多軸鍛壓機和用于操作多軸鍛壓機的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種既包含型鍛工具又包含至少一個沖孔工具的多軸鍛壓機，以及用于操作一個既包含型鍛工具又包含至少一個沖孔工具的多軸鍛壓機的方法。
【背景技術】
[0002]在專利文獻DE19882375B4和DE2935656A1中公開了這類鍛壓機，其中只有后一文獻公開了一種鍛壓機，其中設置有至少一個可借助型鍛驅動器沿型鍛工具軸線移動的型鍛工具和可借助沖孔驅動器沿沖孔工具軸線移動的沖孔工具，它們的軸線不重合或者不平行。
[0003]在專利文獻DE 2310983A中也公開了這類鍛壓機，其中在此在一個軸上(即同軸地)設置有可在此軸上移動的兩個型鍛工具和兩個沖孔工具，以及與其垂直的可打開和關閉的沖模。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于，提供一種鍛壓機和一種用于操作鍛壓機的方法，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]本發明的目的通過帶有下述技術特征的鍛壓機和用于操作這種鍛壓機的方法來實現。下文中還記載有其它的必要時獨立的有益技術方案。
[0006]可以通過一種既包含型鍛工具又包含至少一個沖孔工具的多軸鍛壓機來影響為工件而使用的材料的材料特性，在該鍛壓機中設置有，至少一個借助第一型鍛驅動器沿第一型鍛工具軸線移動的第一型鍛工具和至少一個借助第一沖孔驅動器沿第一沖孔工具軸線移動的第一沖孔工具，它們的軸線不重合或者不平行。該鍛壓機的特征在于，設置有可借助第二型鍛驅動器沿第二型鍛工具軸線移動的第二型鍛工具，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，可以通過一種用于操作既包含型鍛工具又包含至少一個沖孔工具的多軸鍛壓機的方法來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、各自單獨驅動的型鍛工具從兩個不同的、線性無關的工件面處對工件加載負荷，并且借助單獨驅動的沖孔驅動器從這些工件面中的至少一個工件面處對工件進行沖孔。
[0008]多軸鍛壓機具有至少兩個型鍛工具，它們的軸線不重合或者不平行，使得在適合的實施例中，可以從多個、線性無關的面處向工件施加型鍛載荷。在這方面應當說明的是，術語“線性無關的”在數學意義上應當理解成，表征工件面的平面的從工件處指向遠處的各標準矢量在數學矢量的意義上是線性無關的。因此這必然意味著，相應的平面相交，并且尤其不可以構造成平行的或重合的，否則它們的標準矢量會剛好線性無關。
[0009]可以理解的是，(根據希望的方法流程)當(例如通過沖孔工具)在其它位置處施加負荷時，也可以將型鍛工具從工件處移走，以便可以通過這種方式在相應的位置相應地解除負荷。通過這種可能性，可以讓型鍛工具從線性無關的方向或在線性無關的型鍛工具軸線上作用在各個工件上，并且這在必要時也可以通過解除負荷的方式在鍛壓期間激勵在工件材料中非常復雜的型鍛、沖孔和沖壓過程，它們能夠導致材料中有更好地纖維分布。因此，在適合的實施例中，或者當鍛壓過程與具體的工件給定條件匹配合適時，或者在必要時最小化處理步驟時，其盡可能不更換工具且尤其不更換機器，可以制造相當復雜的具有優化的纖維分布的部件。
[0010]作為型鍛或沖孔驅動器，可以采用現有技術中任何適合的驅動器用于鍛壓，其有能力，以對于鍛壓過程足夠的力量沿型鍛或沖孔工具軸線移動型鍛或沖孔工具。尤其是，對此可以采用液壓或機械的驅動器，其中在必要時也可以采用它們的組合，或者為此也可以采用機械結構特殊形式的驅動器。
[0011]優選地，對于兩個型鍛工具分別設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應的第一或第二型鍛工具軸線平行或者重合。因此，這種鍛壓機具有至少兩個型鍛工具和兩個沖孔工具，其也可以分別作為型鍛工具對和沖孔工具對從各自線性無關的面處作用在工件上。這使得根據復雜的型鍛、沖孔和沖壓過程，在經鍛壓的工件的內部有相應的材料流和由此得到的纖維分布。
