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WO2002072292A1 - Verfahren zum strangpressen und strangpressanlage, insbesondere zum herstellen von gekrümmten strangpressprodukten - Google Patents

Verfahren zum strangpressen und strangpressanlage, insbesondere zum herstellen von gekrümmten strangpressprodukten Download PDF

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WO2002072292A1
WO2002072292A1 PCT/DE2002/000628 DE0200628W WO02072292A1 WO 2002072292 A1 WO2002072292 A1 WO 2002072292A1 DE 0200628 W DE0200628 W DE 0200628W WO 02072292 A1 WO02072292 A1 WO 02072292A1
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extrusion
counter
strand
bent
extrusion system
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Ceased
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PCT/DE2002/000628
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Graefe
Uwe Muschalik
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SMS Group GmbH
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SMS Eumuco GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C25/00—Profiling tools for metal extruding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/08—Making wire, rods or tubes
    • B21C23/12—Extruding bent tubes or rods

Definitions

  • the invention relates to a method for extrusion and an extrusion system, in particular for the production of curved extrusion products, the molded product being formed in a die upstream of a counter beam of the extrusion system and then being bent or bent by the action of external forces.
  • the pressure medium can be a pressure roller, a sliding surface that generates a transverse force, or a roller cage.
  • the distance determined for the reaction must be maintained so that the extruded product is influenced at the same time as or immediately after the shaping extrusion process when bending or bending in such a way that the workpiece cross sections formed in the extrusion die are not parallel to one another emerge from the die, but stand at an angle to each other.
  • the invention has for its object to provide a method and an extrusion press of the type mentioned, which allow simple means to produce pressed products with a wide range of bending radii.
  • pressing phases with gradual pressing of the strand and those with bending action on the strand can alternate in time.
  • the strand After pressing a straight strand section, the strand needs only to be deflected with a more or less large external force so that there is a first bending radius, the strand then being able to be squeezed out again over a desired section before a further bending radius is trained.
  • the chronological sequence of the straight extrusion process and the action of force to bend or bend the strand can be controlled here by means of the superordinate computer of the extrusion system.
  • An extrusion system for achieving the object on which the invention is based has a counter spar which is designed with a lateral spar opening which extends transversely to the straight extrusion direction. It only needs to open to one side of the spar and creates the space required to deflect the strand in the counter spar and to provide it with the desired bending radius.
  • the side opening has an integrated actuator.
  • This can be, for example, a pressure-loaded cylinder or the like with a pressure head on its end of the piston rod that dips into the spar opening from the opposite side.
  • the counter beam is made several times higher and advantageously in a two-column construction in relation to the beam width, a very wide range of different and in particular very small bending radii can be produced. Because due to the above-average height, i.e. long and narrow counter beam, after a first turn, a next curvature can be created as soon as the section of the strand has covered the short distance to exit from the side opening ,
  • a counter-holder is assigned to the actuator.
  • a roller or another counter-holding element facing the strand with a curve is expediently suitable as a counter-holder, which is arranged below the line of fit of the strand.
  • This counter-holder add-on element also helps to influence the bending radius to be produced on the strand by means of a more or less large diameter or radius of the curve adjacent to the strand.
  • Figures 1 to 5 as a detail of an extrusion system in cross section of its counter beam and different operating phases for the production of curvatures or bending radii on an extrusion product.
  • FIG. 7a, 7b in side view (Fig. 7a) and in front view (Fig. 7b) a modification of the counter beam according to Fig. 6a, 6b.
  • Fig. 7a, 7b in front view (Fig. 7b) a modification of the counter beam according to Fig. 6a, 6b.
  • the counter beam 2 or 102 and 202 are formed with a lateral opening 3 or 103 and 203, each of which extends transversely to the straight pressing direction 4 to a side of the spar.
  • the side bar opening 3 is associated with an actuator 6 which extends with a piston rod 5 through the counter bar 2 into the side bar opening 3.
