DE3012757A1

DE3012757A1 - Strangpresse sowie verfahren zum herstellen von profilen aus metallbolzen

Info

Publication number: DE3012757A1
Application number: DE19803012757
Authority: DE
Inventors: Adolf 7701 Hilzingen Ames; Ulf Dipl.-Ing. 7707 Engen Hodel; Alfred 7705 Steisslingen Wagner
Original assignee: Aluminium Walzwerke Singen GmbH
Current assignee: Constellium Singen GmbH
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1981-10-15
Also published as: JPS56154215A; CH650705A5; US4606210A

Description

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PROFESSIONAL REPRESENTATIVE BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE 3012757

MANDATAIRE AGREE PRES L'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS

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D-7700 SINGEN 1

Aluminium Walzwerke Singen GmbH Erzbergerstr 5a

Bodenseepatent Aluminiumstraße Telex 793850

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63076

7700 Singen ■- -

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I/ke

Datum/Date

Strangpresse sowie Verfahren zum Herstellen von Profilen aus Metallbolzen

Die Erfindung betrifft eine Strangpresse zum Herstellen von Profilen aus Metallbolzen, insbesondere aus Leichtmetallbolzen, welche in eine Bohrung eines Rezipienten eingeführt und mittels eines Preßorgans durch eine formgebende Matrize gedrückt werden. Darüber hinaus erfaßt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen derartiger Profile.

Beim Warumumformen eines auf Preßtemperatur erwärmten sogenannten Bolzens zu Profilen wird üblicherweise der vom Hozipienten umschlossene Metalibol7.cn mittels eines Preßstempels einer hydraulischen Presse durch die ortsfeste, formgebende Matrize gedrückt.

Während des Strangpressens nach dem sogenannten indirekten Verfahren schiebt man die formgebende Matrize in den festliegenden Rezipienten ein, nachdem in diesen ein neuer Bolzen eingeführt und angestaucht worden ist.

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Die Matrize sitzt an einem langen Preßstempel, der hohl ausgebildet sein muß, da der geformte Strang durch ihn durchgeführt wird.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Strangpresse sowie ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche — insbesondere mit schwerpreßbaren Legierungen — bei vergleichsweise geringeren Aufwendungen bessere Produkte ermöglichen, vor allem soll die Herstellung nahtloser Hohlprofile auf dem Wege des Strangpressens verbessert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß der Rezipient mit mehreren Bohrungen versehen und jeder Bohrung eine Matrize oder ein Teil einer Matrize sowie ein gesonderter Preßstempel zugeordnet ist. Als besonders günstig dabei hat sich ein fahrbarer Rezipient mit mehreren Bohrungen und einer der Anordnung dieser Bohrungen entsprechenden Anordnung stehender Preßstempel mit daran festliegenden Matrizen erwiesen, welche gemeinsam vom Rezipienten überfahrbar vorgesehen sind.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden gleichzeitig mehrere Bolzen in einen gemeinsamen Rezipienten eingeführt und anschließend durch — gegebenenfalls auch in der Formgebung — unterschiedliche Matrizen gedrückt.

Zur Erzeugung nahtloser Rohre vornehmlich geringen Durchmessers werden gleichzeitig mehrere Bolzen aus einem gemeinsamen Rezipienten gepreßt, wobei jeder Bolzen im Formgebungsquerschnitt des Werkzeuges über einen ihm zugeordneten und am gemeinsamen beweglichen Preßorgan befestigten Dorn verformt wird.

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Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, daß zum Herstellen nahtloser Rohre auf dem Wege des indirekten Strangpressens Hohlbolzen an sich bekannter Art Verwendung finden, von denen jeder einem gesonderten Dorn zugeordnet wird.

Eine so ausgebildete Vorrichtung und das entsprechende Verfahren erlauben das gleichzeitige Herstellen mehrerer Profile, insbesondere mehrerer nahtloser Rohre oder Hohlprofile, über- oder nebeneinander aus schwerpreßbaren Legierungen, ohne daß die Gefahr eines Werkzeugrisses bestehen würde.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind die Dorne relativ zu ihren Preßstempeln verschieblich und/oder auswechselbar angebracht und/oder parallel zur Pressenachse justierbar. Hierdurch ist es möglich, die Dorne besser zu handhaben und sie gegebenfalls auch in Preßrichtung durch die Matrize zu führen und damit auch am Ende des Preßvorganges noch einen guten Rohrquerschnitt zu erhalten.

