多軸鍛壓機(jī)和用于操作多軸鍛壓機(jī)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種既包含型鍛工具又包含至少一個(gè)沖孔工具的多軸鍛壓機(jī)，以及用于操作一個(gè)既包含型鍛工具又包含至少一個(gè)沖孔工具的多軸鍛壓機(jī)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)DE19882375B4和DE2935656A1中公開了這類鍛壓機(jī)，其中只有后一文獻(xiàn)公開了一種鍛壓機(jī)，其中設(shè)置有至少一個(gè)可借助型鍛驅(qū)動(dòng)器沿型鍛工具軸線移動(dòng)的型鍛工具和可借助沖孔驅(qū)動(dòng)器沿沖孔工具軸線移動(dòng)的沖孔工具，它們的軸線不重合或者不平行。
[0003]在專利文獻(xiàn)DE 2310983A中也公開了這類鍛壓機(jī)，其中在此在一個(gè)軸上(即同軸地)設(shè)置有可在此軸上移動(dòng)的兩個(gè)型鍛工具和兩個(gè)沖孔工具，以及與其垂直的可打開和關(guān)閉的沖模。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種鍛壓機(jī)和一種用于操作鍛壓機(jī)的方法，其中能夠盡可能靈活地影響為工件而使用的材料的特性。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)帶有下述技術(shù)特征的鍛壓機(jī)和用于操作這種鍛壓機(jī)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。下文中還記載有其它的必要時(shí)獨(dú)立的有益技術(shù)方案。
[0006]可以通過(guò)一種既包含型鍛工具又包含至少一個(gè)沖孔工具的多軸鍛壓機(jī)來(lái)影響為工件而使用的材料的材料特性，在該鍛壓機(jī)中設(shè)置有，至少一個(gè)借助第一型鍛驅(qū)動(dòng)器沿第一型鍛工具軸線移動(dòng)的第一型鍛工具和至少一個(gè)借助第一沖孔驅(qū)動(dòng)器沿第一沖孔工具軸線移動(dòng)的第一沖孔工具，它們的軸線不重合或者不平行。該鍛壓機(jī)的特征在于，設(shè)置有可借助第二型鍛驅(qū)動(dòng)器沿第二型鍛工具軸線移動(dòng)的第二型鍛工具，它的第二型鍛工具軸線布置成與第一沖孔工具軸線平行或重合。
[0007]同樣地，可以通過(guò)一種用于操作既包含型鍛工具又包含至少一個(gè)沖孔工具的多軸鍛壓機(jī)的方法來(lái)多方面地影響為工件而使用的材料的材料特性，該操作方法的特征在于，借助不同的、各自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的型鍛工具從兩個(gè)不同的、線性無(wú)關(guān)的工件面處對(duì)工件加載負(fù)荷，并且借助單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的沖孔驅(qū)動(dòng)器從這些工件面中的至少一個(gè)工件面處對(duì)工件進(jìn)行沖孔。
[0008]多軸鍛壓機(jī)具有至少兩個(gè)型鍛工具，它們的軸線不重合或者不平行，使得在適合的實(shí)施例中，可以從多個(gè)、線性無(wú)關(guān)的面處向工件施加型鍛載荷。在這方面應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“線性無(wú)關(guān)的”在數(shù)學(xué)意義上應(yīng)當(dāng)理解成，表征工件面的平面的從工件處指向遠(yuǎn)處的各標(biāo)準(zhǔn)矢量在數(shù)學(xué)矢量的意義上是線性無(wú)關(guān)的。因此這必然意味著，相應(yīng)的平面相交，并且尤其不可以構(gòu)造成平行的或重合的，否則它們的標(biāo)準(zhǔn)矢量會(huì)剛好線性無(wú)關(guān)。