  • This is set with a pressure head 7 on the strand 8, which runs in via a tool carrier 9 resting on the inlet side on the counter beam 2 with a pressure plate.
  • a counterholder 10 in the form of a roller arranged in the counter beam 2 below the pass or pass line of the strand 8 counteracts the actuator 6 when it is set against the strand 8 with its piston rod 5 and the pressing head 7.
  • the strand 8 is initially normal according to FIGS. 1 and 2, i.e. just squeezed until a leading strand section 8a (see FIG. 2) has passed through in the squeezing direction 4 with a desired length. If the actuator 6 is then pressed against the strand 8 at this point in time, the strand is provided with a curvature or a bending radius 11 (cf. FIG. 3).
  • the strand 8 or 8a lies here on a table 12 of the outlet of the extrusion system 1.
  • a straight strand section 8b is pressed after pressing 5, a further bending radius 11 shown in FIG. 5 is formed, so that extruded products with more than one curvature can also be produced on the same strand 8 in this way.
  • the counter pillars 102 and 202 according to FIGS. 6a, 6b and 7a, 7b are distinguished by a very long and narrow construction with an above-average bar height.
  • the counter beams 102 and 202 are designed in the embodiment in a construction with two columns 13a and 13b.
  • the side rail opening 103 or 203 is only due to the narrow design up to the side opening end very short (cf. FIGS. 6b and 7b), so that successive bending radii can be formed on the same extruded product in a shorter sequence.
  • the counter bars 102 and 202 are reinforced on their side facing away from the side bar opening 103 and 203 by a material bulge 14.
  • the adjusting means bending the strand are not shown for the counter spars 102 and 202 in the figures. While the pressure plate of the tool carrier 9 (see FIG. 1) is immersed in a spar recess 15 in the counter beam 102, the pressure plate 16, shown in dash-dot lines, rests on the counter beam 202 in the embodiment according to FIGS. 7a, 7b.
  • the depth of the lateral spar opening 203 in the pressing-out direction 4 can be designed to be correspondingly larger compared to the variant according to FIG. 6a with otherwise the same spar dimensions.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Strangpressen, insbesondere zum Herstellen von gekrümmten Strangpressprodukten, wobei das Pressprodukt (8) in einer einem Gegenholm (2) einer Strangpressanlage vorgelagerten Matrize geformt und anschliessend durch Einwirken äusserer Kräfte gekrümmt bzw. abgebogen wird, wird an das in den Gegenholm (2) mit gerader Auspressrichtung (4) eintretende Pressprodukt (8) im Gegenholm mindestens ein Biegeradius ausgebildet. Eine Strangpressanlage weist hierzu einen Gegenholm (2) auf, der mit einer seitlichen, sich quer zur geraden Auspressrichtung (4) erstreckenden Holmöffnung (3) ausgebildet ist.

Description

VERFÄHREN ZUM STRANGPRESSEN UND STRANGPRESSANLAGE, INSBESONDERE ZUM HERSTELLEN VON GEKRÜMMTEN STRANGPRESSPRODUKTEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Strangpressen und eine Strangpreßanlage, insbesondere zum Herstellen von gekrümmten Strangpreßprodukten, wobei das Preßprodukt in einer einem Gegenholm der Strangpreßanlage vorgelagerten Matrize geformt und anschließend durch Einwirken äußerer Kräfte gekrümmt bzw. abgebogen wird.