Für bestimmte Legierungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Dorne selbst mit zur Erzeugung der Bolzenbohrungen bei Hohlbolzen heranzuziehen, weshalb die freien Enden der Dorne als Spitzen ausgebildet sein können.

Zudem ist es günstig, die axial verschiebbar angeordneten Dorne mit gesonderten Antrieben zu versehen, um wünschenswerterweise vollautomatisch die Verhältniss an den Matrizen während eines Preßvorganges aufeinander abstimmen zu können.

Die erfindungsgemaße Strangpresse und das beschriebene Verfahren sind besonders dann optimal einsetzbar, wenn sehr kleine Dorndurchmesser verwendet werden.

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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

rig. 1: die teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Strangpresse mit seitlich angeordnetem Ladeitten;

Fig. 2: einen Teil der Fig. 1 in einer anderen Betriebsstellung der Strangpresse;

Fig. 3: den teilweise wiedergegebenen Längsschnitt durch eine andere Strangpresse;

Fig. 4: den teilweise wiedergegebener. Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Strangpresse etwa nach Schnittlinie IV - IV in Fig. 5;

Fig. 5: die verkleinerte Vorderansicht eines Teiles der Fig. 4;

Fig. 6: eine der Fig. 4 etwa entsprechende Wiedergabe einer weiteren Strangpresse,

Eine Strangpresse R für indirektes Strangpressen weist einen Rezipienten oder Aufnehmer 1 mit mehreren zur Hauptachse A der Strangpresse R achsparallelen Rezipientenbohrungen 2 zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Aluminiumbolzen B auf. Im gewählten Beispiel sind im Rezipienten 1 vier Bohrungen 2 der Durchmesser d, vorhanden·, in der Schnitt-Darstellung der Fig. 1 sind dazu zwei geschnittene und darunter ein ungeschnittener Bolzen B zu erkennen.

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Der Rezipient 1 kann über — seinen Bohrungen 2 zugeordnete — festliegende Werkzeug- oder Preßstempel 3 geführt werden, die mit ihren Einspannköpfen k unmittelbar an ein Querhaupt 5 anschließen.

In jeden Preßstempel 3 ist ein axialer Kanal 6 eingebracht, der sich von einer Matrize 7 als formgebendem Werkzeug bis zu einer Durchgangsöffnung 8 im Querhaupt 5 erstreckt. Den Kanal 6 durchfährt ein Profilstrang 10 (Fig. 2). Gegenüber den Matrizen 7 stehen in Ruhelage gemäß Fig. 1 in einem Abstand a die Frontfläche 9 von Verschlußplatten 11 der Hauptpresse oder des Preßzylinders 12; diese/r ruht in einem Ständer 13 und kann aus diesem Ständen 13 in Preßrichtung χ hebrausgefahren werden.

In seitlichem Abstand zur Strangpresse R ist ein Bolzenlader 16 angeordnet. Konkave Tragflächen 17 eines auf diesem quer zur Hauptachse A bewegbaren Ladeschlittens 18 nehmen — im gewählten Beispiel zylinderische — Aluminiumbolzen B auf und setzen diese zum Laden der Strangpresse R nach dem Ausfahren des Ladeschlittens 18 in Richtung y vor die Werkzeuge 7 - und damit auch vor die Rezipientenbohrungen 2. Sind die Aluminiumbolzen B vor den Rezipientenbohrungen 2 mittels des Ladeschlittens 18 zentriert, rückt der Preßzylinder 12 in Richtung χ an die Bolzen B heran und preßt sie an die Matrizen 7; zwischen diesen und den Froritflächen 9 der Platten 11 werden die Bolzen B frei klemmend gehalten, so daß der Ladeschlitten 18 zurückfahren und der Rezipient 1 gegen Pfeil χ über die Bolzen B gleiten kann, bis seine Stirnfläche 20 einer Druckplatte 21 des Preßzylinder 12 anliegt.

