Verfahren zur Herstellung getrennter metallischer Gegenstände durch fortgesetztes Strangpressen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft. ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung getrennter metallischer Gegenstände durch fortgesetztes Strangpressen. Die Gegenstände können einen vollen Querschnitt besitzen oder rohrförmig sein.
Bei der Herstellung getrennter voller oder rohrförmiger metallischer Gegenstände durch Strangpressen wird ein 1Hetallbarren in einen Barrenaufnehmer gebracht, und ein Press- kolben wird gegen den Barren geführt, um das Metall durch die Matrizenöffnung aus zustossen. Naturgemäss muss ein Teil des Barrens unausgepresst bleiben, und am Ende des Pressvorganges verbleibt ein dickes Ende oder Abfallstück des Meta.lles in der Matrize um die Ma.trizenöffntmg.
Im Falle von kurzen stranggepressten Ge genständen, bei denen dieses dicke Ende am Gegenstand verbleiben soll, z. B. als Kopf stück, kann das gepresste Stück mit. dem End- ansatz in einfacher Weise aiis dem Barren aufnehmer entfernt werden, und zwar in einer Zeit, welche im Vergleich zur totalen Ausstosszeit kurz ist. Wenn aber das Abfall- stüek nicht an dem angepressten Gegenstand verbleiben soll, wird es erforderlich, dasselbe abzutrennen und es dann aus dem Barren aufnehmer zu entfernen, bevor der nä,ehste Barren eingeführt werden kann.
Andern falls, cla die benachbarten Fliehendes .Ab- fallstückes und des nachfolgenden Barrens beim Pressen zu ungefähr konischer Form deformiert werden, würde beim nächsten Pressvorgang das Abfallstück und der nach folgende Barren miteinander verbunden.
Das Abtrennen des Abfallstückes vom ge pressten Arbeitsstück ist umständlich und zeitraubend und benötigt im allgemeinen einen grossen Zeitanteil der Gesamtdauer des Strangpressvorganges, wodurch die Produk- tionsgeschwindigkeit zur Herstellung getrenn ter gepresster Gegenstände verlangsamt wird.
Ausserdem muss infolge des Abfalles von .Me tall bei jedem einzelnen Pressvorgang für jeden Gegenstand ein Barren mit grösserem Volumen, als es der eigentliche Gegenstand erfordert., verwendet werden.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung. eines Verfahrens für die Herstellung getrenn ter metallischer Gegenstände durch fort gesetztes Strangpressen, bei welchem diese Nachteile vermieden werden.
Dieses Verfahren ist dadurch gek ennzeich- net, dass entweder ein Metallbarren oder der Barrenaufnehmer geschmiert wird und mit tels eines Presskolbens der Barren teilweise durch die Matrizenöffnung ausgepresst wird, worauf ein anderer Barren oder der Barren aufnehmer geschmiert wird, dieser zweite Barren anschliessend an den nicht ausgepress- ten Teil des ersten Barrens in den Barren- aufnehmen gebracht, das Aaspressen des ersten Barrens vollendet und der zweite Barren mittels des Kolbens teilweise ausge presst wird,
wobei die mit dem Barren zu sammenwirkende Fläche des Presskolbens eine solche konkave Krümmung aufweist, dass die dieser gekrümmten Fläche des Kolbens benach barten Teilchen des Barrens nach dem Aus pressen des Barrens durch die Matrizen öffnung sich - alle in einem wenigstens an nähernd senkrecht zur Auspressrichtung lie- ;renden Abschnitt befinden.
Die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens besitzt einen Barrenaufnehmer, eine Matrizenöffnung und einen Presskolben, dessen mit dein Barren zusammenwirkende Fläche eine konkave Wölbung besitzt.
Mit Bezug auf die Fig. 1 bis 6 der bei liegenden Zeichnung werden im folgenden Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Einrichtung erläutert.
In der beiliegenden Zeichnung bedeutet: Fig. 1 eine Ansicht im Aufriss einer Hälfte eines Barrens zur Verwendung mit einer konischen Matrize, wobei der Barren längs eines Durchmessers entzweigeschnitten und auf der diametralen Fläche ein Raster eingewalzt wurde, Fig. 2 eine Ansicht in Aufriss der an dern Hälfte des Bauens, auf dessen diame trale Fläche ein anderer Raster gewalzt wurde.
Fig. 3 _zeigt die gegenseitige Beziehung zwischen den beiden gewalzten Rastern, nach dem beide Barrenhälften wieder vereinigt und bis zum Beginn der Strangbildung ver formt wurden.
Fig. 4 zeigt schematisch den Barren in vier verschiedenen Stadien des Strangpress- vorganges.
Fig. 5 zeigt die Lagen jener Barrenflä chen, die nach dem Pressen sich zu einer Planfläche verformen.
