Gewindewalzens

Evirt Italia bietet Gewindewalzmaschinen für eine Vielzahl von Gewindewalzverfahren.

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GRUNDLAGEN DES GEWINDEWALZENS

Das Gewindewalzen ist ein äußerst vielseitiges Kaltumformverfahren, das an jeder Art von duktilem Metall durchgeführt werden kann, um das Material zu härten, zu verstärken oder die physikalische Beschaffenheit desselben auf eine andere Art und Weise zu ändern.

Beim Gewindewalzen werden Zylindermatrizen aus gehärtetem Stahl für die Formung von Materialien eingesetzt; die mit dem Gewindeprofil bedruckten Matrizen dringen infolge eines ultrahohen Drucks ins Arbeitsmetall ein, um es zu verdrängen und in ein spiegelbildliches Gewinde umzuformen. Im Gegensatz zu den traditionellen Trenn- und Schleifverfahren geht beim Gewindewalzen kein Metall verloren. Es wird auch keines abgeschnitten, da es ausschließlich umgeformt wird.

Die wichtigste Funktion des Gewindewalzens stellt ein Bauteil dar, das von zwei oder drei Walzenmatrizen, die auf zwei oder drei Walzenköpfen (Schlitten) montiert sind, durch Drehung gepresst wird. Mindestens ein Rollschlitten weist zwecks Durchführung des Umformprozesses eine Vorschubbewegung auf, die sich bei synchron drehenden Matrizen gleichzeitig in Kontakt mit dem Werkstück bewegt, wodurch eine Ausformung des Profils erfolgt.

METHODEN DES GEWINDEWALZENS

Einlaufwalzen mit kreisförmigen Matrizen (Eintauchen)

Das Einlaufwalzverfahren nutzt einen getakteten Zyklus zwecks Produktionssteigerung. Es wird für das allgemeine Walzen von Teilen bis zur Höchstlänge von Matrizen verwendet, die möglicherweise auch abgesetzte oder geometrische Gestaltungen aufweisen, die einen Kopfbereich umfassen.

Die Haupteigenschaften der Einlaufwalzprozesse:

Die Schleifung des Schrägungswinkels erfolgt auf der Matrizenoberfläche;
Das Werkstück und die Matrize werden auf der Maschine in einer parallelen Ausrichtung gehalten;
Das Werkstück dreht sich zwischen den Matrizen und weist eine minimale oder gar keine axiale Bewegung auf.

Technische Beschreibung der Einlaufwalzverfahren:

Das Einlaufgewindewalzverfahren mit Rundmatrizen basiert auf einem Hauptparameter: Die Einlaufgewindewalzmatrizen weisen einen betragsmäßig identischen, aber entgegengesetzt gerichteten Gewindewinkel auf, der am Werkstück eingerichtet wird.

Das Einlaufgewindewalzen besteht darin, einige (zwei oder drei) drehende zylindrische Matrizen radial zur Mitte des rollenden Werkstücks zu bewegen, was eine synchrone Drehbewegung des Teils und der Matrizen erzeugt.

Während des Walzzyklus tritt zwischen den Matrizen und dem Werkstück eine minimale axiale Bewegung auf. Auch wenn diese Bewegung die Gewindequalität in keiner Weise beeinträchtigt, könnte sie die Möglichkeit einschränken, ein Vollgewinde so nah wie möglich an der Schulter des Werkstücks herzustellen, und die Menge des herstellbaren Vollgewindes vermindern. Dank der Gestaltung der Walzmatrizen mit einer effektiven Steigung kann die Bewegung drastisch vermindert werden.

Der effektive Steigungswinkel variiert während des Einlaufs leicht, so dass eine gewisse axiale Bewegung des Werkstücks erzeugt wird. Beim Walzen von Standardgewinden ist der Bewegungsbetrag normalerweise unbedeutend. Beim Walzen von stumpfen oder sehr tiefen Gewindeformen oder von Gewindeformen mit großen Steigungswinkeln kann er erheblich ausfallen.

Im Falle einer Verwendung von zwei oder drei Matrizen, müssen diese so aufeinander abgestimmt werden, dass die von einem Matrize erzeugte spiralförmige Bahn eine Fortsetzung der von dem anderen Matrize oder den anderen Matrize erzeugten ist. . Umgekehrt gibt es Schritte im Produktgewinde. Die Matrizen werden angepasst, indem ein oder mehrere Matrizen relativ zueinander gedreht wird bzw. werden oder indem ein oder mehrere Matrizen in die axiale Richtung bewegt wird bzw. werden, um auf diese Weise eine kontinuierliche Wendel auf dem Werkstück zu erhalten.

