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WO2015055160A1 - Strangpresse zur herstellung von ebenen blechen - Google Patents

Strangpresse zur herstellung von ebenen blechen Download PDF

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WO2015055160A1
WO2015055160A1 PCT/DE2014/000488 DE2014000488W WO2015055160A1 WO 2015055160 A1 WO2015055160 A1 WO 2015055160A1 DE 2014000488 W DE2014000488 W DE 2014000488W WO 2015055160 A1 WO2015055160 A1 WO 2015055160A1
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die
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flat sheets
producing flat
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Ulrich Bruhnke
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    • B21C35/02—Removing or drawing-off work
    • B21C35/023—Work treatment directly following extrusion, e.g. further deformation or surface treatment 

Definitions

  • the invention relates to an extruder for producing flat sheets of hollow profiles of magnesium or magnesium alloys with a projecting into the die opening of an extrusion tool mandrel head
  • Extruders for the production of hollow profiles are well known and work according to various pressing methods, for example, about fixed mandrels or the punching of the billet in the press.
  • AI is an extruder that works on the principle of punching the press pin known. This has a perforated mandrel arranged in the crossbar and a forming die used in a die holder, wherein a tube is pressed by a gap formed between the piercer and the die from a block.
  • the ductile material of a press stud is pressed by a punch - or in hydrostatic extruders by means of a liquid - from a recipient through one or more cross sections of a forming tool crossing the press direction.
  • hollow profile tools are used with die plate for extrusion process.
  • the die plate is integrated to shape the profile outer contour in a mandrel part.
  • a mandrel for shaping the inner contour is set so that the mandrel protrudes into the die plate and extends beyond its shaping area.
  • the ductile material is passed through inlet into the pressing tool that the sub-strands of the individual enemas under the mandrel support arms in a
  • Such a tool for extruding hollow sections is known for example from DE 24 46 308 C2.
  • the size of a producible hollow profile is limited by the recipient diameter and the size of the outside arranged around the cavity enemas and the carrying capacity of the mandrel support arms.
  • a chamber tool for extrusion consisting of a two-part die whose first part has a the outer contour of the profile defining passage opening and the second part has a bridge webs connected to the main body mandrel, the lateral surfaces of the inner cross section of Profiles determined.
  • a central inlet chamber is provided, the bottom surface of which is recessed in the pressing direction of the mandrel, the upper end surfaces of the bridge webs rising from the bottom surface inclined towards the recipient to the wall of the inlet chamber are.
  • the adding pressure and frictional forces act on the mandrel part carrying the mandrel and can only be supported on the outside edge of the female part.
  • the female part thus experiences a high bending moment with a corresponding deformation, which also acts on the transition from mandrel to bridge bridges. These stresses can also lead to deformations and cracking, as the bridge webs on which the mandrel is suspended, bend under load in the pressing direction.
  • the inventor has set the goal of specifying an extruder for producing flat sheets of hollow sections of magnesium or magnesium alloys with a projecting into the die opening of an extrusion tool mandrel, which eliminates the aforementioned disadvantages.
  • the pressing bolt is pressed by means of the punch against the tip of the projecting from the outside into the die mandrel.
  • the material flow of the press pin is guided along the conical tip of the dome in the direction of the gap between the mandrel and the die.
  • the accompanying figure 1 shows a section of the extruder according to the invention.
  • the extruder for direct extrusion of hollow profiles, which are further formed into flat sheets, has on a pressing cylinder on a ram 1, which extends in its longitudinal axis of a recipient 10 passing through hole.
  • the recipient 10 receives the pressing bolt 2.
  • the die 3 which determines the outer contour of the hollow section 11, stored.
  • the mandrel 5 with its mandrel head 7 is arranged projecting from the outside into the opening of the die and pointing with its mandrel head 7 in the direction of the recipient 10.
  • the mandrel 5 determines the inner contour of the hollow profile 11 and is conical.
  • the mandrel 5 may be provided with a cooling or heating device.
  • the mandrel 5 has on its side facing away from the mandrel head 7 on an end portion 9, with which it is attached to the frame of the extruder.
  • the end portion 9 of the dome 5 has on its side facing the die 3 a widening edge 8, which is designed wing-shaped on. Between the widening edge 8 and the die 3, preferably in the vicinity of a cutting device 6, preferably a laser, which arranged the
  • Hollow section 11 separates after leaving the die 3 along its surface line.
  • the hollow profile 11 and ultimately the flat sheet of the recipient 10 is loaded with the billet 2 and this pressed by means of the press ram 1 in the direction of the die 3.
  • the flow of material of the press pin 2 is thereby guided along the conical tip of the mandrel head 7 in the direction of the gap between the dome 5 and die 3 and formed into the hollow profile 11.
  • this is separated along its surface line and formed upon impact with the expansion edge 8 to form a flat sheet metal.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)

