專利名稱：用于斷裂盤(pán)形或板形的工件的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于分裂盤(pán)形或板形的工件的方法以及一種用以實(shí)施該方法的裝置。
長(zhǎng)久以來(lái)已知以單件制成的工件通過(guò)所謂“分裂”在一預(yù)定的平面內(nèi)分開(kāi)并且按這種方式避免復(fù)雜的切削加工。
但至今通過(guò)分裂的加工基本上只在這樣的工件中實(shí)現(xiàn)，其中在工件中設(shè)一由結(jié)構(gòu)而定的孔，經(jīng)由其內(nèi)表面可引入一基本上徑向向外的分裂力。例如對(duì)于這種加工方式描述了連桿和軸承座的斷裂(參見(jiàn)例如US-PS 4,569,109)或者套筒或環(huán)的斷裂(參見(jiàn)例如US-PS1,440,559)。
如果在分裂過(guò)程中可以忍受一工件的變形，則也可經(jīng)由一分裂工具將分裂力引入工-件中(參見(jiàn)DE 27 23 928或US-PS 3,845,895)。
對(duì)于由很脆的材料構(gòu)成的工件的情況，在個(gè)別情況下為了分裂也采用擠壓(壓碎)法(參見(jiàn)例如DE-OS 31 36 247)。
本發(fā)明的目的是，提供一種全新的特別適用于分裂盤(pán)形或板形的工件的加工方法和一種對(duì)此適用的裝置，使其即使對(duì)于復(fù)雜的工件形狀也能夠以低的技術(shù)費(fèi)用實(shí)現(xiàn)無(wú)碎片的斷裂。
按照本發(fā)明，該目的關(guān)于方法這樣達(dá)到，即，將相應(yīng)的工件在斷裂面的兩側(cè)分別夾緊在各對(duì)夾板之間，并且使各對(duì)夾板在力作用下彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使得工件沿?cái)嗔衙娼惶娴卦谏厦婧拖旅嬖馐芤焕瓚?yīng)力。
所述目的還利用一種用以實(shí)施該方法的裝置來(lái)達(dá)到，其具有權(quán)利要求22的特征或權(quán)利要求23的特征。
本發(fā)明基于這樣的構(gòu)想，即，材料在斷裂區(qū)域內(nèi)的破壞不象在大多數(shù)已知方法中那樣按沖擊方式實(shí)施，而允許為此需要的力以交變應(yīng)力的形式作用于工件的關(guān)鍵區(qū)域(決定性的區(qū)域)內(nèi)。簡(jiǎn)言之不是沖擊式地破壞材料的組織構(gòu)造，而是通過(guò)在關(guān)鍵區(qū)域內(nèi)的交變載荷使之逐漸地“疲勞”。
工件在關(guān)鍵區(qū)域內(nèi)的交變載荷及與其關(guān)聯(lián)的在工件的上面或下面上的拉應(yīng)力可以按非常不同的方式產(chǎn)生。一特別簡(jiǎn)單的方法方式在于，使各對(duì)夾板進(jìn)行一周期性交變的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
為了加大交變載荷對(duì)工件的關(guān)鍵區(qū)域的影響，合乎目的的是，可以在彼此相對(duì)的各對(duì)夾板的周期性交變的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)上疊加一拉力，該拉力將各對(duì)夾板基本上垂直于斷裂面相互拉開(kāi)。
一特別有效的材料的加工在上述的意義上這樣來(lái)達(dá)到，即，連續(xù)增大地引入由各對(duì)夾板的周期性交變的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)在工件的斷裂面的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的交變彎曲應(yīng)力。
其中特別合乎目的的是，脈動(dòng)式地引入產(chǎn)生的交變彎曲應(yīng)力。
在疊加一拉力的情況下，有利的是，連續(xù)地增大該拉力。需要時(shí)也可以有利的方式脈動(dòng)式地引入拉力。
實(shí)驗(yàn)已得出，合乎目的的是，將各對(duì)夾板的周期性交變的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的頻率定在0．1與10Hz之間。
原則上有可能以任何隨意的方式產(chǎn)生用于各對(duì)夾板的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的力和拉力。而按液壓的方式產(chǎn)生用于運(yùn)動(dòng)的作用力和/或拉力得到一有利的實(shí)施形式。
可以以非常不同的方式實(shí)現(xiàn)各對(duì)夾板彼此相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。這樣，可以例如使兩對(duì)夾板相對(duì)于一固定的底板運(yùn)動(dòng)。但也有可能將一對(duì)夾板不動(dòng)地安裝在底板上而使另一對(duì)夾板運(yùn)動(dòng)。