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• α·

Die Strangpresse R ist nun für eiien Preßvorgang geladen, in dessen Verlauf der Preßzylinder 12 die vom Rezipienten

I umfangenen Bolzen B synchron in Preßrichtung χ durch, die Werkzeuge 7 drückt, während der Rezipient 1 mit der Preßgeschwindigkeit entsprechendem Vorschub zum Querhaupt 5 zurückwandert.

Dabei erfolgt die Bolzenverformung durch die Matrizen 7; die so erzeugten Profile werden über die Stempelkanäle 6 und die Durchgangsöffnungen 8 ausgetragen.

Die Strangpresse S gemäß Fig. 3 bzw. T der Fig. 4 dienen zur Herstellung von Rohren H (s. Fig. 4) od. dgl. Hohlprofilen kleinen Durchmessers e.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sitzen zwei — Hohlbolzen B, durchsetzende — Dorne 30 des Durchmesser d mit ihren Schraubenenden 29 in einem Rohrpreßplunger 14, der gegenüber der Hauptresse 12 und einem der Rezipientenfront 20 anliegenden hohlen Preß- oder Druckstempel 28 beweglich angeordnet ist. Dabei liegt ein Kragen 15 der Druckstempelinnenseite führend an. In der Front 27 des Druckstempels 28 sind Führungen 26 für die Dorne 30 vorgesehen.

Aus den Verschlußplatten 11 der Strangpresse T ragen in gewählten Beispiel vier Dorne 30. Hier werden die vom Rezipienten 1 umschlossenen Bolzen B von den Verschlußplatten

II durch die formgebenden Matrizen 7 gedrückt, wobei die Dorne 30 die Innendurchmesser e der gleichzeitig entstehenden Rohre E bestimmen.

Die Dorne 30 ruhen — in Richtung ihrer Achsen J gleitbar ■ in Lagern 32 des Kolbens 33 vom Preßzylinder 12 und können durch gesonderte Aggregate Q in oder gegen Preßrichtung χ verschoben werden.

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In der verkleinerten Vorderansicht des Rezipienten 1 nach Fig. 5 sind die Rezipientenbohrungen mit 2a bis 2d bezeichnet, während die Bohrungsachsen die Hinweise J bis

3.

J, tragen.

Die Strangpresse U nach Fig. 6 ist zum Herstellen der Rohre E mit mehreren Preßstempeln AO am Preßzylinder 12 ausgerüstet, welche in die Bohrungen 2 des Rezipienten 1 einragen; der maximale Abstand a zwischen der Zylinderseite der Rezipienten von 20 und den Frontflächen A1 der Preßstempel AO in — nicht dargestellter - Ruhelage ist so gemessen, daß in ihr den Rezipientenbohrungen 2 Hohlbolzen B. durch die Ladeschlitten T8 vorgesetzt und von den Preßstempeln AO in Preßrichtung χ in den Rezipienten 1 eingeschoben werden.

Die in den jeweiligen parallelen Stempelachsen vorgesehenen Dorne 30 durchsetzen die Innenräume A2 der Hohlbolzen B-. Dorne 30 und Preßstempel AO werden durch den Kolben 33 des Preßzylinders 12 verschoben. Der Kolben 33 ist durch Kolbenstangen 3A mit Hubzylindern 35 verbunden.

Die anschließende Tafel 1 gibt eine Übersicht über die Ergebnisse beim indirekten Strangpressen über einen Dorn 30 und läßt die Durchmesser - und Volumenverhältnisse der Bolzen B, B. bei Verwendung von η Bolzen B und bei Ausnützung der vollen Preßkraft erkennen, wobei:

d_Q1 ... Durchmesser bei 1 Bolzen B, B.;

d~ ... die Durchmesser bei η Bolzen B, B.;

V₀₁ ... Volumen beim Verpressen von 1 Bolzen BjB₁;

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V~ ... Einzelvolumen bei gleichzeitigem Verpres sen von η Bolzen B, B₁;

η Anzahl der gleichzeitig verpreßten Bolzen B, B. ;

Dorn - Durchmesser.