Abstract

Strangpresse zum Herstellen von ebenen Blechen aus Hohlprofilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen mit einem in die Matrizenöffnung eines Strangpresswerkzeuges hineinragenden Dornkopf, wobei der Dorn (5) mit seinem Dornkopf (7) von außen in die Öffnung der Matrize ragend angeordnet ist und der Dornkopf (7) kegelförmig ausgebildet ist.

Description

Strangpresse zur Herstellung von ebenen Blechen
[0001] Die Erfindung betrifft eine Strangpresse zum Herstellen von ebenen Blechen aus Hohlprofilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen mit einem in die Matrizenöffnung eines Strangpresswerkzeuges hineinragenden Dornkopf
[0002] Strangpressen zur Herstellung von Hohlprofilen sind hinlänglich bekannt und arbeiten nach verschiedenen Pressverfahren, z.B., über feststehende Dorne oder das Lochen des Pressbolzen in der Presse.
[0003] Aus der DE 102 15 056 AI ist eine Strangpresse, die nach dem Prinzip des Lochens des Pressbolzens arbeitet bekannt. Diese weist einen im Laufholm angeordneten Lochdorn und eine in einem Matrizenhalter eingesetzte formgebende Matrize auf, wobei durch einen zwischen dem Lochdorn und der Matrize gebildeten Spalt aus einem block ein Rohr gepreßt wird.
[0004] Beim Strangpressen wird der duktil gewordene Werkstoffeines Pressbolzens von einem Stempel - oder bei hydrostatischen Strangpressen mittels einer Flüssigkeit - aus einem Rezipienten durch einen oder mehrere Formquerschnitte eines die Pressrichtung querenden Formwerkzeuge gepresst.
[0005] Zur Erzeugung von Hohlprofilen werden für Strangpressvorgang Hohlprofilwerkzeuge mit Matrizenplatte eingesetzt. Die Matrizenplatte ist zur Formgebung der Profilaußenkontur in einem Dornteil integriert. In letzteren ist ein Dorn zur Formgebung der Innenkontur so festgelegt, dass der Dorn in die Matrizenplatte hinein und bis über deren formgebenden Bereich hinaus ragt. Dabei wird der duktile Werkstoff über Einlaufe in das Presswerkzeug geleitet, dass die Teilstränge der einzelnen Einläufe unter den Dorntragarmen in einer
Bestätigungskopiel Schweißkammer wieder zusammenfließen und miteinander verschweißen. Beim weiteren Pressvorgang fließt der Werkstoff an dem Dorn und dem Matrizendurchbruch vorbei und nimmt dabei die vorgesehene Gestalt des Hohlprofils an.
[0006] Ein solches Werkzeug zum Strangpressen von Hohlprofilen ist beispielsweise aus der DE 24 46 308 C2 bekannt. Die Größe eines herstellbaren Hohlprofils ist dabei durch den Rezipientendurchmesser und die Größe der außen um den Hohlraum angeordneten Einläufe sowie die Tragfähigkeit der Dorntragarme begrenzt.
[0007] Aus der DE 28 48 274 C2 ist ein Kammerwerkzeug für Strangpressen bestehend aus einer zweiteiligen Matrize , deren erstes Teil eine die Außenkontur des Profils bestimmende Durchtrittsöffnung und deren zweites Teil einen über Brückenstege mit dem Grundkörper verbundenen Dornzapfen aufweist, dessen Mantelflächen den Innenquerschnitt des Profils bestimmt. An der dem Rezipienten zugewandten Seite ist eine bezogen auf den Dornzapfen zentrische Einlaufkammer vorgesehen, deren Bodenfläche von der in Pressrichtung zurückversetzten Stirnfläche des Dornzapfens bildet, wobei die oberen Stirnflächen der Brückenstege von der Bodenfläche ausgehend schräg in Richtung zum Rezipienten ansteigend bis zur Wandung der Einlaufkammer ausgebildet sind.