Fig. 6 zeigt schematisch einen teilweise ausgepressten Barren in einer Matrize, dessen eine Oberfläche einer der in Fig. .5 gezeigten Flächen entspricht, mit einem nachfolgenden Barren mit ähnlicher Oberfläche. Fig. 7 zeigt schematisch eine Strarigpresse zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
Fig. 8 zeigt das durch Pressen eines Barrens mit der Presse gemäss Fig. 7 entstan dene Produkt.
Um die geeignete Fläche zu bestimmen, mit welcher ein Presskolben gegen den Metall barren wirken soll, in Verbindung mit einer konischen Matrize von gegebener Grösse zur Erzeugung rohrförmiger Gegenstände ans Aluminium, wobei die konische Fläche der Matrize einen eingeschlossenenWinkelvon 130 bildet, werden zwei im wesentlichen gleiche halbzylindrische Aluminiumteile (Fig. 1 und 2) benützt.
Nachdem die diametralen Flächen dieser beiden Teile durch Bearbeitung glatt gemacht wurden, werden Bezugsnuten, die etwa 0,4 mm breit und 0,4 mm tief sind, in diese diametralen Flächen eingeschnitten, wo bei die Nuten 5 des Teils 1 in Längsrichtung verlaufen (Fig. 1) und die Nuten 7 des Teils 3 in Querrichtung (Fig. 2). Die Nuten wer den alsdann mit einer Mischung von Mennig und gekochtem Leinöl gefüllt, und die Mi schung wird härten gelassen. Dann werden die beiden Teile mit einem dünnen Schmier film dazwischen zusammengelegt und erge ben einen kurzen, zylindrischen, aufgebohr ten Barren, welcher in einen Barrenbehälter einlegbar ist.
In dieser Weise sind zwei Barren vereint. Einer wird bis ztun Beginn der Strangbil- dung deformiert, wobei also noch kein Strang aus dem Barren gebildet wird. Ein derart deformierter Barren ist in der Fig. 3 darge stellt. Der andere Barren wird so weit aus gepresst, wie dies der Presskolben erwirken kann, was in der Fig. 4 gezeigt ist.
Infolge .des dünnen Schmierfilms werden die beiden Teile weder während der Anfangsdeforma tion noch während des Strangpressens zusam mengefügt. Folgedessen sind der deformierte Barren und der ausgepresste Barren mit seinem nicht ausgepressten Teil mit Leichtig keit zerlegt, wenn sie aus der Strangpresse genommen werden. Die vier Teile werden dann einer radio graphischen Untersuchung unterzogen. Da der 3Iennig für Röntgenstrahlen verhältnis mässig undurchlässig ist, kann die Lage der verschobenen Bezugsnuten festgestellt wer den.
Die Lagen der ursprünglich in der Längsrichtung und in der Querrichtung ver laufenden Bezugsnuten werden dann in zwei Diagramme übertragen, welche den Fig. und 4 ähnlich sein werden. Die Stellen, an denen die ursprünglich in der Längsrichtung verlaufenden Nuten nach der Strangbildung die ursprünglich in der Querrichtung verlau fenden Nuten schneiden, können leichtermit telt werden, es sind dies die Stellen, zu wel chen die Schnittpunkte während -der Strang bildung verschoben wurden.
Die Entfernun gen der Schnittpunkte vom vordern Ende des gebildeten Stranges. werden dann vom Dia gramm ähnlich zu Fig. 4 gemessen und im Diagramm ähnlich zu Fig. 3 identifiziert.
Fig. 5 zeigt. einige der Entfernungen in einem solchen Diagramm eingetragen. Der Punkt a war nach der Strangbildiing etwa 61 mm vom Ende des Stranges entfernt. Punkt b war nach der Strangbildung etwa 64 mm vom Ende, Punkt c etwa 79 mm vom Ende, Punkt d etwa 43 mm vom Ende, Punkt c etwa 79 mm vom Ende und Punkt f etwa 66 mm vom Ende entfernt.
Durch Interpola tion kann man einen Umriss oder eine Kurve 21 erhalten, welche alle diejenigen Punkte er halten würde, die nach der Strangbildung in einer Ebene liegen, welche mindestens an nähernd senkrecht zur Richtung der Strang bildung und vom vordern Strangende etwa 64 mm .entfernt sind. Durch Kenntnis der Lagen der Schnittpunkte nach der Stranb bildeng können andere Kurven erhalten wer den, welche im wesentlichen jenen Teilen des Barrens entsprechen, welche nach ,der Strang- bildungin bestimmtenlEntfernungenvomEnde des Stranges liegen.
Einige solche Kurven sind durch das Bezugszeichen 21a bezeichnet.