[0009]可以理解的是，(根據(jù)希望的方法流程)當(dāng)(例如通過(guò)沖孔工具)在其它位置處施加負(fù)荷時(shí)，也可以將型鍛工具從工件處移走，以便可以通過(guò)這種方式在相應(yīng)的位置相應(yīng)地解除負(fù)荷。通過(guò)這種可能性，可以讓型鍛工具從線性無(wú)關(guān)的方向或在線性無(wú)關(guān)的型鍛工具軸線上作用在各個(gè)工件上，并且這在必要時(shí)也可以通過(guò)解除負(fù)荷的方式在鍛壓期間激勵(lì)在工件材料中非常復(fù)雜的型鍛、沖孔和沖壓過(guò)程，它們能夠?qū)е虏牧现杏懈玫乩w維分布。因此，在適合的實(shí)施例中，或者當(dāng)鍛壓過(guò)程與具體的工件給定條件匹配合適時(shí)，或者在必要時(shí)最小化處理步驟時(shí)，其盡可能不更換工具且尤其不更換機(jī)器，可以制造相當(dāng)復(fù)雜的具有優(yōu)化的纖維分布的部件。
[0010]作為型鍛或沖孔驅(qū)動(dòng)器，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任何適合的驅(qū)動(dòng)器用于鍛壓，其有能力，以對(duì)于鍛壓過(guò)程足夠的力量沿型鍛或沖孔工具軸線移動(dòng)型鍛或沖孔工具。尤其是，對(duì)此可以采用液壓或機(jī)械的驅(qū)動(dòng)器，其中在必要時(shí)也可以采用它們的組合，或者為此也可以采用機(jī)械結(jié)構(gòu)特殊形式的驅(qū)動(dòng)器。
[0011]優(yōu)選地，對(duì)于兩個(gè)型鍛工具分別設(shè)置有第二和第一沖孔工具，它們各自的第二或第一沖孔工具軸線分別布置成與各自所對(duì)應(yīng)的第一或第二型鍛工具軸線平行或者重合。因此，這種鍛壓機(jī)具有至少兩個(gè)型鍛工具和兩個(gè)沖孔工具，其也可以分別作為型鍛工具對(duì)和沖孔工具對(duì)從各自線性無(wú)關(guān)的面處作用在工件上。這使得根據(jù)復(fù)雜的型鍛、沖孔和沖壓過(guò)程，在經(jīng)鍛壓的工件的內(nèi)部有相應(yīng)的材料流和由此得到的纖維分布。
[0012]后者尤其適于，當(dāng)設(shè)置有至少一個(gè)第三型鍛工具和一個(gè)第三沖孔工具時(shí)，它們的第三軸線布置成相互平行或重合，并且至少不與第一和第二型鍛工具軸線中的一個(gè)軸線和/或第二和第一沖孔工具軸線中的一個(gè)軸線重合或者平行。這使得可以要么型鍛式地要么沖孔式地或者解除負(fù)荷式地從第三面處與工件相互作用，以便可以實(shí)現(xiàn)沖壓運(yùn)動(dòng)，其中該面必要時(shí)可以同樣線性無(wú)關(guān)地與兩個(gè)第一面中的一個(gè)面或者與兩個(gè)第一面中的一個(gè)面相對(duì)式地對(duì)齊。在后一設(shè)計(jì)方案中，可以在必要時(shí)將所有涉及的型鍛和沖孔工具構(gòu)造成相同的，這樣各個(gè)工具可以準(zhǔn)確地相對(duì)于彼此放置。
[0013]優(yōu)選地，至少一個(gè)型鍛工具和一個(gè)沖孔工具同軸地在共同的軸線上相互對(duì)齊，這是因?yàn)閷?duì)于特別多的應(yīng)用情況而言，這種設(shè)計(jì)可以與相應(yīng)的工件實(shí)現(xiàn)良好的相互作用。在此情況下尤其有利的是，相應(yīng)的型鍛工具徑向地基于這個(gè)共同的軸線環(huán)繞相應(yīng)的沖孔工具，這是因?yàn)閷?duì)于很多情況而言，可以與各個(gè)工件實(shí)現(xiàn)很好的相互作用，鍛壓機(jī)從而可以應(yīng)用于多種方面。
