DE2121300C3 - Verfahren zur Herstellung von Ausgangsformen durch Schneiden von Metall-Stangen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ausgangsformen durch Schneiden von Metallstangen, vorzugsweise von Stahlstangen, für ein nachfolgendes Fließpressen oder gratloses Schmieden sowie auch für die spannende Weiterbearbeitung.

Es ist bereits bekannt, Ausgangsformen bruchflächenfrei durch Schneiden herzustellen, indem mindestens zu Beginn des Schneidvorganges im Stangenwerkstoff eine mechanische Spannung erzeugt und während des gesamten Schneidvorganges aufrechterhalten wird. Die mechanische Spannung entspricht dabei der Streckgrenze des Stangenwerkstoffes oder sie ist größer als diese.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es nur für das Schneiden von /Vf-Metallen angewendet werden kann. Die hohe, während des gesamten Schneidvorganges wirksame axiale Belastung des Stangenwerkstoffes, führt beim Schneiden von Stahl zu starken Aufschweißerscheinungen an den Schneidwerkzeugen, die die Schnittflächen der Ausgangsform zerstören und die Standmenge der Schneidwerkzeuge nur auf einige Ausgangsformen beschränken.

Ein anderer Vorschlag zur Herstellung von Ausgangsformen aus Stahl besteht darin, daß das Schneiden mit erhöhten Geschwindigkeiten von 3 bis 4 m/s vorgenommen wird und dabei axiale Druckspannungen in der Schneidzone vorgesehen sind, die unterhalb der Schneidzone vorgesehen sind, die unterhalb der Streckgrenze der zu schneidenden Metallstange bleiben.

Die axiale Druckspannung mit einer Größe von maximal der halben Streckgrenze behindert dabei während des Schneidvorganges eine Verlängerung des abzuschneidenden Stangenstückes, und die erhöhte Schneidgeschwindigkeit läßt den Vorgang des Schneidens spröder ablaufen als bei niedrigen Beanspruchungsgeschwindigkeiten jedoch treten durch die über den gesamten Durchmesser wirkenden axialen Belastungen im Dauerbetrieb wiederum Aufschweißungen an den Schnittflächen der Ausgangsformen und an den Schneidwerkzeugen auf. Infolge des sich in Schneidrichtung einstellenden leicht S-förmigen Verlaufs der Schnittflächen zerstören sich während der vollständigen Trennung die sich konvexförmig ausgebildeten beiden gegenüberliegenden Bruchflächenzonen. Die Reibkräfte sind derart hoch, so daß Aufschweißungen nicht zu verhindern sind. Eine Steigerung der axialen Druckspannung über die Größe der halben Streckgrenze hinaus bis zur Streckgrenze hin bringt noch negativere Schr.eidergebnisse.

Der Zweck der Erfindung ist es, die genannten Mängel zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung qualitativ hochwertiger, mit einer Anschnittzone und einem Sruchflächenteil geringster Rauhigkeit aufweisender Ausgangsformen durch Schneiden von Metallstangen, vorzugsweise Stahlstangen, zu entwickeln, wobei sowohl eine erhöhte Schneidgeschwindigkeit, als auch eine axiale Belastung unterhalb der Streckgrenze des zu schneidenden Werkstoffes vorliegen sollen.

Erfingungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die axiale Spannung plötzlich nach einem Bruchteil der Zeitdauer des Schneidvorganges, jedoch mindestens vor dem vollständigen Zerteilen der Metallstange aufgehoben wird.

Infolge dieses plötzlichen Axialkraftabbaues kann der Stangenwerkstoff vor und während der verfahrensbedingten Anschnittpha&e mit einer axialen Spannung beaufschlagt werden, die bis dicht unterhalb der Streckgrenze des Stangenwerkstoffes reicht. Damit wird die Längung der herzustellenden Ausgangsform weitestgehend eingeschränkt, so daß die Schnittflächenabmessung in Schneidrichtung nahezu den Ausgangswert des Stangenwerkstoffes beibehält. Der sich mit der erhöhten Schneidgeschwindigkeit einstellende noch vorhandene S-förmige Schnittflächenverlauf in Schneidrichtun« nähert sich weiterhin einer Geraden und beim Vorbeigleiten der beiden jeweiligen Bruchflächenzonen treten damit keine Aufschweißerscheinungen mit den weiteren Nachteilen an den Schneidbuchsen auf. Es können qualitativ hochwertige, insbesondere scheibenförmige, Ausgangsformen von Stahlstangen mit einer Anschnittzone und einem Bruchflächenteil geringster Rauhigkeit, industriell gefertigt werden.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeisoiel näher erläutert werden.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 Prinzipskizze einer Vorrichtung in Ausgangsstellung nach einem Schnitt der F i g. 2.

F i g. 2 einen Schnitt nach Fig.).