Die Größe der Matrize für das Einlaufwalzen berechnet sich aus dem Teilungsdurchmesser der Matrize, der ein Vielfaches des Teilungsdurchmessers des fertigen Werkstücks betragen muss. Bei eingängigen Gewinden entspricht die Anzahl der Gewindegänge dem Verhältnis zwischen der Teilkreisdurchmesser von Matrize zu Werkstück. Während des Walzvorgangs mit einer Walze mit mehrgängigen Gewinden entspricht die Anzahl der Gewindegänge der Matrize der Anzahl der Gewindegänge des Werkstücks multipliziert mit dem Verhältnis der Teilkreisdurchmesser von Matrize zu Werkstück.

Die Maschinen mit drei Matrizen dürfen im Allgemeinen keine Matrizen einsetzen, die größer als etwa das Fünffache des Werkstückdurchmessers sind, da größere Matrizen sich berühren, bevor sie die vollständige Gewindetiefe innerhalb des Werkstückes erreichen. Ein wenig größere Matrizen können für das Walzen von mehrgängigen Gewinden eingesetzt werden.

Der Hauptvorteil des Einlaufwalzverfahrens besteht in der Verfahrensgeschwindigkeit. Es gibt kein schnelleres Verfahren – there is no faster process to manufacture threads especially when dealing with big sizes.

Durchlaufwalzen mit Nutmatrizen

Das Durchlaufwalzverfahren wird für das Walzen von Gewinden eingesetzt, welche die Höchstbreite der Matrizen überschreiten, sowie für das kontinuierliche Walzen langer Gewindestangen.

Die Hauptmerkmale der Durchlaufwalzverfahren:

Typischerweise werden in diesem Zusammenhang Ringmatrizen verwendet, welche die auf der Matrize geschliffene Gewindeform in geraden Ringen ohne Wendel aufweisen.
Der Schrägungswinkel wird an Bauteilen durchgeführt, indem die Maschinenspindeln auf dieselbe Schrägung wie das Werkstück geschwenkt werden.
Mehrgängige Gewinde (innerhalb des Maschinenbereichs) können mit Hilfe der Erhöhung der Steigungswinkelneigung auf der Maschine gewalzt werden.
Die Beschleunigungsmatrizen werden für das Hochgeschwindigkeitswalzverfahren eingesetzt.

Technische Beschreibung der Durchlaufwalzverfahren:

Beim Durchlaufwalzen bewegt sich das Werkstück in eine axiale Richtung durch die Matrizen.

Die Durchlaufmatrizen weisen 3 verschiedene Bereiche auf: Diese sind der Einlauf-, der Kalibrier- und der Auslaufbereich.

Die Durchlaufmatrizen sind ohne Steigungswinkel (Winkel=0°) ausgelegt, um die Verschiebung des Teils zu ermöglichen. Ihr Profil ist mit Ringnuten versehen, , sodass die Achsen der Matrizen in einem Winkel eingestellt sind, der dem erforderlichen Steigungswinkel des Produktgewindes entspricht. Außerdem weist der Steigungswinkel der Matrizen denselben Verlauf auf wie das Werkstückgewinde. Somit erzeugen rechtsgängige Matrizen Rechtsgewinde.

Die Matrizen werden mit einem Starling-Kegel hergestellt, so dass das Gewinde eine stufenweise Formung erfährt, während der Rohling durch die Matrizen geführt wird. Auch aufgrund dieser Eigenschaft wird der Walzdruck stufenweise heruntergesetzt, ohne das Werkstück zu markieren.

Beim Einlauf der gesamten Länge eines Rohlings mit Durchlaufrollen werden die Matrizen durch ein hydraulisches oder mechanisches System in einer geschlossenen Stellung gehalten. The same rolling process can also be used to roll threads on only a portion of the blank, either by feeding through the piece until the desired length has been threaded and then opening the dies, or by inserting the workpiece between the open dies to the correct position and then closing the dies so that the piece feeds out of the dies.

Einige Grundmaschinentypen, die speziell für das Durchlaufwalzen der gesamten Werkstücklänge ausgelegt sind, sind nicht einmal mit irgendwelchen Matrizenvorschubmechanismen ausgestattet, die ein Teillängenwalzverfahren ermöglichen.

Das zylindrische Durchgangswalzverfahren kann mit Endeinlaufköpfen mit zwei (Planar Serie) und drei Matrizen (Radial Serie) erfolgen.

Die Vorschubgeschwindigkeit pro Umdrehung entspricht der Steigung des Gewindes, das gewalzt werden soll.

Die Matrizen für das Durchlaufwalzen sind im Allgemeinen an beiden Endstücken entlastet. Darüber hinaus haben Durchlaufmatrizen-Walzverfahren für Acme-Gewinde, Schneckenschrauben oder andere Gewinde oft eine angepasste und spitze Gewindeform am Anfang des Endstücks, um die effiziente Eindringung in den Rohling zu ermöglichen.

