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Verfahren zur Herstellung von in einer Fassung sitzenden Werkzeugen, insbesondere Zieh- steinen und Fassung hiefür
Die Fassungen von Werkzeugen mannigfacher Art, insbesondere von Ziehsteinen, erfolgte bisher durch Einschrumpfen oder besonderes Einsetzen derselben in Eisen- oder Stahlformen und - so- fern Korrosionsbeständigkeit gewünscht wurde- auch in Messing-oder Bronzeformen, wobei z. B. das Werkzeug in die Aussparung der Fassung eingesetzt und durch Stauchen der Fassung unter hohem Druck fixiert wird. Zur Herstellung solcher Fassungen ist nicht nur sehr viel Zerspanungsarbeit notwendig, sondern die Fassung der zu fassenden Werkzeuge ist in den meisten Fällen auch ziemlich umständlich und zeitraubend.
Die Erfindung hat nun ein Verfahren zur Herstellung von in Fassungen sitzenden Werkzeugen, insbesondere Ziehsteinen, zum Gegenstande, gemäss welchem eine Zerspanungsarbeit in Wegfall kommt und durch überaus einfache Massnahmen ein ausgezeichneter Sitz des gefassten Gegenstandes gewährleistet ist. Sie besteht darin, dass durch Pressen und Sintern von Metallpulvern, insbesondere von Eisen-, Stahl-Pulver oder Pulver korrosionsbeständiger Eisenlegierungen, ein annähernd der Fertigform der Fassung entsprechender Formkörper hergestellt wird, in dessen Aussparung z. B. ein Ziehstein eingesetzt und durch Stauchen der Form unter hohem Druck fixiert wird.
Als Ausgangsmaterial können ausser Eisenoder Sinterstahlpulver Mischungen von Eisenpulver mit Gusseisenpulver oder Graphit verwendet werden. Zur Erzielung korrosionsbeständiger Fassungen können gemäss der Erfindung verschiedene Wege eingeschlagen werden. So ist es zunächst möglich, als Ausgangsmaterial gepulverte korrosionsbeständige Eisenlegierungen, z. B.
Chromstähle oder Chrom-Nickel-Stähle, zu verwenden. Es können aber auch einem korrosionsfähigen Grundkörper korrosionshemmende Metalle oder solche Metallegierungen, wie Blei, Zinn, Kupfer, Bronze, Messing od. dgl., in Mengen bis zu 25% einverleibt werden. Dieses kann einmal dadurch geschehen, dass man einem Grundpulver die korrosionshemmenden Metalle in Pulverform beimischt. Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, dem Grundpulver diese Zusätze in Form von gepulverten reduzierbaren Metalloxyden, wie beispielsweise Bleioxyd, Kupferoxyd od. dgl., in Mengen bis zu etwa 10% zuzusetzen. Diese Oxyde werden beim Sintern in reduzierendem Gas zu den Metallen reduziert und haben die vorteilhafte Eigenschaft, das Ausgangspulver in feinster Verteilung filmartig zu überziehen.
Gemäss einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens können die gesinterten Fassungen, zweckmässig nach dem Stauchen, in welchem Falle die Porosität des Eisens die notwendige plastische Verformung in hohem Masse begünstigt, mit den verflüssigten Zusätzen getränkt werden, wobei, um den Gehalt an Tränkungmetallen in wirtschaftlichen Grenzen zu halten, eine Porosität der Formkörper zweckmässig zwischen 10-20% gewählt wird. Das Tränken kann z. B. durch Eintauchen in geschmolzene Bäder der Zusätze geschehen oder durch vollständiges oder nur oberflächliches Aufsaugenlassen der verflüssigten Zusätze.
Nach dem vorliegenden Verfahren können beliebige Werkzeuge, insbesondere Ziehsteine, in einfacher Weise gefasst werden, wodurch dem Verfahren eine besonders hohe wirtschaftliche Bedeutung zukommt. In gleicher Weise wie Ziehsteine aus Hartmetallen können auch andere für Ziehzwecke geeignete Hartstoffe und Legierungen wie auch Diamantziehsteine in Fassungen eingebettet werden, die den an solche Werkzeuge gestellten Anforderungen in jeder Beziehung völlig entsprechen. Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Beispiel 1 : Eisenpulver wird mit einem Druck
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Stunde lang gesintert. In den Kern der Fassung wird ein Hartmetall-oder Diamantziehstein eingesetzt und in diesem durch Stauchen der Form mit einem Druck von etwa 4 bis 8 /c fixiert.
Hiernach wird die ganze Form mit flüssigem Kupfer durch Tauchen getränkt.
