DE2812690A1

DE2812690A1 - Verfahren und vorrichtung zum strangpressen von hohlprofilen

Info

Publication number: DE2812690A1
Application number: DE19782812690
Authority: DE
Inventors: Adolf Ames; Alfred Wagner
Original assignee: Aluminium Walzwerke Singen GmbH
Current assignee: Constellium Singen GmbH
Priority date: 1978-03-23
Filing date: 1978-03-23
Publication date: 1979-10-04
Also published as: US4223548A; FR2420379A1; IT1112352B; GB2016983A; DE2812690C2; GB2016983B; JPS6317526B2; IT7921262A0; JPS54131556A; FR2420379B1

Description

Verfaliren und Vorrichtung zum Strang* pressen von Hohlprofilen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vor* riehtung au* Strangpressen von Bohren od· dgl· Hohlprofilen aus eines Bolsen, welcher von eine» Preß« stempel gegen ein Werkseug« insbesondere ein Schweißkamaerwerkseug, gepreät wird, das eine Matrise und einen von dieser umgebenen Dorn an einem Dornträger aufweist*

Bs gibt sogenannte SohweiSkammerverkseuge, in deren Fläohe die ZuflttBSffnungen um den die Innenkontur des entstehenden Hohlkörper· !«stimmenden Dorn angeordnet sind$ dieser ist an einem in der Ma« triie vorgesehenen System von Stegen gelagert« welche einen Bornträger bilden umd mua besonders hohe Kräfte aufnehmen_t die mit gröÄer werdendem

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formqoereehnitt bsw. Usschlingungakreis sunehaen. Si·· hat a lab Tor all·· bei der !fertigung τοη Großrohren ad* außerordentlich nachteilig erwiesen und bereits häufig tu eines Bruch des Dornträgera geführt,

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sieh der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art au schaffen« «itteis deren während des JfcrsYorganges «in· Entlastung d«s Dornträgers erfolgt und damit eine Erhöhung der ötandseiten des Verkseuge« bei optimaler Ausnutzung der Fre&kraft»

Zur Lösung dieser Aufgabe führt ein Verfahren» in dessen Verlauf «it des Bolsen ein· diesen durchsetzende Säule od· dgl« in PreBriehtung bevegt und durch den Dorn in den Hohlraum des entstehenden Hohlprofile sit eines — gegenüber der jeweils rerwendeten PreeesngrSä· — T«rhältnissäßig großen Durohsesser geführt wird. Mach weiteren Merkmalen des erfindungsgemäflen Verfahrens kann die Säulen-Torsohubgeechwindigkeit der Stespelgeschvindigkelt entsprechen oder ron ihr abweichen«

Sin· sur Durchführung di···· Verfahrens geeignete Verrichtung weist ein· in Preflrichtung T«rlaaf«nd·« den B#lien durohsetsende Säule auf» welch· in eisern axialen Corehbruch des fiornträgers gleit-•sjp lagert·

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Die Säule kenn erfindungegemäß entweder am Preßstempel eingespannt oder ~ diesen durchsetzend — mit einem gesonderten Vorsohubaggregat verbunden sein· Im ersterwähnten Falle bleibt die Säulen« geschwindigkeit an die Steapelgeschwindigkeit gekoppelt, im anderen falle kann eine sun Preßstempel synchrone oder beschleunigte oder verzögerte Bewegung gesteuert durchgeführt werden.

Mit einer gesteuerten Relativbewegung zwischen Preßgut und Säule b*w· swischen Säule und Preöstempel kann unter anderen durch die Reibung zwischen Preßgut und Säule das Fließverhalten des Preßgutes im gesamten Resipienten günstig beeinflußt werden· Das gilt insbesondere dann, wenn innerhalb eines Pre&ganges die Relativbewegungen — gegebenenfalls automatisch — gesteuert verändert werden.

Zum Beispiel kann zu Beginn des Preßvorganges die Säule das sie umgebende Preßgut mitnehmen und die Arbeit des Preßstempela unterstützen, so daß sich die üruckverhältnisse Ui Resipienten verbessern«, Gegen Ende des Preßvorsang·· kann das fließend« Material gebremst werden, wobei eine Rückwärtsbewegung des Preßgut·· an der Rezipientenwandung in Grensen gehalten wird - mit den Vorteilen, daß eum «inen der Preßrest kleiner bleibt und damit das Ausbringen 4· Bol*en größer sowie sum anderen die symmetrisch· Verteilung des Preßgut·· vor dem «erkseug gewährleistet wird.