在通過(guò)分裂進(jìn)行加工時(shí)，已知和通用的是，通過(guò)設(shè)置一斷裂切口來(lái)幫助分裂過(guò)程并且也影響其位置和方向。與本發(fā)明的方法方式相關(guān)，因此合乎目的的是，將工件在上面和/或下面在斷裂面的區(qū)域內(nèi)配備有一個(gè)這樣的斷裂切口。
根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域和工件構(gòu)型，合乎目的的是，可以給斷裂切口一規(guī)定的形狀。這樣，對(duì)于盤(pán)形的工件，可以有利的是，該斷裂切口相對(duì)于半徑成一角度。這樣一種設(shè)置特別適用于制動(dòng)盤(pán)的分裂，本發(fā)明的方法以特別的方式適用于制動(dòng)盤(pán)。
有利的是，該角度在5°與30°之間。在制動(dòng)盤(pán)形式的盤(pán)形工件的情況下合乎目的的是，在盤(pán)的上面的斷裂切口相對(duì)于在盤(pán)的下面的斷裂切口位錯(cuò)地設(shè)置。
如果將各對(duì)夾板分別設(shè)置成使它們以其自由端從相互對(duì)置的側(cè)面一直延伸到斷裂面，則始終得到很好的無(wú)碎片的斷裂結(jié)果。
對(duì)于確定的工件構(gòu)型，可以合乎目的的是，由刀刃產(chǎn)生斷裂切口，其設(shè)置在兩對(duì)夾板之一的夾板自由端的區(qū)域內(nèi)，亦即結(jié)合于其中。
對(duì)于要斷裂盤(pán)形工件的情況，其斷裂面相對(duì)于工件的半徑應(yīng)成一角度，有利的是，為切口而設(shè)置的刀刃相對(duì)于盤(pán)形工件的半徑也成一角度。在這樣的情況下，角度選擇在5°與30°之間也是有利的。
如上所述，可以以非常不同的方式實(shí)現(xiàn)各對(duì)夾板彼此相對(duì)的運(yùn)動(dòng)。這樣，一相應(yīng)的裝置可以用以實(shí)施該方法，其設(shè)有一底板，按照權(quán)利要求22設(shè)有兩對(duì)可移動(dòng)地安裝在底板上的夾板或者是按照權(quán)利要求23設(shè)有一對(duì)固定地和一對(duì)可移動(dòng)地設(shè)置在底板上的夾板。按照本發(fā)明在兩種方案中都設(shè)有一驅(qū)動(dòng)裝置，其分別作用到各對(duì)可移動(dòng)的夾板上并使其周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)。此外按照本發(fā)明，在兩種方案中分別設(shè)置一控制裝置，借其可調(diào)節(jié)相應(yīng)的可移動(dòng)的夾板對(duì)的來(lái)回運(yùn)動(dòng)的頻率和力。
原則上用于各對(duì)可移動(dòng)設(shè)置的夾板的驅(qū)動(dòng)裝置可以以任何隨意的方式配備。但特別有利的是，驅(qū)動(dòng)裝置包括一液壓裝置，具有至少一臺(tái)泵、至少一個(gè)閥裝置和至少一個(gè)工作缸，其作用到一對(duì)或兩對(duì)夾板上。
有利地，該閥裝置可以具有一液壓比例閥、伺服閥或分配閥。此外合乎目的的是，閥裝置具有一可控制的減壓閥。
為了進(jìn)一步說(shuō)明和更好地理解，以下詳細(xì)地描述和說(shuō)明本發(fā)明的用于實(shí)施本發(fā)明的方法的裝置的一個(gè)實(shí)施例。


圖1本發(fā)明的裝置的示意側(cè)視圖，其包括一驅(qū)動(dòng)裝置和一用于與驅(qū)動(dòng)裝置相連接的液壓裝置的線路圖；圖2按圖1的裝置的俯視圖，但無(wú)線路圖。
圖1和2示出一裝置方案，其中在一底板1上安裝一對(duì)固定的夾板2和一對(duì)可移動(dòng)的夾板3。
一對(duì)固定安裝在底板1的夾板2包括一下夾板2a和一上夾板2b。
以相同的方式構(gòu)成一對(duì)安裝在底板上的可移動(dòng)的夾板3，其同樣具有一下夾板3a和一上夾板3b。
上夾板2b和上夾板3b可以分別從下夾板2a或3a上取下，借此可以將工件4裝入各夾板之間。
在當(dāng)前的情況下工件為一制動(dòng)盤(pán)，其要通過(guò)分裂分成兩件。
在裝入工件4以后，上夾板2b或3b可以分別與其下夾板2a和3a以傳統(tǒng)的方式固定連接并按這種方法將工件4牢固夾緊在各夾板之間。
一對(duì)可移動(dòng)的夾板3的下夾板3a經(jīng)由一杠桿臂5連接于一驅(qū)動(dòng)裝置6。
如由圖1中示意示出的，驅(qū)動(dòng)裝置6包括兩個(gè)固定連接于底板的液壓缸7和8，其中液壓缸7以其活塞桿作用到杠桿臂5的上面上而液壓缸8以其活塞桿作用在杠桿臂的下面上。
如由圖1還可看出，液壓缸7和8構(gòu)成為一單作用的缸。當(dāng)然，代替兩個(gè)單作用的缸，也可以采用一單獨(dú)的雙作用的液壓缸。重復(fù)的只是，選擇一種裝置，其中可使杠桿臂5周期性地上下運(yùn)動(dòng)。
在圖1所示的實(shí)施例中，單作用的液壓缸7和8的缸腔經(jīng)由導(dǎo)管連接于一閥9。該閥可以構(gòu)成為比例閥、伺服閥或分配閥。重要的只是，液壓缸7和8交替地由液壓流體推動(dòng)，亦即杠桿臂5進(jìn)行一脈動(dòng)的向上和向下運(yùn)動(dòng)。