[0008] Aus der DE 198 42 293 C2 ist ein Verfahren zum Strangpressen eines Hohlprofils oder desgleichen Körpers aus einem Barren sowie eine Vorrichtung dafür bekannt. Der Barren wird in einer Rezipientenbohrung eines Aufnehmers geführt und mittels eines Pressstempels in Pressrichtung einem Formgebungsquerschnitt eines Formwerkzeuges zugeführt, wobei der Barrenwerkstoff unter Pressdruck in einen zentralen Einlauf des Formwerkzeuges eingebracht und die dabei entstehende duktile Masse in einem Winkel zur Pressrichtung nach außen durch mehrere Kanäle zu einer großen Schweißkammer und zum Formgebungsquerschnitt geführt wird.
[0009] Der Nachteil der vorbekannten Lösungen besteht darin, daß der Werkstoffstrom durch die Brückenstege, mit denen die Dorne befestigt sind, geteilt wird, um diese herumfließen und sich anschließend in einer Schweißkammer wieder zu einem Gesamtwerkstoffstrom verbinden muß. Dadurch können im Werkstoffstrom Fehlstellen entstehen, die dazu führen, dass längere Profilabschnitte als Abfall aus dem entstehenden Strang herauszunehmen sind, mit allen sich daraus ergebenden Folgen abnehmender Wirtschaftlichkeit bei schrumpfenden Profilausstoß. Weiterhin ist es bei derartigen, eine komplizierte Struktur aufweisenden Werkzeugen nicht möglich, diese zur Minimierung der Reibung mit einer Beschichtung beispielsweise aus einem keramischen Material zu versehen. Die vorbekannten Werkzeuge weisen Brückenstege auf, mit denen der Dorn in seiner Lage gehalten wird. In Pressrichtung greifen am Dorn und an den Brückenstegen Druck- und Reibkräfte an. Die sich addierenden Druck- und Reibkräfte beaufschlagen das den Dorn tragenden Matrizenteil und können nur am außenseitigen Rand des Matrizenteils abgestützt werden. Das Matrizenteil erfährt dadurch ein hohes Biegemoment mit einer entsprechenden Verformung, die auch auf den Übergang von Dorn zu Brückenstegen wirkt. Diese Spannungen können auch hier zu Verformungen und Rissbildungen führen, da sich die Brückenstege, an denen der Dorn aufgehängt ist, unter Belastung in Pressrichtung verbiegen.
[0010] Ausgehend vom Stand der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Strangpresse zum Herstellen von ebenen Blechen aus Hohlprofilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen mit einem in die Matrizenöffnung eines Strangpresswerkzeuges hineinragenden Dornkopf anzugeben, die die vorgenannten Nachteile beseitigt.
[0011] Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre der unabhängigen Patentansprüche; die Unteransprüche geben günstige Ausgestaltungen an.
[0012] Erfindungsgemäß wird der Pressbolzen mittels des Stempels gegen die Spitze des von außen in die Matrize ragenden Dorn gepreßt. Der Materialstrom des Pressbolzens wird dabei entlang der kegelförmigen Spitze des Domes in Richtung des Spalts zwischen Dorn und Matritze geführt.
[0013] Dies hat den Vorteil, dass der Werkstoffstrom nicht mehr durch die Brückenstege geteilt wird und anschließend in der Schweißkammer wieder zusammengeführt werden muß. Somit werden Fehlstellen, die dazu führen, dass längere Profilabschnitte als Abfall aus dem entstehenden Strang herauszunehmen sind, sicher vermieden und die Wirtschaftlichkeit wesentlich verbessert wird. Des Weiteren können durch die offene zweigeteilte Ausbildung von Matrize und Dorn diese konstruktiv einfach ausgebildet werden und deren Oberflächen zur Minderung der Reibung mit einer Beschichtung aus keramischen Material versehen werden.
