Relativbewegung zwischen einem Werkstück und einer Verformungsmatritze er- zeugt wird.

Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind aligemein bekannt und müssen daher nicht mehr näher beschrieben werden. Nachteilig an der be- kannten Vorrichtung und an dem bekannten Verfahren ist, daß hohe Vorschub- kräfte zur Erzielung der gewünschten Kaltverformung des Werkstücks erforder- lich sind.

Aus der US-PS 4,197,757 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kaltverfor- mung eines Werkstücks bekannt, wodurch dieses in die gewünschte geometri- sche Konfiguration übergeführt werden kann. Hierzu ist vorgesehen, daß das Werkstück in eine Ausnehmung eingeführt wird, während die Ausnehmung offen ist, daß das eine Ende der Ausnehmung mit dem darin aufgenommenen Werk- stock geschlossen und ein Amboß am anderen Ende angeordnet wird, um einen ringförmigen Raum zwischen Amboß und der Wand der Ausnehmung auszubil- den, daß dann die ringförmige Öffnung geschlossen und ein erster Druck wird auf einen ausgewähiten Bereich des Werkstücks aufgebracht, derart, daß eine Extru- sion des Werkstücks über dem Amboß beginnt und die Ausnehmung ausgefüllt wird. Danach wird das Volumen des ringförmigen Raums zwischen dem Amboß und der Wand der Ausnehmung, in welche das Werkstück extrudiert wird, vergrö- ßert, während ein im wesentlichen gleichförmiger zweiter Druck auf das Werk- stück, der entgegengesetzt der Flußrichtung des Metalls ist, ausgeübt wird, wobei die Größenordnung des zweiten Drucks kleiner als die des ersten Drucks ist, wo- durch das Metall im wesentlichen gleichförmig im Verlauf der Extrusion fließt. Die zur Duchführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung weist eine Einrichtung auf, mit der der Amboß hin und her bewegt werden kann.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der ein- gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Reduzierung der zur

Verformung, insbesondere einer Kaltverformung, eines Werkstücks erforderli- chen Vorschubkräfte erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Vorrichtung eine mit der Vorschubeinrichtung zusammenwirkende Fre- quenzerzeugungseinrichtung aufweist, durch die die von der Vorschubeinrichtung erzeugte Relativbewegung zwischen Werkstück und Verformungsmatritze derart modulierbar ist, daß nach einem Vorwärtshub, bei dem in Vorschubrichtung das Werkstück und/oder die Verformungsmatritze einen ersten Hubweg durchläuft, in einem darauffo) genden Rückwärtshub eine Bewegung der Verformungsmatritze und/oder des Werkstücks in einer der Vorschubrichtung entgegengesetzten Rich- tung um einen zweiten Hubweg durchführbar ist.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, daß die von der Vorschu- beinrichtung erzeugte Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Verfor- mungsmatritze derart moduliert wird, daß nach einem Vorwärtshub, bei dem in Vorschubrichtung das Werkstück und/oder die Verformungsmatritze einen ersten Hubweg durchläuft, in einem darauffolgenden Rückwärtshub eine Bewegung der Verformungsmatritze und/oder des Werkstücks in einer der Vorschubrichtung entgegengesetzten Richtung um einen zweiten Hubweg durchführbar ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise er- reicht, daß die zur Verformung, insbesondere zur Kaltverformung, z. B. eines Kaltfließpressen, eines Werkstücks erforderliche Vorschubkraft, die zur Erzielung einer definierten Endverformung des Werkstück erforderlich ist, deutlich geringer ist als bei einer konventionellen Vorrichtung. Dies bewirkt nicht nur, daß die zum Antrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung erforderliche Energie verringert und eine deutlichen Energieeinsparung erzielt wird. Die geringeren, beim Verformen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auftretenden Kräfte erlauben auch eine leichtere und daher kostengünstigere Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrich- tung, wodurch auch die Herstellungskosten gesenkt werden. Die"hammerartige"

Kraftbeaufschlagung des kaltzuverformenden Werkstücks durch die intermittie- rende, hubartige Vorschubbewegung erlaubt in vorteilhafter Art und Weise eine hochqualitative Kaltverformung mit minimalem Aufwand und Verschleiß. Ein wei- terer Vorteil besteht darin, daß das Werkstück nur geringen Axialkräften unter- worfen wird, so daß Ausknickungen und Deformationen, auch in Form von Aus- bauchungen, weitgehend verhindert werden.

Weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen : Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiet einer Vorrichtung, und Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung.

