NL8500973A - Toepassing van het omvormen door middel van een calibreerdoorn bij geprofileerde vormen van de dwarsdoorsnede van strenggietcoquilles. - Google Patents

Description

N032939 1

Toepassing van het omvormen door middel van een calibreerdoorn bij geprofileerde vormen van de dwarsdoorsnede van strenggietcoquilles.

De uitvinding heeft betrekking op de toepassing van een werkwijze voor het vervaardigen of wat de kwaliteit betreft verbeteren van door-stroomcoquilles voor strenggietmachines, waarbij een buisstuk of een coquille uit koper of een koperlegering op een de binnen- en eindmaten 5 en/of -vorm van de te vervaardigen of te veredelen coquille bezittende doorn wordt opgevormd en door inwerking van kracht van buitenaf op de doom wordt aangeperst en deze aansluitend weer uit het buisstuk of de coquille wordt verwijderd.

Voor het vervaardigen van gebogen doorloopcoquilles voor cirkel-10 boogstrenggietmachines heeft men reeds (DE-PS 1.809.633) in een recht buisstuk een aan de binnenmaten en de vorm van de te vervaardigen coquille aangepaste doom ingedrukt en op deze wijze het buisstuk in overeenstemming met de doornafmetingen voorgevormd. Bij deze bekende werkwijze worden aansluitend buisstuk en doom gemeenschappelijk door 15 een matrijs gedrukt, om de binnenvlakken van het buisstuk dicht op de doom aan te drukken. Aansluitend worden doom en buisstuk door uitdrukken van de doorn weer van elkaar gescheiden.

Eveneens wordt een calibreerdoorn gebruikt bij een andere bekende werkwijze (DE-AS 2.533.528), waarbij de vormgevende kracht van buitenaf 20 op ten minste een coquillewand door detonatie van springstof wordt aangebracht. Echter niet slechts bij het vervaardigen van zogenaamde buis-coquilles maar ook bij veredeling van gebruikte strenggietcoquilles heeft men reeds het explosief vervormen toegepast (DE-PS 2.425.573). Hierbij worden zoals bij de vervaardiging ook de coquillewanden op een 25 binnen de strenggietcoquille aanwezige, de binnenvorm van de coquille bepalende vorm- of calibreerdoorn aangebracht. Onafhankelijk ervan op welke wijze de voor het aanbrengen op de vorm- of calibreerdoorn benodigde kracht op de buitenwanden van het buisstuk of de coquille wordt aangebracht, waarborgt de vorm- of calibreerdoorn hoge maatnauwkeurig-30 heden van de vormgevende coquillebinnenruimte alsmede een hoge opper-vlakhoedanigheld van de begrenzende wandvlakken.

De met de bekende buiscoquilles vervaardigde gietstrengen uit staal bezitten rechthoekige, vierkante of ronde vormen van de dwarsdoorsnede. Van deze basisdwarsdoorsneden moet voor verdere verwerking 35 worden uitgegaan, als bijvoorbeeld speciale profielen van de dwarsdoorsnede, bijv. in T- of dubbel-T-vorm, gewalst moeten worden. Een groot S5Ö0973 ·* 2 aantal walsstappen Is noodzakelijk om uitgaande van de bekende giet-dwarsdoorsneden tot het eindprodukt te komen.

Ook zijn reeds strenggietcoquilles bekend, waarvan de holle vorm-ruimte een van de driehoekige vorm resp. cirkelvorm afwijkende vorm van 5 de dwarsdoorsnede bezit (DE-AS 1.282.861), hierbij gaat het echter om een zogenaamde gedeelde coquille met verschillende wanddikten en daarmede verschillende afkoelomstandigheden bij het gieten.

Buisvormige strenggietcoquilles met een geprofileerde vorm van de dwarsdoorsnede, d.w.z. een vorm van de dwarsdoorsnede die van de beken-10 de rechthoekige of cirkelronde vorm afwijkt, en gelijkvormige dikte van de de holle vormruimte begrenzende coquillewanden zijn eveneens reeds bekend (Zak-Fab "gelaste gietwormen", Mold Bulletin No. 410, 21. nov. 1968). Op het gebied van buiscoquilles hebben deze gelaste uitvoeringen tot dusverre geen ingang gevonden, afgezien ervan, dat de kwaliteit 15 niet steeds aan de gestelde eisen voldoet.