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Sank der Möglichkeit einer indiTiduellen Steuerung

jener Säule kann d«r PreSdruok «of die Katrise Ten

Auf «a« bis Ende dt β FreßTorganges gleiefcaaJig ge-

halten asd «in· JSatlmstung des wejpdeo. AuS«rd«a luum im ~- wit tin« kihert PrefleeeehwlndlglEeit «r»i«l«n_f wi di·

Wirteeh»ftli«tUteit d·« r«rf»h«ju «raeblUh erhöht.

Hmak der Srfiaduiii i«1t e· «u«h «fflieh, ImI *§**· haodenen St»«n«papee«ea — «ad icait rorf»f#bener Prelkraft — einen Sesipienten gjr0terea Behmme*- dnx«h«ee»er» ede» JCaliber» eijuiuwbeen, ohne 4»- bei 4*i tu* den foroTorfAa« enteeJwidettde TerhJtliF-nie τβη fiesipientenftterMbaitt si» Freikraft «u TeJfMedern. Hierdureh kfemen «of d*eer rerfegebenea Hahlpref ile gr0A«jre« Ijaiber» aergeetellt

hinan* Ut e* doreh dl· Tei»inf eruBf de« fieeipientenquereohfiittee ι» den ßlulenquereehnitt bei vorgegebenem JKeslpieotendurehaeeeer oder -kaliber Möglich, da· Verpreeeungayerhältnia au verbeaaern und daait auf einer vorhandenen Strang presse unter anderen Hohlprofile aus aohverer preBbaren Legierungen su fertigen«

An den Xagerungeetellen der Säule in der Strangpresse können besondere Lageraehalen rorgesehen werden« welohe einen TersohleiS der Berührungsflächen hintanhälten. Diese Lagerorgan· oder

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Lagereohalen werden nach einem weiteren Merkaal der Erfindung ssur Einstellung biw. Ausrichtung der Bewegmngetoaan der Saale herangezogen»

I· Rahmen der Erfindung liegt es auch, die Säule alt Heieeleaenten au yereefaen« oa das Pließver· aalten de« Preßgute· ca beeinflueaen. Falle erforderlioh» können statt der Heiseleaente auoh Kühlorgane eingebaut werden»

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Weiter« Vorteile, Merkaale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be* Schreibung bevorsugter Ausfübrungsbeispiele so-* vie anhand der Zeichnungj diese «eigt int

· 1t den längeschnitt durch eine Strangpresse alt einer horiaontal verlaufen«- dea Säulej

i"ig, 2 t ein vergrößertes Detail aus Fig« 1j

?ig» 31 den Querschnitt durch FIg* 2 nach deren Linie 111-111$

Fig« 4-j eine andere Auafuhrungsform einer

strangpresse in einer jener in l^;ii_a. 2 entsprechenden Wiedergebe;

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bis Sj Querschnitte von Profilen mit Jeweils von diesen umgebener Säule.

,ine strangpresse S zum Herstellen von bohren H od· dgl. Hohlkörpern mit verhältnismäßig große» Durchmesser d weist geaäß Fig. 1 an eines Preßzylinder 1 einen hohlen Preßstempel 2 auf, welcher in eine Bohrung 3 eines iiezipienten oder Aufnehmers 4 einragt; der maximale Abstand a zwischen der eylinderseitigen äezipientenfront 5 und der Preßfläche 6_f einer aza Preßstempel 2 vorgesehenen Preßseheibe 6 in der — nicht dargestellten — iiuhelage des Preßstempels 2 ist so

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bemessen« daß in dieser Ruhelage der Hestipientenbohrung 3 ein hohler Bolzen B au« Leichtmetall mit einem Inaenraum 7 vom Durchmesser ο duroh einen Ladeschlitten 9 vorgesetzt und vom Preßsteapel 2 in Preörichtung χ in den Reaipienten 4 eingeschoben werden kann«

Xn der von der Bezipientenbohrung 3 bestimmten Hauptaehse A der Strangpresse S let eine die Bohrung 3 des hohlen Preaetempel» 2 und den Innearau» 7 des Hohlbol*ens B durcheeteende hortaontale Säule 10 des Durohaeeeera e untergebracht» die auch dureh den Kolben 11 dea Preßsylindera 1 hindurohgeführt sowie in Legern 12 des Kolben 11 Tersohieblioh iat« Letzterer ist duroh Kelbenstsngen 15 »it Bub-* «ylindern 14 verbunden.