Das in Figur 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zur Kaltverformung, insbesondere zum Kaltflief3pressen, eines Werkstücks 2 weist eine Verformungsmatritze 3 auf, die durch eine Vorschubeinrichtung 5 relativ zum Werkstück 2 bewegbar ist. Die Vorschubeinrichtung 5 erzeugt also eine Relativ- bewegung zwischen Verformungsmatritze 3 und dem in einer Spanneinheit 7 ein- gespannten Werkstück 2. Wird die Verformungsmatritze 3 durch die Vorschu- beinrichtung 5 in ihrer Vorschubrichtung P gegen das in dem hier gezeigten Fall ortsfest eingespannte Werkstück 2 bewegt, so tritt das Werkstück 2 in die Verfor- mungsmatritze 3 ein und wird in an und für sich bekannter Art und Weise kaltverformt.

indem nun bei der Vorrichtung 1 vorgesehen wird, daß-im Gegensatz zu be- kannten Vorrichtung, bei denen die Vorschubeinrichtung eine kontinuierliche Be- wegung in Vorschubrichtung P bewirkt-die in Vorschubrichtung P verlaufende Bewegung durch eine Frequenzerzeugungseinrichtung 10 derart modifiziert wird, daß die Verformungsmatritze 3 anstelle einer gleichförmig in Vorschubrichtung P verlaufenden Bewegung eine hubartige Bewegung ausführt, bei der vorgesehen ist, daß nach einem in Vorschubrichtung P gerichteten Vorwärtshub, bei dem die Verformungsmatritze 3 um einen ersten Hubweg vorwärts bewegt wird, die Ver- formungsmatritze 3 in einem daran anschließenden Rückwärtshub durch die Vor- schubeinrichtung 5 um einen zweiten Hubweg zurückgezogen wird. Im darauffol- genden Vorwärtshub wird die Verformungsmatritze 3 wieder nach vorne bewegt, und zwar über den Endpunkt des vorangehenden Vorwärtshubes hinaus. Durch diese"hammerartige"Beaufschlagung des Werkstücks 2 durch die Verformungs- matritze 3 wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß die Verformungsmatrit- ze 3 vor ihrem Auftreffen auf dem im nächsten Arbeitsschritt zu bearbeitenden Bereich des Werkstücks 2 eine höhere kinetische Energie aufweist als es bei ei- ner kontinuierlichen Kraftbeaufschlagung der Fall ist, da die Rückbewegung der Verformungsmatritze 3 vor deren erneuten Beschleunigung durch die Vorschu- beinrichtung 5 in Vorschubrichtung P bewirkt, daß bei der Vorschubbewegung die Verformungsmatritze 3 sich entlang des bereits im vorhergehenden Vorwärtshub kaltverformten Bereichs des Werkstücks 2 bewegt und diesen Bereich im wesent- lichen ohne Widerstand durchlaufen kann. Außerdem bewirkt das Zurückziehen der Verformungsmatritze 3 vor dem nächsten Schritt des Kaltverformungsvorgan- ges, daß hierdurch eine verbesserte Zuführung von Schmieröl, das durch eine in Figur 1 schematisch dargestellte Schmierölzuführungseinrichtung 8 zugeführt wird, verbessert wird.

Bei der Vorrichtung 1 wird bevorzugt, daß die von der Frequenzerzeugungsein- richtung 10 erzeugte, die Vorwärtsbewegung der Verformungsmatritze 3 in

Vorschubrichtung P modulierende Frequenz im Bereich von etwa 5 bis 30 Hz liegt und vorzugsweise 10 bis 20 Hz beträgt.

Desweiteren wird bevorzugt, daß der zweite Hubweg der Rückwärtsbewegung der Verformungsmatritze 3 im wesentlichen nur die Hälfte des beim Vorschub vorgesehenen ersten Hubweges ist.

Die Frequenzerzeugungseinrichtung 10 kann dabei hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch arbeiten, wobei aber auch für bestimmte Faille eine elektroma- gnetische Erregung der die Vorschubbewegung der Vorschubeinrichtung 5 modu- lierenden Frequenz denkbar ist.

Es ist aber auch möglich, die Frequenzerzeugungseinrichtung 10 in die Vor- schubeinrichtung 5 zu integrieren, so daß die von der Vorschubeinrichtung 5 er- zeugte Vorschubbewegung unmittelbar moduliert wird. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, daß die Ölversorgung eines Vorschubzylinders 5'der Vor- schubeinrichtung 5 servohydraulisch oder proportionalhydraulisch geregelt wird, so daß der den Vorschub der Verformungsmatritze 3 bewirkende Zylinder 5'peri- odisch oszilliert.

Das in der Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1'stimmt im wesentlichen mit der Vorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels überein, so daß gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen werden können und nicht mehr näher beschrieben werden müssen. Der wesentliche Unterschied zwi- schen den beiden Ausführungsbeispielen besteht darin, daß bei der Vorrichtung 1'die Verformungsmatritze 3 ortsfest angeordnet ist, während das Werkstück 2 axial verschieblich zur Verformungsmatritze 3 ist. Demzufolge wirkt die Vorschu- beinrichtung 5 und die mit ihr zusammenarbeitende Frequenzerzeugungseinrich- tung 10 auf das Werkstück 2 oder auf die das Werkstück 2 spannende Spannein- heit 7 ein.