Uitgaande van deze stand van de techniek heeft de uitvinding tot doel een mogelijkheid te verschaffen buisvormige coquilles met willekeurige vorm van de dwarsdoorsnede van de vormholteruimte ook in de bijv. voor rechthoekige buiscoquilles bekende kwaliteit te vervaardi-20 gen.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt doordat het in conclusie 1 aangegeven opvormen van de te vervaardigen of te veredelen coquille op een doorn door uitwendige krachtinvloed op van rechthoekige of ronde dwarsdoorsneden afwijkende geprofileerde vormen van de dwars-25 doorsneden wordt toegepast. De daardoor bereikbare hoge maatnauwkeurig-heid en kwaliteit van de gietstreng maakt het voor de verdere verwerker mogelijk reeds van profielen met dwarsdoorsnede uit te gaan, die de voor hem gunstigste uitgangsvorm voor het walsen bezitten en voor de gestelde kwaliteitseisen slechts nog de geringst mogelijke materiaal-30 omvorming vereisen. Zo ia men doelmatig bijv. voor een zogenaamd rail-profiel reeds uitgegaan van een in een buiscoquille met dubbel T-vormi-ge dwarsdoorsnede van de holle vormruimte gegoten staalstreng om deze aansluitend in de eindvorm en -kwaliteit te walsen. Een aantal walsstappen bij het omvormen tot eindprofiel kan aldus worden bespaard.

35 Echter niet slechts hier verschaft de uitvinding belangrijke voordelen. Bij uitvoering van de uitvinding is het namelijk mogelijk uitgaande van het gewenste eindprofiel met bepaalde afmetingen en kwaliteiten het voor dit eindprofiel gunstigste walsprofiel te kiezen.

De uitvinding heeft betrekking op "geprofileerde" vormen van de 40 dwarsdoorsnede, dat zijn die, die afwijken van de rechthoekige vorm van 3500973 * 3 de vierkante vorm of ook van de cirkelvormige vorm. Voor de uitvinding bijzonder voordelige uitvoeringsvormen van "geprofileerde" dwarsdoorsnede zijn bijv. T-, dubbel-T-, ü- of L-vormige profielen van de dwarsdoorsnede.

5 Ook voor de uitvinding is de in het buisstuk resp. in de gebruikte coquille inschuifbare- of drukbare doom van betekenis. Deze doorn kan bij het uitvoeren van de uitvinding ook kegelvormig zijn gevormd, een-of tweevoudig, om de eventueel vereiste coniciteit van de holle vorm-ruimte van de coquille te waarborgen. De doorn kan ook gebogen zijn om 10 het gebruik van de volgens de uitvinding vervaardigde buiscoquilles ook voor cirkelboogstrenggietmachlnes te waarborgen.

De verschillende profielgeving van de holle vormruimte kan aanleiding geven tot achtersnijdingen in de vormgeving van de calibreerdoom. Na het vormen van de buis- of coquillewanden op het doornoppervlak tij-15 'dens het calibreren van de binnenruimte van de vorm en het aansluitend uitdrukken van de doom uit de binnenruimte van de coquille is daarom bij verdere uitvoering van de uitvinding als doelmatig gebleken, de buis of de coquille afsluitend nog eenmaal van buiten te calibreren. De bij het uitdrukken van de calibreerdoom naar buiten gedrukte profile-20 ring kan zo weer in de na het vormen op de doom aangenomen plaats teruggevoerd worden.

Een andere voordelige mogelijkheid, het probleem van het voor de vormgeving van de binnenruimte van de coquille onschadelijke uitdrukken van de calibreerdoom in het geval van achtersnijdingen op te lossen is 25 die de doorn twee- of meervoudig te delen. Daarbij kan de deling van de doorn langs- en/of dwars op de asrichting van de coquille verlopen.

Maatgevend voor de uitvinding is de toepassing van een calibreer-doorn waarop de buis op de coquille door krachtinvloed van buiten wordt gevormd. De vormende kracht kan langs verschillende wegen worden ont-30 wikkeld. Zoals bij in dwarsdoorsnede rechthoekige buiscoquilles reeds bekend kunnen voor dit doel de doom en het buisstuk resp. de coquille gemeenschappelijk door een vormende matrijs worden geleid. Echter ook de andere bekende mogelijkheid, waarbij de vormgevende kracht door detonatie van springstof wordt verkregen, kan voor het doel van de uit-35 vinding voordelige toepassing vinden.

Naast deze voor andere doeleinden reeds bekende werkwijzen is het ook onder meer van voordeel de vormgevende kracht voor het calibreren van de buis of van de coquille door smeden, door walsen of ook door middel van hydrostatisch drukken te gebruiken.