[0012]后者尤其適于，當設置有至少一個第三型鍛工具和一個第三沖孔工具時，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軸線和/或第二和第一沖孔工具軸線中的一個軸線重合或者平行。這使得可以要么型鍛式地要么沖孔式地或者解除負荷式地從第三面處與工件相互作用，以便可以實現沖壓運動，其中該面必要時可以同樣線性無關地與兩個第一面中的一個面或者與兩個第一面中的一個面相對式地對齊。在后一設計方案中，可以在必要時將所有涉及的型鍛和沖孔工具構造成相同的，這樣各個工具可以準確地相對于彼此放置。
[0013]優選地，至少一個型鍛工具和一個沖孔工具同軸地在共同的軸線上相互對齊，這是因為對于特別多的應用情況而言，這種設計可以與相應的工件實現良好的相互作用。在此情況下尤其有利的是，相應的型鍛工具徑向地基于這個共同的軸線環繞相應的沖孔工具，這是因為對于很多情況而言，可以與各個工件實現很好的相互作用，鍛壓機從而可以應用于多種方面。
[0014]因此，當至少一個型鍛工具和一個沖孔工具從一面處作用在工件上時也是有利的，這是因為這可以實現鍛壓機的多樣化應用。
[0015]在具體地實施上述內容時，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型鍛工具和兩個沖孔工具，它們能夠分別從彼此對立的面處作用在工件上，并且至少另一個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，根據具體的設計方案，后一工具軸線可以水平地或者垂直地對齊。
[0016]可以理解的是，各個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工件，或者可以因此對于鍛壓機的工作區域對齊。
[0017]軸線水平對齊或垂直對齊以及正交布置，決定了相對簡單的機械結構，它可以是應用于多方面。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，不是強制性地必須要型鍛工具徑向地圍繞沖孔工具，尤其是當待加工的工件以及在該工件中計劃的塑型或沖壓過程或計劃的纖維分布要求這點時。
[0018]在一個具體的實施例中，有益的是，在通過至少一個型鍛工具加載負荷的期間，工件還由沖孔工具(優選從相同的面處作用的沖孔工具)加載負荷。因此在該實施例中，沖孔工具與型鍛工具一起發揮型鍛作用。必要時，可以通過以下方式產生負荷，即型鍛工具或還有相應的沖孔工具施加力或壓力來抵抗工件的由于其它的影響(像例如由其它的工具)而引發的運動。
[0019]優選地，這些負荷等于沖孔工具與型鍛工具一起所承受的負荷，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]對應于借助不同的、各自單獨驅動的型鍛工具從至少兩個不同的、線性無關的工件面處對工件加載負荷，可以借助不同的、各自單獨驅動的沖孔工具從這兩個工件面處對工件進行打孔。這使得可以與相應的工件實現多種相互作用，由此能夠在一臺機器的內部鍛壓相對復雜的工件。
[0021]優選地，首先由兩個不同的、單獨驅動的型鍛工具中的至少一個型鍛工具對工件加載負荷，然后才進行打孔。可以理解的是，必要時也可以實施與之不同的、即相反的方法，如果因為所需的纖維分布和為此所需的沖壓過程這點是有益的。
[0022]尤其是，可在打孔之前、期間或者之后由型鍛工具對工件解除負荷，以便可以通過這種方式在解除負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荷，那么解除負荷仍然在足夠的總負荷下進行或者能夠在足夠的總負荷下進行，并且不應當與型鍛工具為了從鍛壓機中提取工件而回移相混淆。
[0023]因此，尤其有利的是，在打