[0014]因此，當(dāng)至少一個(gè)型鍛工具和一個(gè)沖孔工具從一面處作用在工件上時(shí)也是有利的，這是因?yàn)檫@可以實(shí)現(xiàn)鍛壓機(jī)的多樣化應(yīng)用。
[0015]在具體地實(shí)施上述內(nèi)容時(shí)，已被證明特別有利的是，分別在同軸的工具軸線上布置至少兩個(gè)型鍛工具和兩個(gè)沖孔工具，它們能夠分別從彼此對(duì)立的面處作用在工件上，并且至少另一個(gè)由型鍛工具和沖孔工具組成的、帶有垂直于該共同的工具軸線作用的軸線的組合可以作用在工件上。在此可以理解的是，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)方案，后一工具軸線可以水平地或者垂直地對(duì)齊。
[0016]可以理解的是，各個(gè)工具可以從所有可能的面處，尤其是可以例如作為下部工具從下面作用于各個(gè)工件，或者可以因此對(duì)于鍛壓機(jī)的工作區(qū)域?qū)R。
[0017]軸線水平對(duì)齊或垂直對(duì)齊以及正交布置，決定了相對(duì)簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，它可以是應(yīng)用于多方面。另一方面可以理解的是，各工具軸線也可以布置成相互傾斜或歪斜。同樣可以理解的是，不是強(qiáng)制性地必須要型鍛工具徑向地圍繞沖孔工具，尤其是當(dāng)待加工的工件以及在該工件中計(jì)劃的塑型或沖壓過(guò)程或計(jì)劃的纖維分布要求這點(diǎn)時(shí)。
[0018]在一個(gè)具體的實(shí)施例中，有益的是，在通過(guò)至少一個(gè)型鍛工具加載負(fù)荷的期間，工件還由沖孔工具(優(yōu)選從相同的面處作用的沖孔工具)加載負(fù)荷。因此在該實(shí)施例中，沖孔工具與型鍛工具一起發(fā)揮型鍛作用。必要時(shí)，可以通過(guò)以下方式產(chǎn)生負(fù)荷，即型鍛工具或還有相應(yīng)的沖孔工具施加力或壓力來(lái)抵抗工件的由于其它的影響(像例如由其它的工具)而引發(fā)的運(yùn)動(dòng)。
[0019]優(yōu)選地，這些負(fù)荷等于沖孔工具與型鍛工具一起所承受的負(fù)荷，使得各型鍛工具和各沖孔工具一起作為工具與工件相互作用。
[0020]對(duì)應(yīng)于借助不同的、各自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的型鍛工具從至少兩個(gè)不同的、線性無(wú)關(guān)的工件面處對(duì)工件加載負(fù)荷，可以借助不同的、各自單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的沖孔工具從這兩個(gè)工件面處對(duì)工件進(jìn)行打孔。這使得可以與相應(yīng)的工件實(shí)現(xiàn)多種相互作用，由此能夠在一臺(tái)機(jī)器的內(nèi)部鍛壓相對(duì)復(fù)雜的工件。
[0021]優(yōu)選地，首先由兩個(gè)不同的、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的型鍛工具中的至少一個(gè)型鍛工具對(duì)工件加載負(fù)荷，然后才進(jìn)行打孔?？梢岳斫獾氖?，必要時(shí)也可以實(shí)施與之不同的、即相反的方法，如果因?yàn)樗璧睦w維分布和為此所需的沖壓過(guò)程這點(diǎn)是有益的。
[0022]尤其是，可在打孔之前、期間或者之后由型鍛工具對(duì)工件解除負(fù)荷，以便可以通過(guò)這種方式在解除負(fù)荷的方向上有目的地避開工具材料。在此可以理解的是，如果在打孔后解除負(fù)荷，那么解除負(fù)荷仍然在足夠的總負(fù)荷下進(jìn)行或者能夠在足夠的總負(fù)荷下進(jìn)行，并且不應(yīng)當(dāng)與型鍛工具為了從鍛壓機(jī)中提取工件而回移相混淆。
[0023]因此，尤其有利的是，在打