40 Een voor de vervaardiging van coquilles en/of het veredelen tot 8500973

V

4 dusverre volledig onbekende methode van het ontwikkelen van de vormende kracht is de zogenaamde elektrohydraulische omvorming. Hierbij wordt de energie door middel van een elektrische vonkbaan in het werkmedium (bijv. water) gebracht en op het om te vormen werkstuk overgedragen. De 5 noodzakelijke elektrische energie wordt met een stootstroominrichting ter beschikking gesteld.

Een werkwijze voor het omvormen van werkstukken door middel van werkenergie is het zogenaamde elektromagnetische omvormen. Bij deze werkwijze wordt de in condensatoren opgeslagen elektrische energie via 10 een spoel ontladen, die bijv. om de om te vormen coquille heen is aangebracht. Deze stroom roept een magneetveld op dat in de coquillewand weer een tegenstroom induceert. Het magneetveld oefent daarbij op de buiswand een kracht uit, die het aanliggen op het doornoppervlak veroorzaakt. Met behulp van zogenaamde veldvormers kunnen zich gewenste 15 drukverdelingen op de buiswand instellen.

Ook de beide laatstgenoemde werkwijzen zijn bij de verdere uitvoering van de uitvinding geschikt om in samenhang met een calibreerdoorn coquilles van willekeurige vormen van de dwarsdoorsnede, rechthoekige of ronde echter ook de genoemde geprofileerde hogere kwaliteit en maat-20 nauwkeurigheid te vervaardigen.

Bij het uitvoeren van de uitvinding kan men uitgaan van willekeurige uitgangsvormen van de dwarsdoorsnede, die na het inbrengen van de calibreerdoorn en door uitoefenen van de kracht van buitenaf overeenkomstig de doornafmetingen gevormd en vervormd te worden. Voor het ver-25 vaardigen van geprofileerde vormen van de dwarsdoorsnede is echter doelmatig gebleken als buisstukken die met ongeveer T-, dubbel-T-, U-of L-vormige uitgangsdwarsdoorsnede te gebruiken als overeenkomstige profielen van de vormgevende coquillebinnenruimte verlangd worden. Zo kunnen bijv. die uitgangsdwarsdoorsneden door strengpersen worden ver-30 vaardigd waarbij de aansluitende vervorming van de dwarsdoorsnede over de ingeschoven doorn dan nog slechts 15 tot 25% van de omvorming van de dwarsdoorsnede betrokken op de uitgangsdwarsdoorsnede uitmaakt. Deze verhoudingsgewijs geringe omvorming dient dan in hoofdzaak voor kwaliteitsverbetering, bijv. voor de verhoging van de Brinelll-hardheid.

35 Een voorvorm met reeds "geprofileerde" dwarsdoorsnede kan afwij kend hiervan ook door strengpersen van een ronde of ovale buis met aansluitend trekken of walsen worden vervaardigd.

Zoals reeds in de stand van de techniek genoemd, zijn uit gelaste platen bestaande buiscoquilles bekend. Hier wordt een verdere voordeli-40 ge toepassing van de uitvinding verschaft. Voor de vervaardiging van 8500973 5 een Τ-. dubbel-T-, U- of L-vormige coquille kunnen bijv. overeenkomstig uitgevoerde voorvormen worden gebruikt, die dan door krachtinvloed van buiten op een calibreerdoorn worden gevormd. Met de werkwijze volgens de uitvinding kunnen echter ook de bekende gelaste buiscoquilles na het 5 vervaardigen ervan gecalibreerd worden en daarmede kan een belangrijke verbetering van de verdeling en kwaliteitsverhoging worden bereikt.

De uitvinding wordt hierna aan de hand van de in de fig. 1 tot 5 als uitvoeringsvoorbeeld weergegeven vervaardiging van dubbel-T-profie-len nader verklaard.

10 Fig. 1 toont een bijv. uit een streng geperste ronde buis door buistrekken vervaardigd blank getrokken rechte koperen buis 1 met een Brinell-hardheid van bijv. HB 50 - 60. Deze buis 1 is, rekeninghoudend met een bewerkingstoegift op de gewenste coquillelengte gesneden.

