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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung nahtloser Hohlkörper aus Metall.
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von nahtlosen metallenen Hohlkörpern und bezweckt, zu ermöglichen, dass Hohlkörper, deren Querschnitt im Lichten verhältnis- mässig gross und deren Querschnitt in der Wandung eine im voraus genau zu bestimmende - namentlich verhältnismässig geringe - Grösse besitzt, auf verhältnismässig schwachen pressen in einem Arbeitsgange hergestellt werden. Dieser Zweck wird der Erfindung gemäss dadurch erreicht, dass in das in eine Matrize eingebrachte Werkstück ein einen zentralen Kern umgebender Hohlraum eingepresst wird.
Nachstehend soll zur Erläuterung des Verfahrens zunächst die Herstellung eines rohrförmigen Hohlkörpers, z. B. aus einem vollen zylindrischen Stahlblock, an der Hand der Fig. 1-3 der beigefügten Zeichnung näher beschrieben werden.
Die Matrize A ist zylindrisch ausgedreht und besitzt einen solchen Durchmesser,
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Matrize geführt. Nachdem der erhitzte metallblock C in die Matrize A gebracht worden ist (Fig l), wird die Presse unter Druck gesetzt, und der Stempel B dringt allmählich in das Werkstück C ein. Hiebei wird das Material entsprechend dem Volumen des eindringenden Stempels verdrängt und steigt teils in dem zwischen dem Stempel B und der Matrize A befindlichen ringförmigen Raum, teils in der Bohrung des Stempels B in die Höhe. Dadurch, dass man den Durchmesser der Bohrung des Stempels grösser oder kleiner
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oder längere Hohlkörper zu erzeugen.
Von der Beschaffenheit des Materials, den Reibungsverhältnissen und dem Querschnittsverhältnis der beiden in Frage stehenden Räume usw. wird es abhängen, ob das Material in der Bohrung des Pressstempels ebenso hoch, höher oder weniger hoch steigt als in dem den Pressstempel umgebenden ringförmigen Raume. Ist der Stempel in geringem Abstände von der Bodenplatte a2 angekommen (Fig. 3), so wird er wieder zurückgezogen und das Werkstück aus der Matrize entfernt. Dies geschieht zweckmässig mit Hilfe eines unterstempels, der durch die Öffnung al in die Matrize eintritt und die Bodenplatte a2 anhebt. Schliesslich wird der Kern cl beseitigt, indem er beispielsweise mittels Hohlbohrers ausgebohrt oder indem der Boden abgestochen wird.
Es kann jedoch der Kern auch schon beim Pressen durch eine geeignete Gestaltung der Bodenplatte entfernt worden. Eine solche Vorrichtung ist in Fig. 4 veranschaulicht.
Die Bodenplatte o ist mit einer Ausdrehung a3 versehen, in welche der Pressstempel B am Mnde seines Hubes einzutreten vermag. Dadurch wird, wie Fig. 4 erkennen lässt, das den Kern c1 mit der Rohrwand verbindende Material abgeschert, so dass unmittelbar heim Pressen ein rohrförmiger Hohlkörper entsteht.
Sollen topfförmige, d. h. einseitig geschlossene Hohlkörper hergestellt werden, so lässt man den Pressstempel B nur bis zu einem der beabsichtigten Stärke des Bodens entsprechenden. Abstände von der Bodenplatte a : ! eindringen und trennt den Kern c'von dem Boden 111 geeigneter Weise, z. B. durch Abkeilen, ab.
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Aus vorstehender Erläuterung des Verfahrens ergibt sich ohne weiteres, dass im Vergleich mit den gebräuchlichen Pressverfahren, bei denen das in eine Matrize eingebrachte Werkstück mittels eines vollen Stempels gelocht wird, das vorliegende Verfahren einen geringeren Pressdruck und Arbeitsaufwand erforderlich macht, da der hohle Stempel weniger Material zu verdrängen braucht als der Vollstempel von gleichem äusseren Durchmesser.
Infolgedessen können jetzt auch solche Hohlkörper, deren Herstellung auf den gebräuch- liehen Pressen wegen ihrer grossen lichten Weite bisher überhaupt nicht möglich war, durch Pressen erzeugt worden. Ausserdem wird durch die Anwendung des hohlen Pressstempels der Vorteil erreicht, dass-einen gegossenen Metallblock vorausgesetzt-das in der Mitte des Blockes befindliche poröse Material (die sogenannte Lunkerstelle) aus dem fertigen Pressstück herausfällt und letzteres nur gesundes Material enthält.
Es leuchtet ein, dass das beschriebene Verfahren auch dazu verwendet worden kann, einen nahtlos gezogenen Hohlkörper mit zentralem Kern in einem Stück zu erhalten, wie solche z. B. als Magnetgehäuse für elektrische Maschinen dienen. Man lässt zu diesem Zwecke einfach den beim Pressen sich bildenden Kern stehen.
Selbstverständlich kann die Querschnittsform des Hohlraumes der Matrize ganz beliebig gewählt werden (z. B. Fig. 5). Auch ist es nicht notwendig, dass der Querschnitt des Werkstückes mit demjenigen des Hohlraumes der Matrize übereinstimmt ; vielmehr kann, wie in Fig. 6 und 7 angedeutet ist, z. B. ein zylindrischer Block in einer quadratischen Matrize oder ein quadratischer Block in einer zylindrischen Matrize bearbeitet weiden. In diesen Fällen wird im Verlaufe des Pressens der anfänglich zwischen Werkstück und Matrize vorhandene Zwischenraum ausgefüllt. Schliesslich kann auch der hohle Stempel beliebigen Querschnitt erhalten, wie z. B. in don Fig. 8-10 angedeutet ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung nahtloser Hohlkörper aus Metall, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück in einer Matrize mittels eines Hohlstempels gelocht wird.