Zur Herstellung von in verschiedensten industriellen Bereichen zu unterschiedlichsten Zwecken benötigten gekrümmten bzw. gebogenen Strangpressprofilen, die vorrangig aus Aluminium und Magnesiumlegierungen bestehen, ist es für das Strangpressen von Hohlprodukten mit großen Wanddickenunterschieden durch die EP 0 706 843 B1 bekanntgeworden, in einem solch bestimmten Abstand vom Matritzenaustrittsende bzw. Gegenholm mit einem Druckmittel eine Kraft auf den Strang auszuüben, daß sich eine Rückwirkung auf das in der Strangpressmatritze geformte Profil ergibt. Bei dem Druckmittel kann es sich um eine Andrückrolle, eine eine Querkraft erzeugende Gleitfläche oder einen Rollenkäfig handeln. Ganz gleich jedoch, welches Druckaufbringungsmittel eingesetzt wird, so muß der für die Rückwirkung bestimmte Abstand eingehalten werden, damit das Strangpressprodukt gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem formgebenden Strangpressvorgang beim Abbiegen bzw. Krümmen derart beeinflußt wird, daß die in der Strangpressmatritze gebildeten Werkstückquerschnitte nicht parallel zueinander aus der Matritze austreten, sondern in einem Winkel zueinander stehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Strangpresse der eingangs genannten Art zu schaffen, die es mit einfachen Mitteln erlauben, Preßprodukte mit einer breiten Palette von Biegeradien herzustellen.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an das in den Gegenholm mit gerader Auspreßrichtung eintretende Preßprodukt im Gegenholm mindestens ein Biegeradius ausgebildet wird. Indem somit der Ort des Geschehens der Bildung von Krümmungen bzw. Radien unmittelbar nach Eintritt des Stranges in den Gegenholm dort schon gleich vorgesehen wird, lassen sich - ohne Notwendigkeit einer Vorkrümmung bereits in der Matrize - kleinste Radien erreichen, weil eine sofortige Ab- bzw. Auslenkung des Stranges möglich ist.
Nach einem Vorschlag der Erfindung können sich Preßphasen mit grader Auspressung des Stranges und solche mit Biegeeinwirkung auf den Strang zeitlich abwechseln. Dies erlaubt es, beispielsweise Fahrzeugrahmenteile herzustellen und dabei vorteilhaft auch unterschiedliche Biegeradien anzubringen. Nach dem Pressen eines geraden Strangabschnitts braucht der Strang zur Abbiegung lediglich mit einer mehr oder weniger großen äußeren Kraft abgelenkt zu werden, so daß ein erster Biegeradius vorliegt, wobei der Strang danach über einen gewünschten Abschnitt erneut gerade ausgepreßt werden kann, bevor dann ein weiterer Biegeradius ausgebildet wird. Der zeitliche Ablauf von geradem Auspreßvorgang und Krafteinwirkung zur Abbiegung bzw. Krümmung des Stranges kann hierbei mittels des übergeordneten Rechners der Strangpreßanlage gesteuert werden.
Eine Strangpreßanlage zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe weist einen Gegenholm auf, der mit einer seitlichen, sich quer zur geraden Auspreßrichtung erstreckenden Holmöffnung ausgebildet ist. Diese braucht sich nur zu einer Holmseite hin zu öffnen und schafft den benötigten Freiraum, um den Strang schon gleich im Gegenholm abzulenken und mit dem gewünschten Biegeradius zu versehen.