Bij een verdere stap wordt deze uitgangscoquillebuis bijv. door 15 trekken door middel van een geprofileerde matrijs en een overeenkomstige doom of door walsen met overeenkomstige geprofileerde walsen in de in fig. 2 weergegeven vorm gebracht. Deze voorvorm 2 met aan de gewenste vormdwarsdoorsnede van de coquille aangepaste dwarsdoorsnede moet nu op de gewenste afmetingen worden gebracht en een kwaliteitsverbete-20 ring moet worden zekergesteld. Hiertoe dient de in fig. 3 weergegeven hard verchroomde doom 3 met dubbel T-vormige dwarsdoorsnede. Deze doorn 3 wordt, zoals uit fig. 4 blijkt, in de voorvorm 2 gedrukt en aansluitend door krachtinvloed van buiten wordt de voorvorm 2 op de doorn 3 gevormd. Dit kan door gemeenschappelijk doorvoeren van de voor-25 vorm 2 en doorn 3 door een drukring plaatshebben, waarbij de voorvorm 2 dicht op het oppervlak van de doom 3 wordt gebracht. Een dergelijke koudvervorming van de koperen voorvorm 2 levert een onbetwiste maatvastheid van de aldus vervaardigde coquille 4, zoals op groter schaal in fig. 5 is weergegeven. De Brinell-hardheid wordt hierbij van de oor-30 spronkelijke tot ongeveer HB 80 tot 100 verhoogd.

Het opvormen van de voorvorm 2 op de doom 3 kan afwijkend hiervan echter ook langs een andere weg plaatshebben. Bijv. met behulp van de hierboven beschreven werkwijze met detonatie van springstof of door een smeed- of walsbehandeling, waarbij doorn en voorvorm gemeenschappelijk 35 êên of meer bewerkingstrappen achter elkaar doorlopen.

Andere mogelijkheden om de voorvorm 2 dicht op de doom 3 te plaatsen, zijn het calibreren door middel van elektrische ontlading of door inwerking van een magnetisch veld, alsmede met behulp van hydrostatische druk.

40 De in fig. 5 weergegeven coquille 4 kan ook bijv. een door lassen 8500973 6

». V

van plaatdelen vervaardigde coquille zijn, die aansluitend of na langer gebruik voor het verbeteren van de veredeling aan een calibreerbewer-king door middel van een ingevoerde doorn onderworpen wordt.

De doorn 3 volgens fig. 3 kan ook reeds voor aanpassing van de te 5 vervaardigen of te veredelen coquille op de cirkelboogvorm van de strenggietinrichting gebogen zijn, eventueel ook kegelvormig of gedeeltelijk kegelvormig gevormd zijn. Bij het indrukken van een dergelijke doorn in de rechte voorvorm 2 heeft dan reeds een overeenkomstige vorming van de coquillebuis plaats. Natuurlijk kan door een extra werktrap 10 de voorvorm 2 reeds in de gebogen vorm zijn gebracht, voordat eventueel een gebogen doorn wordt ingevoerd.

De uitvoeringsvoorbeelden tonen het vervaardigen van coquilles of het verbeteren van de veredeling, betrokken op geprofileerde dwarsdoorsnede van het type van een dubbel-T-profiel. Willekeurig andere profie-15 len kunnen overeenkomstig worden vervaardigd, waarbij bijv. bij T-, U-of L-profielen en overeenkomstig gevormde doorn aan de voorvorm worden aangepast om de mate van vervormen binnen bepaalde grenzen te houden.

Onafhankelijk van de vorm van het profiel verschaft de uitvinding de zekerheid voor kwalitatief hoogwaardige buiscoquilles met gelijk-20 blijvende wand en daarmede ten opzichte van bekende uitvoeringen gelijkmatige koelverhoudingen. Daarbij is het van belang dat de doorn overeenkomstig de gewenste coquille-gietdwarsdoorsneden zijn gevormd, dus zelf volgens de uitvinding bijv. een T-, dubbel-T-, U- of L-vormige dwarsdoorsneden bezitten. Op een dergelijke doorn wordt de voorvorm 25 overeenkomstig de genoemde mogelijkheden opgevormd, de krachtinvloed moet daarom alzijdig, d.w.z. ook in het kantdeel plaatshebben. Bij het vormen door middel van een drukring, een matrijs, een walsinrichting of dergelijke moeten de gebruikte gereedschappen daarom dienovereenkomstig worden uitgevoerd.

30 De fig. 1 tot 5 tonen de voorvorm, doorn en gerede coquille in rechte uitvoering. Deze rechte uitvoering is overeenkomstig de vereenvoudigde weergave gekozen zonder dat de uitvinding hiertoe beperkt is. Afwijkend hiervan zou men namelijk in de regel een gebogen calibreer-doorn gebruiken, omdat de meeste van de heden in bedrijf zijnde 35 staal-strenggietinrichting cirkelbooginstallaties met overeenkomstig cirkelboogvormig gevormde coquilles zijn. De gebogen en in dwarsdoorsnede bijv. B-, T-, dubbel-T-, U- of L-vormige doom kan hetzij in een voorgebogen voorvorm worden ge'drukt of ook in een rechte voorvorm, ongeveer overeenkomend met fig. 2 worden geperst.