Es wird deutlich, welche erhebliche Verbesserung bei dem Herstellen mehrerer Hohlprofile über Dorne 30 im indirek ten Strangpreßverfahren durch die Verwendung mehrerer Re zipientenbohrungen 2 entsteht; die höchsten Steigerungen bieten kleine Dorndurchmesser von

d = 0,1d_01#

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Leerseite

Claims

PATENTANWALT DIPL. - ING. HIEBSCH · D - 7 / SIN GEN. den 28. 03. 1980

a.Z. AL-147 ?!«!..-_

PATENTANSPRÜCHE

1V)Strangpresse zum Herstellen von Profilen aus Metallbolzen, insbesondere aus Leichtmetallbolzen, welche in eine Bohrung eines Rezipienten eingeführt und mittels eines Preßorgans durch eine formgebende Matrize gedrückt werden,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Rezipient (1) mit mehreren Bohrungen (2) versehen und jeder Bohrung eine Matrize (7) oder ein Teil einer Matrize sowie ein gesonderter Preßstempel zugeordnet ist.
2. Strangpresse zum Herstellen von Profilen aus Metallbolzen, insbesondere aus Leichtmetallbolzen, welche in eine Bohrung eines Rezipienten eingeführt und mittels eines Preßorgans durch eine formgebende Matrize gedrückt werden, gekennzeichnet durch einen fahrbaren Rezipienten (1) mit mehreren Bohrungen (2) und einer der Anordnung der Bohrungen entsprechenden Anordnung stehender Preßstempel (3) mit daran festliegenden Matrizen (7), welche gemeinsam vom Rezipienten überfahrbar vorgesehen sind,
3. Strangpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bohrung (2) des Rezipienten (1) ein Dorn (30) zugeordnet ist, welcher in Preßrichtung (x) an die entsprechende Matrize (7) heranführbar ist.

- A 2 -

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AL-147 - A
4. Strangpresse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (30) von den Preßstempeln (40) in Preßrichtung (χ) abragen.
5. Strangpresse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (30) von einem gemeinsamen Druckorgan (28) in Preßrichtung (χ) abragen.
6. Strangpresse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (30) in den Preßstempeln (40) oder im Druckorgan (28) in Preßrichtung (χ) axial verschiebbar angeordnet sind.
7. Strangpresse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (30) an einem gegenüber Hauptpresse 12 und Druckorgan (28) verschieblichen Preßplunger (14) angeordnet sind.
8. Strangpresse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (30) mit einem gemeinsamen vom Preßorgan (12) gesonderten Antrieb (Q) versehen sind.
9. Strangpresse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (30) voneinander getrennte Antriebe (Q) aufweisen.
10. Strangpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (30) auswechselbar in Preßstempel (40) oder Druckorgan (28) lagern.

- A 3 -

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AL-147 * 3* - A Tf-
11. Strangpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (30) parallel zur Pressenachse (A) justierbar sind.
12. Strangpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die verschiedenen Dorne (30) als auch die jeweils entsprechenden Rezipientenbohrungen (2) unterschiedliche Querschnitte aufweisen .
13. Strangpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d) jedes Dornes (30) etwa dem 0,1 - bis 0,4-fachen Durchmesser (d_ri) seiner Rezipientenbohrung (2) entspricht.
14. Verfahren zum Strangpressen von Profilen aus einem Metallbolzen, insbesondere einem Leichtmetallbolzen, welcher in einem Rezipienten sitzt und gegen eine Matrize gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mehrere Bolzen in einem gemeinsamen Rezipienten untergebracht und durch Matrizen gedrückt werden,
15. Verfahren zum Strangpressen eines Hohlprofiles aus einem zu Beginn des Preßvorganges hohlen Bolzen, insbesondere einem Leichtmetallbolzen, welcher in einem Rezipienten uitzt und gegen eine Matrize mit ihr zugeordnetem Dorn gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mehrere Bolzen aus einem gemeinsamen Rezipienten gepreßt werden, wobei jeder Bolzen im Formgebungsquerschnitt der Matrize über einen ihm zugeordneten und am gemeinsamen beweglichen Preßorgan befestigten Dorn verformt wird.

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