閥9連接于一可控制的減壓閥10，其本身又由一液壓泵11供能。
減壓閥10本身由一所謂斜坡發(fā)生器(Rampengenerator)控制，借其可以按照相關(guān)的斷裂條件調(diào)節(jié)減壓閥10的斜坡響應(yīng)時(shí)間(Anstiegszeit)。
上述用于杠桿臂5的驅(qū)動(dòng)裝置6也可以以其他的方式構(gòu)成。重要的只是，杠桿臂5可以一相應(yīng)的力和一預(yù)定的頻率上下運(yùn)動(dòng)。如上所述，在需要時(shí)也可以漸增和脈動(dòng)地引入力。
在杠桿臂5上也可以連接另一具有水平作用方向的缸(未示出)并且在由液壓缸7和8產(chǎn)生的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)上疊加一拉力，其基本上垂直于斷裂面將各對(duì)夾板相互拉開(kāi)。
如由圖2看到的，在當(dāng)前的實(shí)施例中，一制動(dòng)盤(pán)形式的工件4不該被徑向斷裂，相反，預(yù)定的斷裂面應(yīng)該以一角度α傾斜于半徑。
為了可以實(shí)現(xiàn)這樣的斷裂，如圖2中所示，各對(duì)夾板2和3的夾板在其相互面對(duì)的前面的區(qū)域內(nèi)同樣以彼此相對(duì)傾斜一角度α構(gòu)成。
在當(dāng)前的實(shí)施例中，工件4不僅在其上面而且在其下面在斷裂面的區(qū)域內(nèi)設(shè)有一斷裂切口12，其作為線條示意示于圖2中，并且設(shè)置在各夾板的相互面對(duì)的前邊緣之間。
權(quán)利要求
1.用于沿一預(yù)定的斷裂面斷裂盤(pán)形或板形的工件的方法，其中，將相應(yīng)的工件在斷裂面的兩側(cè)分別夾緊在各對(duì)夾板之間，并且使各對(duì)夾板在力作用下彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使得工件沿?cái)嗔衙娼惶娴卦谏厦婧拖旅嬖馐芤焕瓚?yīng)力。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉應(yīng)力通過(guò)彼此相對(duì)的各對(duì)夾板的周期性交變的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在各對(duì)夾板的周期性交變的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)上疊加一拉力，該拉力將各對(duì)夾板基本上垂直于斷裂面相互拉開(kāi)。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，連續(xù)增大地引入由各對(duì)夾板的周期性交變的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)在工件的斷裂面的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的交變彎曲應(yīng)力。
5.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，脈動(dòng)式地引入由各對(duì)夾板的周期性交變的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)在工件的斷裂面的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的交變彎曲應(yīng)力。
6.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，連續(xù)地增大所述拉力。
7.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，脈動(dòng)式地引入所述拉力。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，運(yùn)動(dòng)的頻率在0.1與10Hz之間。
9.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，拉力的頻率在0.1與10Hz之間。
10.按照權(quán)利要求1至9之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，以液壓作用產(chǎn)生用于運(yùn)動(dòng)的作用力。
11.按照權(quán)利要求3、6、7或9所述的方法，其特征在于，以液壓作用產(chǎn)生拉力。
12.按照權(quán)利要求1至5以及8和10之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了產(chǎn)生相對(duì)于一固定的底板的運(yùn)動(dòng)，使兩對(duì)夾板彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