[0014] Anhand eines Ausfuhrungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Die dazugehörige Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Strangpresse. Die Strangpresse zum direkten Strangpressen von Hohlprofilen, die im weiteren zu ebenen Blechen umgeformt werden, weist an einem Presszylinder einen Pressstempel 1 auf, der in seiner Längsachse einer einen Rezipienten 10 durchsetzenden Bohrung verläuft. Der Rezipient 10 nimmt den Pressbolzen 2 auf.
[0015] Am Ende des Rezipienten 10 ist in einem Matrizenhalter 4 die Matrize 3, die die Außenkontur des Hohlprofils 11 bestimmt, gelagert. Der Dorn 5 mit seinem Dornkopf 7 ist von außen in die Öffnung der Matrize ragend angeordnet und zwar mit seinem Dornkopf 7 in Richtung des Rezipienten 10 zeigend. Der Dorn 5 bestimmt die Innenkontur des Hohlprofils 11 und ist kegelförmig ausgebildet. Der Dorn 5 kann mit einer Kühl- oder Heizeinrichtung versehen sein.
[0016] Der Dorn 5 weist an seiner dem Dornkopf 7 abgewandten Seite einen Endbereich 9 auf, mit dem dieser am Gestell der Strangpresse befestigt ist. Der Endbereich 9 des Domes 5 weist auf seiner der Matrize 3 zugewandten Seite eine Aufweitkante 8 , die flügelförmig ausgebildet ist, auf. Zwischen der Aufweitkante 8 und der Matrize 3, vorzugsweise in dessen Nähe ist eine Schneidvorrichtung 6, vorzugsweise einem Laser, angeordnet, die das
Hohlprofil 11 nach dem Austritt aus der Matrize 3 entlang seiner Mantellinie auftrennt.
[0017] Zum Herstellen des Hohlprofils 11 und letztendlich des ebenen Bleches wird der Rezipient 10 mit dem Pressbolzen 2 beladen und dieser mittels des Pressstempels 1 in Richtung der Matrize 3 gepresst. Nach dem Auftreffen des Pressbolzens 2 auf den Dornkopf 7 wird der Materialstrom des Pressbolzens 2 dabei entlang der kegelförmigen Spitze des Dornkopfes 7 in Richtung des Spalts zwischen Dom 5 und Matrize3 gefuhrt und zum Hohlprofil 11 geformt. [0018] Nach dem Austritt des Hohlprofils 11 aus der Matrize 3 wird dies entlang seiner Mantellinie aufgetrennt und beim Auftreffen an der Aufweitkante 8 zu einen ebenen Blech umgeformt.
Bezugszeichenaufstellung - Pressstempel
- Pressbolzen
- Matrize
- Matrizenhalter - Dorn
- Scheidvorrichtung - Dornkopf
- Aufweitkante
- Endbereich
- Rezipient
- Hohlprofil

Claims

Patentansprüche
1. Strangpresse zum Herstellen von ebenen Blechen aus Hohlprofilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen mit einem in die Matrizenöffnung eines
Strangpresswerkzeuges hineinragenden Dornkopf,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Dorn (5) mit seinem Dornkopf (7) von außen in die Öffnung der Matrize ragend angeordnet ist.
2. Strangpresse nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Dornkopf (7) kegelförmig ausgebildet ist.
3. Strangpresse nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
Dorn (5) mit einer Kühl- oder Heizeinrichtung versehen ist.
4. Strangpresse nach Anspruch 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Dorn (5) in der Nähe des Matrizenhalters (4) eine Schneidvorrichtung (6) angeordnet ist.
5. Strangpresse nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schneidvorrichtung (6) folgend eine Aufweitkante (8) vorgesehen ist.
6. Strangpresse nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Dorn (5) über seinen Endbereich (9) mit dem Gestell der Strangpresse verbunden ist.
PCT/DE2014/000488 2013-10-16 2014-10-07 Strangpresse zur herstellung von ebenen blechen Ceased WO2015055160A1 (de)

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