Beispiel 2 : Eine Pulvermischung, bestehend aus 95% Eisen und 5% Mennige, wird wie in Beispiel 1 gepresst und 3 Stunden bei 900 C gesintert, das Werkzeug eingesetzt und die Form wie in Beispiel 1 gestaucht.
Beispiel 3 : Gepulverter Chromstahl mit 15-25% Chrom wird zur Fassung verpresst,
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eine Stunde bei 1200 C gesintert, gestaucht und nachher durch Aufsaugenlassen von Messing oberflächlich getränkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von in einer Fassung sitzenden Werkzeugen, insbesondere Ziehsteinen aller Art, wobei das Werkzeug in die Aussparung der Fassung eingesetzt und durch Stauchen der Fassung unter hohem Druck fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung durch Pressen und Sintern von Metallpulvern, insbesondere von Eisenpulver, Stahlpulver oder Pulver korrosionsbeständiger Eisenlegierungen, hergestellt wird.
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Method for the production of tools seated in a mount, in particular drawing dies and mounts therefor
Various types of tools, in particular drawing dies, have hitherto been made by shrinking them or inserting them into iron or steel molds and - if corrosion resistance is desired - also in brass or bronze molds, with z. B. the tool is inserted into the recess of the socket and fixed by compressing the socket under high pressure. Not only is a great deal of machining work necessary to produce such mounts, but the mount of the tools to be gripped is in most cases also rather cumbersome and time-consuming.
The subject of the invention is a method for producing tools, in particular drawing dies, which are seated in sockets, according to which machining work is dispensed with and an excellent fit of the contained object is ensured by extremely simple measures. It consists in that by pressing and sintering metal powders, in particular iron, steel powder or powder of corrosion-resistant iron alloys, a molded body approximately corresponding to the finished form of the socket is produced, in the recess of which z. B. a drawing die is used and fixed by upsetting the shape under high pressure.
In addition to iron or sintered steel powder, mixtures of iron powder with cast iron powder or graphite can be used as the starting material. According to the invention, various paths can be taken to achieve corrosion-resistant versions. So it is initially possible to use powdered corrosion-resistant iron alloys, e.g. B.
Chrome steels or chrome-nickel steels should be used. However, it is also possible to incorporate corrosion-inhibiting metals or metal alloys such as lead, tin, copper, bronze, brass or the like into a corrosive base body in amounts of up to 25%. This can be done by adding the corrosion-inhibiting metals in powder form to a base powder. It has been found to be advantageous to add these additives in the form of powdered reducible metal oxides, such as lead oxide, copper oxide or the like, to the base powder in amounts of up to about 10%. These oxides are reduced to the metals during sintering in a reducing gas and have the advantageous property of coating the starting powder in a film-like manner in extremely fine distribution.
According to a further embodiment of the method according to the invention, the sintered mounts can be impregnated with the liquefied additives, expediently after upsetting, in which case the porosity of the iron promotes the necessary plastic deformation to a large extent, with the content of impregnation metals within economic limits to keep a porosity of the molded body is expediently chosen between 10-20%. Soaking can be done e.g. B. done by immersion in molten baths of the additives or by completely or only superficial soaking of the liquefied additives.
According to the present method, any tools, in particular drawing dies, can be grasped in a simple manner, whereby the method is of particularly high economic importance. In the same way as drawing dies made of hard metals, other hard materials and alloys suitable for drawing purposes, as well as diamond drawing dies, can be embedded in mounts that fully meet the requirements placed on such tools in every respect. The subject matter of the invention is explained in more detail using the following exemplary embodiments.
Example 1: iron powder is made with a pressure
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Sintered for hour. A hard metal or diamond drawing die is inserted into the core of the setting and fixed in this by upsetting the mold with a pressure of about 4 to 8 / c.
Then the whole form is soaked in liquid copper by dipping.
Example 2: A powder mixture consisting of 95% iron and 5% red lead is pressed as in example 1 and sintered for 3 hours at 900.degree. C., the tool is inserted and the shape is upset as in example 1.
Example 3: Powdered chrome steel with 15-25% chrome is pressed to form the frame,
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Sintered for one hour at 1200 C, compressed and then impregnated on the surface by allowing brass to soak up.
PATENT CLAIMS:
1. A method for the production of tools seated in a socket, in particular drawing dies of all kinds, the tool being inserted into the recess of the socket and fixed by upsetting the socket under high pressure, characterized in that the socket is made by pressing and sintering metal powders, in particular of iron powder, steel powder or powder of corrosion-resistant iron alloys.