13.按照權(quán)利要求1至5以及8和10之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了產(chǎn)生相對(duì)于一固定的底板的運(yùn)動(dòng)，使一對(duì)夾板固定而使另一對(duì)夾板運(yùn)動(dòng)。
14.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，工件在上面和/或下面在斷裂面的區(qū)域內(nèi)設(shè)有一斷裂切口。
15.按照權(quán)利要求14所述的方法，用于斷裂一盤(pán)形的工件，其特征在于，所述斷裂切口相對(duì)于半徑成一角度。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，該角度在5°與30°之間。
17.按照權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，在工件的上面上的斷裂切口相對(duì)于在其下面上的斷裂切口位錯(cuò)。
18.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，各對(duì)夾板以其自由端從相互對(duì)置的側(cè)面一直延伸到斷裂面。
19.按照權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，由刀刃產(chǎn)生斷裂切口，刀刃設(shè)置在兩對(duì)夾板之一的夾板的自由端的區(qū)域內(nèi)。
20.按照權(quán)利要求19所述的方法，用于斷裂一盤(pán)形的工件，其特征在于，刀刃相對(duì)于盤(pán)形工件的半徑成一角度。
21.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述角度在5°與30°之間。
22.用以實(shí)施按照上述權(quán)利要求1至21之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述方法的裝置，其包括-一底板(1)；-可移動(dòng)地安裝在底板上的第一對(duì)夾板；-可移動(dòng)地安裝在底板上的第二對(duì)夾板；-一驅(qū)動(dòng)裝置(6)，借助于該驅(qū)動(dòng)裝置，所述可移動(dòng)地設(shè)置的各對(duì)夾板可周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)；以及-一控制裝置，借助于該控制裝置可調(diào)節(jié)兩對(duì)夾板的來(lái)回運(yùn)動(dòng)的頻率和力。
23.用以實(shí)施按照上述權(quán)利要求1至21之一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法的裝置，其包括-一底板(1)；-固定安裝在底板(1)上的第一對(duì)夾板(2)；-可移動(dòng)地安裝在底板(1)上的第二對(duì)夾板(3)；-一驅(qū)動(dòng)裝置(6)，借助于該驅(qū)動(dòng)裝置，所述可移動(dòng)地設(shè)置的第二對(duì)夾板可周期性來(lái)回運(yùn)動(dòng)；以及-一控制裝置，借助于該控制裝置可調(diào)節(jié)第二對(duì)夾板的來(lái)回運(yùn)動(dòng)的頻率和力。
24.按照權(quán)利要求22或23所述的裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)裝置(6)包括一液壓裝置，具有至少一臺(tái)泵(11)、至少一個(gè)閥裝置(9)和至少一個(gè)工作缸(7、8)，其作用到一對(duì)或兩對(duì)夾板上。
25.按照權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，閥裝置(9)具有一液壓比例閥、伺服閥或分配閥。
26.按照權(quán)利要求24或25所述的裝置，其特征在于，所述閥裝置具有一可控制的減壓閥(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于斷裂盤(pán)形或板形的工件的方法和裝置。為了提供一種全新的特別適用于分裂盤(pán)形或板形的工件(4)的加工方法和一種對(duì)此適用的裝置，按照本發(fā)明，將相應(yīng)的工件(4)在斷裂面(12)的兩側(cè)分別夾緊在各對(duì)夾板(2、3)之間。然后使各對(duì)夾板(2、3)在力作用下彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使得工件(4)沿?cái)嗔衙?12)交替地在上面和下面遭受一拉應(yīng)力。
文檔編號(hào)B23D31/00GK1747808SQ200480003430
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月4日
發(fā)明者H·維希涅夫斯基 申請(qǐng)人:阿爾馮·凱斯勒專用機(jī)械制造有限公司