Nahe de» Hub»ylindern 14 ist ein gesondertes hydraulisches Aggregat Q mit einer Steuereinrichtung als Yoraobuborgan für die Säule 10 zu erkennen} diese kann hierdurch Relativbewegungen gegenüber dem Preßstempel 2 bzw· dessen Kolben 11 ausführen. Außerdem kann die Säule 10 zum Abseheren eines Preßrestes und zum Laden des Hezi* pienten 4 aus letzterem heraus- und zumindest teilweise in den Preßstempel 2 eingezogen werden.

An der dem Preßstempel 2 fernerliegenden Rezipientenstim 15 ruht in einem Matrizenhalter eine Matrize 17 als Formwerkzeug«

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Wie insbesondere J?ig. 2 verdeutlicht, ist im Zentrum der Matrize 17 ein den Innendurchmesser d des entstehenden itohres Ii bestimmender Dorn E an Hatrizenategen 1ü angebracht, die einen Dorntrager 19 bilden und teilkreisförmige Durchbrüche oder Zuflußöffnungen 20 trennen, durch welche Preßgut G in die in Preßrichtung χ anschließende Schweißkammer 21 gelangt. Diese erstreckt sich zwischen Matrize 17 und Dorn JS, in dem innerhalb einer zentriachen Öffnung 22 jene Horizontalsäule 10 lagert«

Die riorizontalsäule 10 fährt während des Vordringens des Preßstempels 2 mit der vom Preßzylinder 1 oder dem Hydraulikaggregat Q vermittelten Geschwindigkeit durch den Dorn E. Dieser wird in ffig» 4 durch einen Schraubzylinder 26 und ein· Mutter 2Θ am Dornträger 19 gehalten· letzterer weist Lagerschalen 25 für die Säule 10 auf.

Im AusfUhrungsbeispiel der Fig· 4· ist zudem an der Säulenstirn 10. eine zentrische Ausnehmung 30 mit einer hinterschnittenen Erweiterung 31 zu erkennen. Hier findet das zu den anderen Ausführungsformen beschriebene Aggregat Q keine Anwendung) in jene Erweiterung 31 wird eine Zugstange 32 eingeführt, wenn die Säule 10 — beispielsweise zur unbehinderten Abeoherung eines Preßrestee — an Ende dee Preßvorgangee wenigstens teilweise in Preßriohtung χ aus den Rezipienten 4 gezogen wird. Damit 1st auch die Reaipientenfront 5 wieder frei zu« ungehinderten Vorsetsen des Bolzen· B, in dessen Innenraum 7 die SKuIe 10 Bitteis jener Zugstange 32 eingeschoben werden kann.

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Die ein sich verjüngendes Ende 1CT aufweisende Säule 10 der Fig. 2 wird von Kanälen H durchzogen, in welchen Heiastäbe 36 untergebracht sind; deren Heizenergiezuleitungen sind in der Zeichnung nicht wiedergegeben·

Der Hohlbolzen B wird — wie beschrieben — vor dem Preßvorgang der ftezipientenbohrung 5 vorgesetzt und die Säule 10 in den Innenraum 7 des hohlen Bolzens B eingeführt.

Das aus dem Bolzen B unter dem Druck des Preßstempels 2 entstehende Preßgut G strömt durch die Zuflußöffnungen 20 der Matrize 17 und bildet in deren Schweißkammer 21 um den Dorn E das Rohr R. Die Säule 10 gleitet währenddessen in der zentrischen öffnung 22 des Dornea S. Dies erfolgt entweder mit der Stempelgeschwindigkeit — vornehmlich bei Säulen 10» die am Preßstempel 2 festgelegt sind — oder mit der Fließgeschwindigkeit des Preßgutes bei einer frei in diesem "schwimmenden" Säule 10} wird das Antriebsorgan Q verwendet, kann die Säulengeschwindigkeit frei gewählt werden.

besseren Handhabung halber kann die Säule 10 auch geteilt sein* gemäß Fig. 1 ist ihr — in Preßrichtung χ *- hinteres Endstück 10_a durch Kupplungsglieder 40 an die vordere Säule 10 angeschlossen.