Wir haben festgestellt, dass, wenn zwei Barren der Form und der Grösse nach mit einemdieserUmrisse bzw. Kurven,(Fig. 6) über einstimmende Endflächen haben und hinter- einander angeordnet sich an den Enden be rühren, dass, wenn die Wirkfläche des Press- kolbens konkav und mit der gewählten Kurve übereinstimmt, und dass, wenn der Vorschub des Kolbens endet, wenn die Wirkfläche eine Lage im Barrenbehälter erreicht hat, welche der Lage der gewählten Kurve entspricht,
dass dann die Trennfläche zwischen den bei den Barren nach der Strangbildung entlang einer zur Richtung der Strangbildimg senk rechten Ebene angeordnet sein wird. Dem nach entsteht keine Überlappung der beiden Barren nach der Strangbildung.
Auf Grund dieser Kurven ist es möglich, einen für die Ausführiuzg der Erfindung ge eigneten Presskolben herzustellen, dessen Wirkfläche mit einer dieser Kurven über einstimmt.
Da nach der bestehenden Praxis beim Strangpressen die Wirkfläche .des Press- kolbens am Ende der Strangbildung die AIa- trizenfläche nicht berühren soll, muss die Be wegung das Presskolbens an einer Stelle im Barrenbehälter enden, welche i1n wesentlichen mit der Stelle der gewählten Kurve zusam menfällt.
Diese Betrachtung schliesst die Be nutzung jener Kurven der Fis. 5 aus, welche die konische Oberfläche schneiden; die Wirk fläche des Kolbens muss deshalb .einer jener Kurven der Fig. 5 entsprechen, welche die äussere zylindrische Fläche schneiden, so z. B. der Kurve 21. .
In der Fig. 7 ist die Fläche 23 des Press- kolbens 25, welche den zylindrischen Barren 27 im Behälter erfasst, der Kurve 21 der Fig. 5 entsprechend geformt.
Der Kolben um fasst einen Dorn 28, dessen Durchmesser kaum etwas kleiner ist als .der Innendurch messer des Barrens und welcher Dorn den innern Durchmesser des zu erzeugenden Werkstückes bestimmt. Die Endflächen des zylindrischen Barrens 27 sind gemäss dieser Kurve vorgeformt, wobei der Barren nach Schmierung der äussern und innern Fläche in kaltem Zustand in den Barrenbehälter einge führt und der Kolben im Barrenbehälter vor geschoben wird, um einen Teil des Barrens durch die 1Vla.trizenöffnung herauszudrücken.
Die Kolbenbewegung endet, wenn die Wirk- Fläche jene Lage im Barrenbehälter erreicht hat, welche mit der Lage der gewählten Kurve übereinstimmt, welche in diesem Falle die Lage der Kurve 21 (Fig. 6) ist. Somit ist das Volumen des noch nicht ausgepressten Materials dem von den Seitenwänden -und von der Endwand des Barrenbehälters und von der gewählten Kurve 21 eingeschlossenen Vo lumen gleich.
Da die Kurve 21 gewählt wurde, wird dieses Volumen des Materials nach seinem Auspressen das teilweise bereits zu einem Strang verformte Produkt um etwa 64 mm verlängern. Dann wird der Presskolben zurückgezogen, und ein weiterer vorgeform ter Halter . und geschmierter zylindrischer Barren 22 wird in den Barrenbehälter im An- schluss an das Reststück des ersten Barrens eingeführt.
Der erste Barren wird dann voll kommen.und. der zweite teilweise ausgepresst, indem der Kolben im Barrenbehälter in die gewählte Lage vorgeschoben wird. Weitere vorgeformte Barren werden aufeinanderfol gend verwendet, -und es wird so eine Serie von einzelnen Rohren 31 (Fig. 8) gebildet, denn es entsteht keine Überlappung eines Teils eines ausgepressten Barrens mit dem Endteil des vorangehenden Barrens. Es ist nicht in allen Fällen nötig, wie z.
B. bei der Herstellung von Röhren mit sich radial erstreckenden Rippen, dass die Barren und die mit dem Barren zusammenwirkende Fläche des Press- kolbens genau eine in Versuchen ermittelte Form hat.
Es wurde in der Praxis gefunden, dass stark angenäherte Formen die Herstel- h -w.g einzelner, getrennter Gegenstände durch Strangpressen erlauben, da alle dem Press- kolben benachbarten Teilchen eines Barrens nach dem Auspressen genügend genau in einem zur Achse der Strangbildung senk rechten Abschnitt liegen.
Durch das beschriebene Verfahren wird eine beträchtliche Zeitersparnis erhalten da, man kein unausgestossenes Material aus der Matrize entfernen muss.
Das Verfahren kann ohne Wärmezufüh rung durchgeführt werden. Es kann aber auch unter Zufuhr von Wärme von einer äussern -Quelle angewendet werden, voraus- gesetzt, dass ein passendes Schmiermittel ver wendet wird.