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Verfahren zur Herstellung von Hülsen aus hartem Metall, z. B. Stahl.
Man stellt bereits Hülsen durch Spritzen (Strangpressen) des Metalles her, indem in einer aus Pressdüse und Pressstempel bestehenden Vorrichtung in einem Arbeitsgang ein Hohlkörper mit Boden erzeugt wird. Derartige Hohlkörper können zu Hülsen für Geschosse weiterverarbeitet werden. Das Pressen der Hülsen erfolgte bisher aus einem vorzugsweise napf-oder topfförmigen Werkstück durch einen ringförmigen Druckstempel, auch Schlagstempel genannt, der am Ende seines Druckhubes auf der gepressten Hülse einen Rand beliess, der im allgemeinen ziemlich dünn ist und dessen äusserer Durchmesser vom Durchmesser der Pressdüse abhängig ist.
Dieser Rand sitzt fest auf der erzeugten Hülse und um ihn zu entfernen, wird an der Presse ein Stempel benutzt, der zwei verschiedene Durchmesser aufweist, wobei der kleinere im Winkel der Pressdüse den Rand abschneidet, woraufhin bei dem Rückgang des Stempels der abgeschnittene Rand vom Stempel entfernt und abgeworfen wird.
Das beschriebene Verfahren ist zur Herstellung von Hülsen aus weichen Metallen, wie z. B.
Messing, Aluminium u. dgl., geeignet.
Würde man das bekannte Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus harten Metallen, wie z. B. Stahl, verwenden wollen, so würde, da das Metall im warmen Zustande gepresst werden muss, der Rand nach Beendigung des Spritzvorganges reichlich dick sein müssen, damit der Rand die erforderliche Wärmemenge bewahrt, um abgequetscht werden zu können. Sollte der Rand durch den obenbeschriebenen Vorgang entfernt werden, so würde sich zufolge der Festigkeit des Stahles eine grosse Schwierigkeit bieten. Zum Abschneiden des Randes wären sehr grosse Kräfte erforderlich und der Stempel würde bei seinen wiederholten Arbeitsgängen eine Verletzung der Flächen der Pressdüse bewirken. Beim nächsten Pressgang in der Wärme würden auf der Hülse Streifen erscheinen, die eine Folge der Verletzung der Pressdüse sind.
Diese Nachteile werden vermieden, wenn gemäss der Erfindung das Pressen der harten Metalle in der Weise bewirkt wird, dass über das in der Presskammer befindliche napf-oder topfförmig vorgebildete Vorwerkstück ein Hilfsring gelegt wird, so dass der Druckstempel seinen Druck auf die obere Stirnfläche des Hilfsringes ausübt.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Rundstab, Fig. 2 ein topf-oder napfartig ausgebildetes Vorwerkstück, Fig. 3 zeigt dieses mit seinem Hilfsring, der aus dem Topf abgeschnitten worden ist. Fig. 4 zeigt eine Pressdüse, in welche das topfartige Vorwerkstück und der Hilfsring vor Beginn des Spritzvorganges eingelegt worden sind. Fig. 5 zeigt die gepresste Hülse und den Hilfsring, welcher an die Flächen der Pressdüse angepresst ist. Fig. 6 zeigt die Stellung des Pressstempels, welcher auf dem Leitstempel oder Dorn hochgeglitten ist in dem Augenblicke, in welchem der Hilfsring sich vom Dorn ablöst.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird in folgender Weise ausgeführt : Von einem runden Stabe, beispielsweise aus Stahl, werden gemäss Fig. 1 Stücke 1 abgeschnitten. Aus diesen werden in einer bekannten Pressvorrichtung die in Fig. 2 dargestellten Töpfe warm gepresst. Nach Abkühlung wird von dem Topfe 2 der Hilfsring 3 abgeschnitten. Der Hilfsring 3 ist demgemäss aus dem Topfe 2 ohne Werkstoffverlust gewonnen worden. Dies ist ein Vorteil gegenüber der Möglichkeit, aus Blech Rondellen auszustanzen und aus diesen Rondellen dann die Hilfsringe 3 herzustellen.
In die in Fig. 4 dargestellte Pressdüse 4 wird dann der erwärmte Topf 2 eingelegt und über den Topf 2 wird der Hilfsring 3 gelegt. Der Hilfsring 3 kann kalt oder warm sein, je nach den Umständen oder je nach der Art des zu verarbeitenden Metalles.