8500973

Claims (20)

1. Toepassing van een werkwijze voor het vervaardigen of verbeteren van de veredeling van doorloopcoquilles voor strenggietmachines 5 waarbij een buisstuk of een coquille uit koper of een koperlegerlng op een de binnenmaten en/of binnenvorm van de te vervaardigen of te veredelen coquille bezittende doom wordt gevormd en door krachtinvloed van buiten op de doorn wordt aangeperst en deze aansluitend weer uit het buisstuk of de coquille wordt verwijderd, op van rechthoekige of 10 ronde dwarsdoorsneden afwijkende geprofileerde vorm van de dwarsdoorsnede.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de geprofileerde vormen van de dwarsdoorsnede T-, dubbel-T-, U- of L-vormige profielen zijn.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de krachtinvloed van buiten door het gemeenschappelijk doorvoeren van doorn en buisstuk of coquille door een matrijs wordt ontwikkeld.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of één van de volgende conclusies, met het kenmerk, dat de krachtinvloed van buitenaf door detonatie 20 van springstof wordt ontwikkeld.

5. Werkwijze volgens conclusie 1 of één van de volgende conclusies, met het kenmerk, dat de krachtinwerking van buiten door elektrische ontlading plaats heeft.

6. Werkwijze volgens conclusie 1 of één van de volgende conclu- 25 sies, met het kenmerk, dat de krachtinvloed van buiten onder invloed van een magnetisch veld plaats heeft.

7. Werkwijze volgens conclusie 1 of êén van de volgende conclusies, met het kenmerk, dat de krachtinvloed van buiten door een smeed-bewerking plaats heeft. 30

8- Werkwijze volgens conclusie 1 of één van de volgende conclu sies, met het kenmerk, dat de krachtinwerking van buiten door een wals-behandeling plaats heeft.

9. Werkwijze volgens conclusie I of één van de volgende conclusies, met het kenmerk, dat de krachtinwerking van buitenaf door middel 35 van hydrostatische druk plaats heeft.

10. Werkwijze voor het vervaardigen van in dwearsdoorsnede T- of dubbel-T-, U- of L-vormige coquilles volgens conclusie 1 of êén van de volgende conclusies, met het kenmerk, dat als buisstuk die met ongeveer T- of dubbel-T-, U- of L-vormige uitgangsdwarsdoorsnede worden ge- 40 bruikt. 8500973 * *, λ

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de ongeveer T- of dubbel-T-, U- of L-vormige vorm van de dwarsdoorsnede door strengpersen met bij de aansluitende calibrering dor middel van een doorn plaatshebbende omvorming van de dwarsdoorsnede van 15% tot 25%, 5 betrokken op de uitgangsdwarsdoorsnede plaats heeft.

12. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de ongeveer T- of dubbel-T-, ü- of L-vormige vorm van de dwarsdoorsnede door strengpersen van een ronde of ovale buis met aansluitend trekken of walsen in de voorvorm wordt bereikt.

13. Werkwijze volgens conclusie 10 of éên van de volgende conclu sies, met het kenmerk, dat de buis in de voorvorm wordt gebogen.

14. Werkwijze voor het vervaardigen of verbeteren van de veredeling van in dwarsdoorsnede T- of dubbel-T-, U- of L-vormige coquilles volgens conclusie 1 of één van de volgende conclusies, met het kenmerk, 15 dat als buisstuk of coquille een uit plaatmateriaal gelaste vorm wordt toegepast.

15. Werkwijze voor het vervaardigen of verbeteren van de veredeling van doorloopcoquilles volgens conclusie 1 of éên van de volgende conclusies onder toepassing van een niet-gedeelde calibreerdoorn, met 20 het kenmerk, dat de op de doorn gevormde coquille na het verwijderen van de doorn uit de vormgevende binnenruimte aansluitend van buitenaf gecalibreerd wordt.

16. Doom voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 of één van de volgewnde conclusies, gekenmerkt door een T-, dubbel-T-,

25 U- of L-vormige vorm van de dwarsdoorsnede.

17. Doom volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de doom ke— gelvormig of gedeeltelijk kegelvormig is voorgevormd.

18. Werkwijze volgens conclusie 16 of 17, met het kenmerk, dat de doorn gebogen is. '30

19. Doorn volgens conclusie 16 of één van de volgende conclusies, met het kenmerk, dat de doorn twee- of meervoudig gedeeld is.

20. Doom volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de deling van de doom langs en/of dwars op de asrichting loopt. 8500973