Die Fig« 5 bis 6 geben Querschnitte kastenförmiger oder mehreokiger Profile R~ bis Hg wieder. In deren Hohlräumen J,- bis Jg Säulen 10 verschiedener Querschnitteform angeordnet sind*

Claims

PATENTANWALT DIPL.-ING. HlEBSCH · D - 77 SINGEN. den 2O«5«197ö A.zAL-126 Blatt

P A Ϊ 2 H IA B ü P R !I O B

(1 -/Verfahren, zum Strangpressen von Rohren od. dgl. üohlprofilen aus einem Bolzen, welcher von einem Preßstempel gegen ein Werkzeug, insbesondere ein Schweißkammerwerkzeug, gepreßt wird, das eine Matrize und einen von dieser umgebenen Dorn an einem Dornträger aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

daß mit dem Bolzen eine diesen durchsetzende öäule od· dgl· in Preßriahtung (x) bewegt und duroh den Born in den Hohlraum des entstehenden Hohlprofils geführt wird·

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule mit Btempelgeschwindigkeit in Preßriohtung (x) bewegt wird.

3, Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule von dem Preßgut in diesem schwimmend bewegt wird»

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule in Preßrichtung (x) in einer zur otempelgesohwindigkeit unterschiedlichen Geschwindigkeit geführt wird«

ORIGINAL INSPECTED

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Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule gesondert angetrieben

6, Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulengeschwindigkeit während des Preßvorganges automatisch gesteuert verändert wird.

7· Verfahren naoh wenigstens einea der Ansprüohe 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem PreSvorgang mit der Säule in den Bolzen ein Innenraum eingebracht oder ein vorhandener Bolzeninnenraum aufgeweitet wird.

8« Vorrichtung zum Strangpressen von bohren od. dgl» Hohlprofilen aus einem Bolzen» welcher von einem Preßsfcempel gegen ein Werkzeug, insbesondere ein Schweißkammerwerkzeug, gepreßt wird, das eine Matrize und einen von diener umgebenen Dorn an einem Dornträger aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine in Preßrichtung (x) verlaufende, den Bolzen (B) durchsetzende Säule (10) in einem axialen JDurchbruch (22) des Dornträgers (19) gleitbar gelagert ist.

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9. Yor.!?ichbung nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß die /Säule (10) in der Durchbruch achse des Dornträgers (19) frei beweglich in die .Strangpresse (B) eingelegt ist.

10« Vorrichtung nach Anspruch ο oder 3, dadurch iSe^enuzeicrmcu, daß di« üäule (1G) im Preßstotfipel (2) gegenüber diesem axial verscaieblieu &ul'a&evt ist.

11. Voirichtung nach einem der Anaprücüe 8 bia 1ü, dadurch gekennzeichnet, da..> die· Säule (10) den i-TGßstöiapel (2) etwa koaxial durchsetzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennz&iehueU, dall die oäule (10) an ihrem dem

üer (19) fernen Jnde festgelegt ist.

13. ioriichtunu; nach Anspruch 12» dadurch gekenn uoiclmet, daß die Säule (10) am Preßsterapel (ki) foGtselegt xat.

14. vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die üäule (10) an einem gesonderten Vorschuborgan (Q) festgelegt ist.

15. Vorrichtung; nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß die üäule (10) bzw. ihr Vorschuborgan (Q) mit einem automatischen Steuerelement zur Veränderung der Vοrschubgeschwindigkeit oder Bewegungsrichtung verbunden ist.

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16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (17) bzw, deren Dornträger (19) oder Dorn (E) alt schalenartigen Lagerorganen (25) für die Säule (10) versehen ist/eind,

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerorgene (25) zur Justierung der Säule (10) verstellbar vorgesehen sind.

18· Vorrichtung nach wenigstens einen der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (E) in der Matrize (17) auswechselbar vorgesehen, ζ·Β· verschraubt, ist.

19· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet j daß der äußere Durchmesser (e) der Säule (10) etwa dem inneren Durchmesser (c) eines zu verpressenden hohlen Bolzens (B) entspricht.

20· Vorrichtung nach wenigstens einen der Ansprüche β bis 19t dadurch gekennselohnet, daß die Säule (10) wenigstens teilweise hohl ist·

21· Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn· aelehnet, dal in wenigstens eine* Hohlraum (H) der Säule (10) ein temperaturbeeinflussendes Element (36) angeordnet ist.

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