Eine Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die seitliche Öffnung ein integriertes Stellglied aufweist. Dabei kann es sich beispielsweise um einen druckmittelbeaufschlagten Zylinder oder dergleichen mit einem Andrückkopf an seinem von der gegenüberliegenden Seite her in die Holmöffnung eintauchenden Kolbenstangenende handeln. Um die gewünschten Abbiegungen bzw. Strangkrümmungen vorzunehmen, reichen insbesondere beim Strangpressen von Aluminiumprofilen schon geringe Krafteinwirkungen aus. Wenn gemäß einem Vorschlag der Erfindung der Gegenholm in Relation zur Holmbreite mehrfach höher und vorteilhaft in Zwei-Säulen-Bauweise ausgeführt ist, läßt sich eine sehr breite Palette von unterschiedlichen und insbesondere sehr kleinen Biegeradien erzeugen. Denn aufgrund des eine überdurchschnittliche Höhe aufweisenden, d.h. lang und schmal bauenden Gegenholms kann nach einer ersten Abbiegung dann schon gleich wieder eine nächste Krümmung erzeugt werden, sobald der Krümmungsabschnitt des Stranges den bei dieser Bauweise nur kurzen Weg bis zum Austritt aus der seitlichen Öffnung zurückgelegt hat.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist dem Stellglied ein Gegenhalter zugeordnet. Als Gegenhalter, der unterhalb der Paßlinie des Stranges angeordnet ist, eignet sich zweckmäßig eine Rolle oder ein sonstiges, dem Strang mit einer Rundung zugewandtes Gegenhalterelement. Auch dieses Gegenhalter- Anbauelement unterstützt es, durch einen mehr oder weniger großen Durchmesser bzw. Radius der dem Strang anliegenden Rundung den herzustellenden Biegeradius am Strang zu beeinflussen.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in sehr schematischer Weise in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1 bis 5 als Einzelheit einer Strangpreßanlage im Querschnitt deren Gegenholm sowie unterschiedliche Betriebsphasen zur Herstellung von Krümmungen bzw. Biegeradien an einem Strangpreßprodukt;
Fig. 6a, 6b als Einzelheit einer Strangpreßanlage in der Seitenansicht (Fig. 6a) und in der Vorderansicht (Fig. 6b) eine andere Bauweise eines Gegenholms; und
Fig. 7a, 7b in der Seitenansicht (Fig. 7a) und in der Vorderansicht (Fig. 7b) eine Abwandlung des Gegenholms nach den Fig. 6a, 6b. Von einer als solche hinlänglich bekannten Strangpreßanlage 1 ist in den Figuren im wesentlichen lediglich der Gegenholm 2 bzw. 102 und 202 (vgl. die Fig. 6a, 6b und 7a, 7b) dargestellt. Diese sind mit einer seitlichen Öffnung 3 bzw. 103 und 203 ausgebildet, die sich jeweils quer zur geraden Auspreßrichtung 4 zu einer Holmseite hin erstreckt.
Aus den Fig. 1 bis 5 ist zu entnehmen, daß der seitlichen Holmöffnung 3 ein mit einer Kolbenstange 5 durch den Gegenholm 2 bis in die seitliche Holmöffnung 3 reichendes Stellglied 6 zugeordnet ist. Dieses wird mit einem Andrückkopf 7 an den Strang 8 angestellt, der über einen einlaufseitig auf dem Gegenholm 2 aufliegenden Werkzeugträger 9 mit Druckplatte einläuft. Ein im Gegenholm 2 unterhalb der Durchlauf- bzw. Paßlinie des Stranges 8 angeordneter Gegenhalter 10 in Form einer Rolle wirkt dem Stellglied 6 entgegen, wenn dieses mit ihrer Kolbenstange 5 und dem Andrückkopf 7 an den Strang 8 angestellt wird.
Der Strang 8 wird gemäß den Fig. 1 und 2 zunächst normal, d.h. gerade ausgepreßt, bis ein voreilender Strangabschnitt 8a (vgl. Fig. 2) in Auspreßrichtung 4 mit einer gewünschten Länge durchgelaufen ist. Wenn dann zu diesem Zeitpunkt das Stellglied 6 gegen den Strang 8 beaufschlagt wird, wird der Strang mit einer Krümmung bzw. einem Biegeradius 11 versehen (vgl. Fig. 3). Der Strang 8 bzw. 8a legt sich hierbei auf einen Tisch 12 des Auslaufs der Strangpreßanlage 1. Durch ein Wechselspiel mit geradem Auspreßvorgang und Beaufschlagung des Stellgliedes 6 zur Ausbildung einer Krümmung wird nach dem Auspressen eines geraden Strangabschnitts 8b (vgl. Fig. 4) an dem selben Strang 8 ein in Fig. 5 gezeigter weiterer Biegeradius 11 ausgebildet, so daß sich auf diese Weise auch Strangpreßprodukte mit mehr als einer Krümmung an dem selben Strang 8 herstellen lassen.
