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Verfahren und Presswerkzeug zur Herstellung kegel- oder pyramidenstumpfförmiger
Vertiefungen in Metallblechen, insbesondere solchen aus Aluminiumwerkstoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Presswerkzeug zur Herstellung kegel- oder pyramidenstumpfförmiger Vertiefungen in Metallblechen, insbesondere solchen aus Aluminium- werkstoffen. Solche Bleche können beispielsweise zur Erzeugung von sogenannten Buckelblechplatten
Verwendung finden, d. h. Plattenelementen, bei denen die Verbindung zweier oder mehrerer Platten über diese Buckel geschieht. Hiebei kann man entweder die Buckel des einen Bleches mit dem andern buckelfreien Blech verbinden oder aber beide Bleche mit Buckeln versehen, die sodann an den
Buckelspitzen miteinander verbunden werden.
Erfindungsgemäss erfolgt die Herstellung von kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Vertiefungen in Metallblechen, insbesondere solchen aus Aluminiumwerkstoffen, durch Pressen in der Weise, dass die
Presspatrize gekühlt wird, während man die Matrize durch Aufheizen auf der Warmverarbeitungstemperatur des jeweiligen Werkstoffes hält. Auf diese Weise wird erreicht, dass beim Einpressen der kegel- oder pyramidenstumpfförmigen Vertiefungen an keiner Stelle derselben ein Aufreissen erfolgt, insbesondere nicht im bruchgefährdeten Bereich an den Buckelspitzen.
Als Werkstoff sind die aushärtbaren AlZnMg-Legierungen besonders geeignet, da sie eine grosse Festigkeit mit geringem Eigengewicht, ausreichender Korrosionsbeständigkeit und guter Schweissbarkeit ohne grösseren Festigkeitsabfall in den Schweisszonen verbinden, welche Vorzüge bei der Herstellung der oben erwähnten Buckelplatten von Bedeutung sind. Es hat sich auch als zweckmässig erwiesen, bei der Herstellung der Vertiefungen im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens so vorzugehen, dass die aushärtbaren Aluminiumlegierungen mit der Lösungsglühtemperatur in das Presswerkzeug eingebracht werden. Die Abschreckung des Bleches erfolgt nach dessen Verarbeitung im Werkzeug nach dem Verlassen desselben.
Ein zur Ausführung des Verfahrens geeignetes Presswerkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass in der Patrize Kühlkanäle vorgesehen sind, die bis in den Bodenbereich desselben reichen.
Die Zeichnungen veranschaulichen beispielsweise und schematisch ein zur Ausführung des Verfahrens geeignetes Presswerkzeug.
Fig. l zeigt das Presswerkzeug im senkrechten Querschnitt, während Fig. 2 die Ausbildung des Buckels erkennen lässt.
Gemäss Fig. l sind in der Patrize-l-die Kühlkanäle-3-vorgesehen, die sich bis in den unteren Bereich der Patrize erstrecken. Die Matrize ist mit --2-- bezeichnet, Sie wird, wie oben erläutert, im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens auf der Warmverarbeitungstemperatur des jeweiligen Werkstoffes gehalten. Mit-4-ist sowohl in Fig. l als auch in Fig. 2 das Buckelblech bezeichnet, das durch Einwirkung der Patrize-l-aus einem normalen Blech durch Verformung erhalten wird.
Fig. l lässt ausserdem noch erkennen, dass die Form sowohl der Patrize als auch der Matrize von der beabsichtigten Gestalt des Buckels-B-abweicht. Die äussere Form des Buckels wird bestimmt durch die Ausbildung der Ziehkante-8-der Matrize-2--, ferner der Patrizenspitze-9-,
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welche der Kegel- oder Pyramidenform des Buckels angepasst sind und dadurch die gewünschte Form bestimmen. Bei der Herstellung von pyramidenstumpfförmigen Vertiefungen ist darauf zu achten, dass die Pyramidenkanten abgerundet werden.
Durch die Gestaltung des beschriebenen Presswerkzeuges, nämlich der Anordnung des Kanalsystems-3--, wird erreicht, dass die Temperatur im Bereich-5- (Fig. 2) während des Pressvorganges schneller herabgesetzt wird als im Bereich-6--. Hiedurch erhöht sich die Festigkeit des Werkstoffes im bruchgefährdeten Bereich-5-, wodurch ein vorzeitiges Reissen an dieser Stelle verhindert wird. An sich wird nämlich das Blech Bereich-5-während des Pressvorganges mehr beansprucht als im flächengrösseren Bereich-6-. Würde man nicht nach dem erfindungsgemässen Verfahren vorgehen, so würde die obere Kappe --7-- frühzeitig abreissen.
Für die Herstellung von Buckelplatten ist es zweckmässig, dass man das Verhältnis H : S (Fig. 2) möglichst gross wählt, da man dann ein grosses Widerstandsmoment bei geringem Eigengewicht erhält.
Die Druckfestigkeit der Buckel kann gesteigert werden, wenn man das Verhältnis d : D an 1 : 1 möglichst annähert.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung können Tiefungsverhältnisse von mindestens H : S = 22 - 25 : 1 bei einem Verhältnis von D : d = 3, 0 : 1 erreicht werden.
Bei aushärtbaren Aluminiumlegierungen hat die Vorwärmung des Werkstoffes auf die Lösungsglühtemperatur den Vorteil, dass die fertiggepressten Bleche sofort nach Verlassen der Presse abgeschreckt und dann ausgehärtet werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung kegel- oder pyramidenstumpfförmiger Vertiefungen in Metallblechen, insbesondere solchen aus Aluminiumwerkstoffen, durch Pressen, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Presspatrize gekühlt wird, während man die Matrize durch Aufheizen auf der Warmverarbeitungstemperatur des jeweiligen Werkstoffes hält.
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