Im Vergleich zu den Einlaufmatrizen mit ähnlichem Durchmesser für ein bestimmtes Gewinde, weisen die ringförmigen Durchlaufmatrizen keine Anfangsteile des Gewindes auf.

Typische Beispiele für durch Durchlaufwalzen hergestellte Teile sind handelsübliche Gewindestangen, hochfeste Bolzen, Madenschrauben, Gewindebefestigungsrohre für elektrische Füllungen, Polleitungs-Hardware, Kugelumlaufspindeln und Abdrückschrauben aller Art.

Gewinde werden an Teilen wie Kompressorbolzen, Kopfschrauben mit großem Durchmesser, Klemm- und Abdrückschrauben, gerippten Wärmetauscherrohren und Bewehrungsstäben auf Teillänge mit Hilfe des Durchlaufwalzverfahrens bearbeitet.

Durchlaufwalzen mit Matrizen mit Steigungsanpassung

Die Matrizen mit der Steigungsanpassung unterscheiden sich von Nutmatrizen, da eine Steigung in ihrem Profil enthalten. Zusätzlich dazu können diese Matrizen geschwenkt werden. Die Summe aus Steigungswinkel der Matrizen und Schwenkwinkel = Steigungswinkel des Werkstücks.

Technische Beschreibung der Durchlaufwalzverfahren mit angepasster Steigung:

Beim Durchlaufwalzen mit angepasster Steigung bewegt sich das Werkstück in eine axiale Richtung durch die Matrizen. Die Matrizen mit Durchlaufwalzen mit angepasster Steigung werden mit einem Steigungswinkel entworfen, der sich im Allgemeinen von dem der Komponenten unterscheidet, um die Zuführung der Komponente zu ermöglichen. Die Matrizen werden mit einem Starling-Kegel hergestellt, so dass das Gewinde eine stufenweise Formung erfährt, während der Rohling durch die Matrizen geführt wird. Auch aufgrund dieser Eigenschaft wird der Walzdruck stufenweise heruntergesetzt, ohne das Werkstück zu markieren.

Beim Einlauf der gesamten Länge eines Rohlings mit Durchlaufrollen werden die Matrizen durch ein hydraulisches oder mechanisches System in einer geschlossenen Stellung gehalten. Mit demselben Walzverfahren kann auch nur eine Komponente des Rohlings mit Gewinden gewalzt werden. Dies erfolgt entweder durch den Vorschub des Werkstücks bis zur gewünschten Gewindelänge und die darauffolgende Öffnung der Matrizen, oder durch die korrekte Einführung des Werkstücks zwischen die offenen Matrizen und die darauffolgende Schließung der Matrizen, damit die Entnahme des Werkstücks aus den Matrizen möglich ist.

Einige Grundmaschinentypen sind speziell für das Durchlaufwalzen der gesamten Werkstücklänge entworfen und sind nicht mit irgendwelchen Werkzeugvorschubmechanismen ausgestattet, die ein Teillängenwalzverfahren ermöglichen.

Einige Grundmaschinentypen, die speziell für das Durchlaufwalzen der gesamten Werkstücklänge ausgelegt sind, sind nicht einmal mit irgendwelchen Werkzeugvorschubmechanismen ausgestattet, die ein Teillängenwalzverfahren ermöglichen.

Das zylindrische Durchgangswalzverfahren kann mit Endvorschubköpfen mit zwei (Planar Series) und drei Matrizen (Radial Series) erfolgen.

Die Gesenke für das Durchlaufwalzen sind im Allgemeinen an beiden Endstücken entlastet. Darüber hinaus haben Durchlaufmatrizen-Walzverfahren für Acme-Gewinde, Schneckenschrauben oder andere Gewinde oft eine angepasste und spitze Gewindeform am Anfang des Endstücks, um die effiziente Eindringung in den Rohling zu ermöglichen.

Die Anzahl der Gewindegänge, die zusammen mit dem Durchmesser der Matrize den Steigungswinkel bestimmt, ist beim Durchlaufwalzen auf Zylindermaschinen anders als beim Zuwalzen eines gleich großen Gewindes.

Im Vergleich zu den Einlaufmatrizen mit ähnlichem Durchmesser für ein bestimmtes Gewinde können die Durchlaufmatrizen beim achsparallelen Walzen mehr oder weniger Anläufe aufweisen..

Typische Beispiele für durch Durchlaufwalzen hergestellte Komponenten sind handelsübliche Gewindestangen, hochfeste Bolzen, Madenschrauben, Gewindebefestigungsrohre für elektrische Füllungen, Polleitungs-Hardware, Kugelumlaufspindeln und Abdrückschrauben aller Art.

Durch das Durchlaufwalzen mit Walzwerkzeugen mit angepasster Steigung können auch kleinere Maschinen mit mittlerer Walzkraft für große Gewinde eingesetzt werden.