Ein Führungskörper 14 ist mit einem Schneidwerkzeug-Grundkörper 4 verbunden. Innerhalb des Führungskörpers 14 befindet sich ein steuerbarer Druckmechanismus 16; 15; 13. Der Druckbacken 13 ist im Führungskörper 14 verschiebbar gelagert. Im Druckbacken 13 ist die Spindel 17 über das Getriebe 18 verstell- und verriegelbar Die Spindel 17 trägt an der Stirnseite, die dem Stangenwerkstoff 10 zugewendet ist, ein Druckstück 12. Mit dem Schneidwerkzeug-Grundkörper 4 ist ein Aufnahmekörper 2 formschlüssig verbunden, in dem eine Schneidbuchse 11 eingepreßt ist. Dem innerhalb des Grund- und Aufnahmekörpers 4; 2 senkrecht zur Stangenzuführrichtung verschiebbar gelagerten Schlitten 3 ist an seinem unteren Ende eine Dämpfungseinrichtung 8 zugeordnet.

Im Schlitten 3 ist eine Schneidbuchse 9 eingepreßt,die ihrerseits den Anschlag 5 führt, dessen Bund innerhalb der Schn^idbuchse 9 die Höhe der scheibenförmigen Ausgangsform bestimmt. Ein Auswerfer 6 ist gegenüber der Auswerferöffnung verschiebbar im Grundkörper 4 gelagert. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Der Stangenwerkstoff 10 wird mittels schwenkbarer Zuführzange 7 zwischen Druckstück 12 und Schneidbuchse 11 so eingeführt, daß Stangenwerkstoff 10 und Schneidbuchsen ti; 9 miteinander fluchten. Die durch Getriebe 18 angetriebene Spindel 17 schiebt den Stangenwerkstoff 10 in die Schneidbuchsen 11; 9 bis

zum Anschlag 5.

In dieser Stellung wird die Spindel 17 mechanisch verriegelt. Der Arbeitshub des Maschinenstößel!. I wird 3usgclöst. Kurz bevor der fviaschinenstößel ί mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s auf den mit der Dampfungs- ί einrichtung 8 verbundenen Schlitten J auftriift, wird der Stößel 16 über einen verstellbaren Ex/enterbeirieb (nicht dargestellt) nach unten gedrückt. Damit werden über die Hebel 15, der Druckbacken 13 und die Spindel 17 mit dem Druckstück 12 in Zuführrichtung bewegt und der Stangenwerkstoff 10 axial mi( einer Druckspannung belastet, die dicht unterhalb der Streckgrenze des zu schneidenden Werkstoffes liegt. Anschließend bewegt der Maschinensiöße! 1 den Schlitten 3 und damit die Schneidbuchsc 9 in Schneidrichtung, wobei das Anschneiden des axial belasteten Stangenwerkstoffes 10 erfolgt. Danach überschreitet das Kniehebelsystem die gestreckte Lage der Hebel 15. Der Druckbacken 13 und die Spindel 17 mit dem Druckstück 12 bewegen sich entgegengesetzt zur Zuführrichtung. Dadurch wird die axiale Druckspannung dicht unterhalb der Streckgrenze im Stangenwerkstoff 10 plötzlich abgebaut. Während der weiteren Abwärtsbewegung des Maschinenstößels I wird der Stangenwerkstoff IO völlig geschnitten

Dabei entsteht eine Hruchflächc geringster Kntihigken. Weder Aufsehwcißcrsdu'inurigcn an den Schnittflachen der Ausgangsformen noch ein Nachschneiden der Schneidbtichscn !(; 9 beeinflussen das Schneider· gebnis. Beim Krrcichen der unteren Totlage des Schlittens 3 wird über den hydraulischen Auswerfer 6 und Anschlag 5 der in der beweglichen Schneidbuchsc 9 befindliche Abschnitt entgegen der Zuführrichtung ausgeworfen. Beim anschließenden Aulwarishub des fvhischinenslößcls 1 werden der Schlitten 3 durch du· Diimpfungseinrichtung 8 und der Stößel 16 in die· Schneidausgangsstcllung zurückgeführt. Die medium sehe Verriegelung der Spindel 17 wird gelost. Durch erneuten Antrieb der Spindel 17 wird der Stangenwerk stoff 10 in Zuführrichtung wieder bis zum Anschlag 5 geschoben, der sich am Schlitten 3 abstützt. Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich, bis der Stangenwerkstoff 10 völlig aufgearbeitet ist. Danach wird durch Entriegeln und Antrieb der Spindel 17 entgegen der Zuführrichtung die Spindel 17 in Ausgangsstellung zurückbewegt. Die Zuführzange 7 führt neuen Stangenwerkstoff 10 zu.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Ausgangsformen durch Schneiden von Metallstangcn, vorzugsweise von Stahlstangen, mit erhöhter Geschwindigkeit, bei dem mindestens im abzutrennenden Stück der Metallstange und vor Beginn des Schneidens eine axiale Spannung, die unterhalb der Streckgrenze des zu schneidenen Werkstoffes liegt, erzeugt und aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Spannung plötzlich nach einem Bruchteil der Zeitdauer des Schneidvorganges, jedoch mindestens vor dem vollständigen Zerteilen der Metallstangen, aufgehoben wird.