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Die Pressdüse befindet sich in einer Presse, z. B. in einer Exzenterpresse, welche einen Leitstempel (Dorn) 5 und einen ringförmigen, um den Dorn 5 beweglichen D, druckstempel 6 aufweist.
Unter der Wirkung des Exzenters der Presse vollführen die Stempel 5 und 6 zusammen ihren Abwärtshub. Der Druckstempel 6 übt seinen Druck auf die obere Stirnfläche des Hilfsringes 3 aus und zufolge dieser Druckwirkung wird das warme Metall des Topfes 2 zwischen dem Dorn 5 und der Wandung der Pressdüse 4 gepresst. Am Ende dieses Arbeitsvorganges, d. h. wenn der Exzenter der Presse die untere Totpunktlage erreicht hat, hat der Hilfsring 3 mit dazu beigetragen, dass der ganze Werkstoff des Topfes 2 unter die Schulter 7 (Fig. 4) der Pressdüse 4 gelangt ist, so dass eine gepresste Hülse 8 entstanden ist, welche oben keinen Rand oder Ring aufweist.
Der Hilfsring 3 ist während dieser Vorgänge an die Wandung der Pressdüse 4, 7 gepresst worden und nimmt die Stelle ein, an welcher sich der eingangs beschriebene unerwünschte Rand auf der Hülse beim Pressvorgang gebildet hätte.
Die Hülse 8 wird dann frei, wenn der Dorn 5 wieder in die Höhe geht, und fällt in den unteren Raum der Presse. Der verformte Hilfsring 3 sitzt nach seiner Abkühlung fest auf dem Dorn 5.
Der Pressstempel 6 ist an einem Joch befestigt, das längs zweier Säulen gleiten kann, die zu beiden Seiten der Pressdüse angeordnet sind. Die Säulen weisen an ihrem Kopfe einen Anschlagspunkt auf, der etwa 10 mm'tiefer als der ganze Rückwärtshub des Exzenters liegt. Infolgedessen
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bleibt. Hiebei wird an dem nunmehr arretierten Pressstempel 6 der auf dem zylindrischen Teil des Dornes 5 festsitzende Hilfsring 3 auf den unteren, konischen Teil des Dornes 5 (Fig. 6) gestossen. Da der Durchmesser des konischen Endes des Dornes 5 immer kleiner wird, fällt der Hilfsring 3 vom Leitstempel ab.
Das beschriebene Verfahren ist insbesondere zur Herstellung von Hohlkörpern (Hülsen) aus Stahl geeignet, die einen Molekularzustand mit richtig gerichteten Fasern aufweisen. Die Fasern verlaufen parallel zur Hülsenachse, so dass sich eine gute innere Federung ergibt, welche beispielsweise bei Geschossen die Loslösung der Hülsen nach dem Abschuss erleichtert. Da der Topf 2 aus einem von einer Rundstange gewonnenen Abschnitt 1 hergestellt wird, sind die Werkstoffasern im Abschnitt 1 schon richtig gerichtet und nach dem Warmschmieden oder Pressen des Topfes 2 sind die Fasern wieder so gerichtet, dass sie tonnenförmige Linien im Topf 2 bilden.
Das oben beschriebene Pressen des Metalles in der Wärme unter Verwendung des Hilfsringes 3 gestattet, dass das Metall durch die Druckgebung auf die obere Stirnfläche 9 (Fig. 4) des Topfes 2 nach unten fliesst, wobei die Fasern der unteren Teile 10 der Hülse sich derart richten, dass sie quer zur Beanspruchung der Hülse beim Abschuss liegen. Die Anreihung der Kristalle, welche die Fasern bilden, gestattet, dass beim Loslösen der Hülse aus dem Laderaum des Geschützes keine Brüche an der oberen Stirnfläche der Hülse entstehen, von welcher bei dem eingangs beschriebenen Verfahren der Rand erst abgestochen werden musste.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Hülsen aus hartem Metall, z. B. Stahl durch Pressen (Strangpressen) aus einem topfförmigen Vorwerkstück, dadurch gekennzeichnet, dass über den auf die Pressdüse (4, 7) aufgesetzten Topf (2) ein Hilfsring (3) gelegt wird und dass der Druckstempel seinen Druck auf die obere Stirnfläche des Hilfsringes (3) auf eine solche Hublänge ausübt, dass der ganze Werkstoff des Topfes unter die Schulter (7) der Pressdüse gelangt, der Hilfsring aber zwischen den Wandungen der Pressdüse verpresst bleibt.