件和/或成型機(jī)的進(jìn)給裝置產(chǎn)生作用，因?yàn)橛上喾从诔尚驮?1的傾斜定向延伸的各側(cè)面23a承受這些軸向力。各凹槽23的下降的側(cè)面23a因此構(gòu)成一種支座，用于這些軸向力并將其導(dǎo)入成型工具12中通過(guò)工件12借助各搓捏模塊10對(duì)工件12的加載，工件的位于在各凹槽23上方的材料區(qū)域后退到凹槽，從而接著各凹槽23的下降的側(cè)面23a向進(jìn)給方向加載工件。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)由以上描述可以看出在這里示例性選擇的第一傾斜角Ci1 = 10°和第二傾斜角ci2 = °的數(shù)值只具有示例性的特性。重要的僅僅是，各側(cè)面23a相對(duì)于導(dǎo)入斜坡S這樣下降，即第二傾斜角α 2的絕對(duì)值等于第一傾斜角α工的絕對(duì)值。在這一點(diǎn)上還應(yīng)說(shuō)明的是，在圖3中所示的波浪形的曲線(xiàn)并不是強(qiáng)制性的。例如也有可能，將各凹槽23構(gòu)造成鋸齒形的，其中這樣的鋸齒的直線(xiàn)延伸的下降的側(cè)面23a則部分地承受軸向力。如現(xiàn)在由圖2可看出的是，表面結(jié)構(gòu)22具有至少一個(gè)、但在實(shí)際上大量的凹槽23， 它們優(yōu)選相互平行或基本上相互平行并且又優(yōu)選基本上垂直于成型工具12的縱向方向并因此垂直于工件的進(jìn)給方向V設(shè)置。但也有可能的是，至少一個(gè)凹槽23不如在圖中所示那樣垂直于成型工具12的縱向方向延伸地設(shè)置，而與其成一定的角度傾斜延伸?？偟膩?lái)說(shuō)，可以確認(rèn)，通過(guò)成型工具12的包括具有凹進(jìn)設(shè)置的表面結(jié)構(gòu)22的已描述的構(gòu)造結(jié)合各凹槽23的已描述的結(jié)構(gòu)和特別是各下降的側(cè)面23a的結(jié)構(gòu)提供一種成型工具12，其特征在于，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件和/或成型機(jī)的進(jìn)給裝置產(chǎn)生作用的軸向力的明顯減
權(quán)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(shè)置至少一個(gè)成型元件(21)，所述成型元件相對(duì)于成型工具(1 的中軸線(xiàn)(M)成第一傾斜角 (Q1)傾斜地延伸，由此確定成型元件(1 的導(dǎo)入斜坡(S)；其特征在于，在以第一傾斜角 (Q1)傾斜地延伸的成型元件的表面Ol')中構(gòu)造凹進(jìn)構(gòu)成的表面結(jié)構(gòu)(22)，所述表面結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)包括下降的側(cè)面03a)的凹槽(23)，并且該凹槽03)的下降的側(cè)面(23a)相對(duì)于成型元件的通過(guò)第一傾斜角(α)確定的導(dǎo)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，并且所述第二傾斜角的絕對(duì)值大于或等于第一傾斜角(Ci1)的絕對(duì)值。
2.按照權(quán)利要求1所述的成型工具，其特征在于，所述表面結(jié)構(gòu)02)構(gòu)造成波浪形的。
3.按照權(quán)利要求1所述的成型工具，其特征在于，至少一個(gè)凹槽03)構(gòu)造成鋸齒形的。
4.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的成型工具，其特征在于，成型工具02)的至少一個(gè)成型元件的表面結(jié)構(gòu)02)的至少兩個(gè)凹槽03)基本上相互平行設(shè)置。
5.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的成型工具，其特征在于，成型工具(12)的至少一個(gè)成型元件的表面結(jié)構(gòu)02)的至少一個(gè)凹槽03)基本上垂直于成型工具(12)的縱向方向設(shè)置。
6.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的成型工具，其特征在于，成型工具(12)的至少一個(gè)成型元件的表面結(jié)構(gòu)02)的至少一個(gè)凹槽03)沿垂直于工件的進(jìn)給方向(V)的方向基本上直線(xiàn)地延伸。
7.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的成型工具，其特征在于，成型工具(12)的至少一個(gè)成型元件的表面結(jié)構(gòu)02)的至少一個(gè)凹槽03)構(gòu)造成曲折的或波浪形的。
8.按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的成型工具，其特征在于，成型工具(12)的至少一個(gè)成型元件的表面結(jié)構(gòu)02)的至少一個(gè)凹槽03)傾斜于成型工具(12)的縱向方向設(shè)置。
9.成型機(jī)、特別是圓搓捏機(jī)，所述成型機(jī)具有成型工具(12)，用于徑向加載工件，其特征在于設(shè)有至少一個(gè)按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的成型工具(12)。
全文摘要
本發(fā)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(shè)置至少一個(gè)成型元件(21)，其向成型工具(12)的一中軸線(xiàn)(M)成一第一傾斜角(α1)傾斜延伸，借此確定成型元件(21)的一導(dǎo)入斜坡(S)；其特征在于，在成第一傾斜角(α1)傾斜延伸的成型元件(21)的表面(21′)中構(gòu)成一凹進(jìn)構(gòu)成的表面結(jié)構(gòu)(22)，它具有至少一個(gè)包括一逐漸下降的側(cè)面(23a)的凹槽(23)，并且該凹槽(23)的逐漸下降的側(cè)面(23a)關(guān)于通過(guò)第一傾斜角(α1)確定的成型元件(21)的導(dǎo)向斜度(S)具有一第二傾斜角(α2)，其相反于第一傾斜角(α1)定向并且其絕對(duì)數(shù)大于或等于第一傾斜角(α1)。
文檔編號(hào)B21J13/02GK102413959SQ201080018962
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者F·賓哈克 申請(qǐng)人:費(fèi)爾斯有限公司