Die Gegenholme 102 bzw. 202 gemäß den Fig. 6a, 6b bzw. 7a, 7b zeichnen sich durch eine sehr lange und schmale Bauweise mit einer überdurchschnittlichen Holmhöhe aus. Die Gegenholme 102 bzw. 202 sind im Ausführungsbeispiel in einer Bauweise mit zwei Säulen 13a, bzw. 13b ausgeführt. Die seitliche Holmöffnung 103 bzw. 203 ist aufgrund der schmalen Bauweise bis zum seitlichen Öffnungsende nur sehr kurz (vgl. die Fig. 6b und 7b), so daß aufeinanderfolgende Biegeradien an denselben Strangpreßprodukt in kürzerer Abfolge ausgebildet werden können. Zur gleichwohl unverändert guten Aufnahme der Strangpreßkräfte sind die Gegenholme 102 bzw. 202 an ihren von der seitlichen Holmöffnung 103 bzw. 203 abgewandten Seite durch eine Materialausbauchung 14 verstärkt. Die den Strang abbiegenden Stellmittel sind für die Gegenholme 102 bzw. 202 in den Figuren nicht gezeigt. Während beim Gegenholm 102 die Druckplatte des Werkzeugträgers 9 (vgl. Fig. 1) in eine Holmausnehmung 15 eintaucht, liegt die strichpunktiert verdeutlichte Druckplatte 16 bei der Ausführung nach den Fig. 7a, 7b einlaufseitig auf dem Gegenholm 202 auf. Die Tiefe der seitlichen Holmöffnung 203 in Auspreßrichtung 4 kann gegenüber der Variante nach Fig. 6a bei ansonsten gleichen Holmabmessungen entsprechend größer ausgelegt werden.
Allen Ausführungen mit einer seitlichen Holmöffnung des Gegenholms ist gemeinsam, daß sie das Pressen von Strängen mit beliebigen, unterschiedlichen Biegeradien bzw. Krümmungen schon gleich im Gegenholm erlauben.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Strangpressen, insbesondere zum Herstellen von gekrümmten Strangpreßprodukten, wobei das Preßprodukt in einer einem Gegenholm einer Strangpreßanlage vorgelagerten Matrize geformt und anschließend durch Einwirken äußerer Kräfte gekrümmt bzw. abgebogen wird, dad urch gekennzeichnet, daß an das in den Gegenholm mit gerader Auspreßrichtung (4) eintretende Preßprodukt (8) im Gegenholm (1; 102; 202) mindestens ein Biegeradius (11) ausgebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß sich Preßphasen mit gerader Auspressung des Stranges und mit Abbiegeeinwirkung auf den Strang zeitlich abwechseln.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stränge mit unterschiedlichen Biegeradien ausgebildet werden.
4. Strangpreßanlage, insbesondere zum Herstellen von gekrümmten Strangpreßprodukten, wobei das Preßprodukt in einer einem Gegenhalter der Strangpreßanlage vorgelagerten Matrize geformt und anschließend durch Einwirken äußerer Kräfte gekrümmt bzw. abgebogen wird, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenholm (2; 102; 202) mit einer seitlichen, sich quer zur geraden
Auspreßrichtung (4) erstreckenden Holmöffnung (3; 103; 203) ausgebildet ist.
5. Strangpreßanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenholm (102; 202) in Relation zur Holmbreite mehrfach höher und in Zwei-Säulen-Bauweise (13a, 13b) ausgeführt ist.
6. Strangpreßanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Öffnung (2) ein integriertes Stellglied (6) aufweist.
7. Strangpreßanlage nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen dem Stellglied (6) zugeordneten Gegenhalter (10).
PCT/DE2002/000628 2001-03-08 2002-02-21 Verfahren zum strangpressen und strangpressanlage, insbesondere zum herstellen von gekrümmten strangpressprodukten Ceased WO2002072292A1 (de)

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