[发明专利]旋压成型的方法和设备

说明书

本发明涉及一种旋压成型的方法和设备，其中工件（5）设置成借助于主轴（12）旋转，并且至少一个外辊（20）靠在工件（5）的外侧上移动。随着材料变薄，形成工件（5）的轴向延伸的外部区域。根据本发明，至少一个内辊（30）借助于内支撑件（40）靠在工件（5）的内侧上移动，该内支撑件可独立于外辊（20）相对于旋转轴线轴向和径向地移动。借助于CNC控制过程，具有内辊（30）的内支撑件（40）和具有外辊（20）的外支撑件独立于彼此移动，并且在至少一个外辊（20）和至少一个内辊（30）之间在外部区域上形成具有不同壁厚的限定的壁厚外形。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种旋压成型的方法，特别是用于使车轮旋压成型的方法，其中通过主轴使工件绕旋转轴线旋转，并且至少一个外辊通过外支撑件定位在工件外侧，其中随着材料变薄，工件的轴向延伸的侧向区域被成形。

本发明还涉及根据权利要求10的前序部分的一种旋压成型的设备，该设备具有：主轴，该主轴可经由驱动装置被驱动绕旋转轴线旋转并被配置成保持工件；至少一个外辊，该外辊可旋转地安装在外支撑件上，该外支撑件可相对于旋转轴线轴向和径向移位以将外辊定位在工件上；以及，至少一个内辊，该内辊可与外辊相对地定位在工件的内侧。

背景技术

特别是在车轮的情况下，尤其是由铝材料制成的车轮，它们抵靠中心旋压芯轴被旋压成型。旋压芯轴也称为旋压工具，因此表示车轮轮辋的内部几何形状的阴形（negativeform）。轮辋的改变通常也需要旋转芯轴的改变，这是昂贵的。因此，生产具有内轮廓的车轮或其它旋压零件通常只对大量工件而言较为经济。

从EP 2 210 682 B1已知一种在成形方面具有增加的灵活性的旋压成型方法。在该已知方法中，具有圆锥形外轮廓的可变旋压杆被提供为旋压芯轴。旋压杆与旋转轴线同心布置。通过使旋压杆轴向移位，可以在所讨论的成形区提供可变的内径。然而，这种方法仅限于特定的内轮廓。

从DE 35 45 506 A1已知一种用于使中空圆柱形工件旋压成型的工具。在外辊位于管状工件的外轮廓处的同时，内辊通过内辊托架位于外轮廓处。在外辊与内辊之间规定了固定的距离，该距离决定了变薄拉深旋压辊的圆周和待成型的管状工件的壁厚。

从US 3,287,951已知类似的方法。在该方法中，外辊和相关联的内辊布置在公共辊托架上。外辊可经由机械调节机构调节，使得内辊与外辊之间的距离可在成形过程开始时调节。

WO 2012/042221 A1公开了一般现有技术。在中空圆柱形工件上，单个成形辊位于工件的一侧，以及两个对置支承辊位于工件的相对侧。旋压以恒定的壁厚进行，或者突出旋压（projection spinning）以给定的壁厚减小进行，这取决于指定的突出角度。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋压成型的方法和设备，利用该方法和设备可以灵活高效地生产各种形状的工件。

该目的一方面通过具有权利要求1的特征的方法实现，以及另一方面通过具有权利要求10的特征的设备实现。在每种情况下，在从属权利要求中描述了本发明的优选实施例。

根据本发明的方法的特征在于，至少一个内辊通过内支撑件定位在工件的内侧，该内支撑件可独立于外支撑件相对于旋转轴线轴向和径向地移位，并且具有内辊的内支撑件和具有外辊的外支撑件通过CNC控制单元单独地移位，其中在侧向区域形成限定的壁厚外形，在至少一个外辊与至少一个内辊之间具有不同的壁厚。

本发明的基本构思是脱离指定工件的内轮廓的阴形的指定的旋压工具，并且提供用于使内轮廓成形的至少一个内辊。因此，内辊不平行于外辊线性移位，而内辊安装在内支撑件上，该内支撑件可以独立于外支撑件相对于旋转轴线轴向和径向地移位。因此，无需修改旋压工具就可以生产几乎无限多种形状。