CH650705A5

CH650705A5 - Strangpresse sowie verfahren zum herstellen von profilen aus metallbolzen.

Info

Publication number: CH650705A5
Application number: CH1980/81A
Authority: CH
Inventors: Alfred Wagner; Adolf Ames; Ulf Hodel
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1981-03-24
Publication date: 1985-08-15
Also published as: US4606210A; DE3012757A1; JPS56154215A

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangpresse zum Herstellen nahtloser Hohlprofile, insbesondere Rohre, durch indirektes Strangpressen von Metallbolzen, insbesondere von Leichtmetallbolzen, welche in eine Bohrung eines Rezipienten eingeführt und mittels eines Pressorgans durch eine formgebende Matrize gedrückt werden. Darüber hinaus erfasst die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen derartiger Profile.

Beim Warmumformen eines auf Presstemperatur erwärmten sogenannten Bolzens zu Profilen wird üblicherweise der vom Rezipienten umschlossene Metallbolzen mittels eines Pressstempels einer hydraulischen Presse durch die ortsfeste, formgebende Matrize gedrückt.

Während des Strangpressens nach dem sogenannten indirekten Verfahren schiebt man die formgebende Matrize in den festliegenden Rezipienten ein, nachdem in diesen ein neuer Bolzen eingeführt und angestaucht worden ist.

Die Matrize sitzt an einem langen Pressstempel, der hohl ausgebildet sein muss, da der geformte Strang durch ihn durchgeführt wird.

Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine Strangpresse sowie ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche - insbesondere mit schwerpressbaren Legierungen - bei vergleichsweise geringeren Aufwendungen bessere Produkte ermöglichen, vor allem soll die Herstellung nahtloser Hohlprofile auf dem Wege des Strangpressens verbessert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt ein Rezipient gemäss Anspruch 1.

Das erfmdungsgemässe Verfahren erfolgt nach Patent-Anspruch 10.

Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, dass zum Herstellen nahtloser Rohre auf dem Wege des indirekten Strangpressens Hohlbolzen an sich bekannter Art Verwendung finden, von denen jeder einem gesonderten Dorn zugeordnet wird.

Eine so ausgebildete Vorrichtung und das entsprechende Verfahren erlauben das gleichzeitige Herstellen mehrerer Profile, insbesondere mehrerer nahtloser Rohre oder Hohlprofile, über- oder nebeneinander aus schwerpressbaren Legierungen, ohne dass die Gefahr eines Werkzeugrisses bestehen würde.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung sind die Dorne relativ zu ihren Pressstempeln verschieblich und/oder auswechselbar angebracht und/oder parallel zur Pressenachse justierbar. Hierdurch ist es möglich, die Dorne besser zu handhaben und sie gegebenenfalls auch in Pressrichtung durch die Matrize zu führen und da-, mit auch am Ende des Pressvorganges noch einen guten Rohrquerschnitt zu erhalten.

Für bestimmte Legierungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Dorne selbst mit zur Erzeugung der Bolzenbohrungen bei Hohlbolzen heranzuziehen, weshalb die freien Enden der Dorne als Spitzen ausgebildet sein können.

Zudem ist es günstig, die axial verschiebbar angeordneten Dorne mit gesonderten Antrieben zu versehen, um wün-schenswerterweise vollautomatisch die Verhältnisse an den Matrizen während eines Pressvorganges aufeinander abstimmen zu können.

Die erfmdungsgemässe Strangpresse und das beschriebene Verfahren sind besonders dann optimal einsetzbar, wenn sehr kleine Dorndurchmesser verwendet werden.

Weitere Vorteile, und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

Fig. 1: die teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Strangpresse mit seitlich angeordnetem Ladeschlitten;

Fig. 2: einen Teil der Fig. 1 in einer anderen Betriebsstellung der Strangpresse;

Fig. 3: den teilweise wiedergegebenen Längsschnitt durch eine andere Strangpresse;

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Fig. 4: den teilweise wiedergegebenen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Strangpresse etwa nach Schnittlinie IV-IV in Fig. 5;

Fig. 5: die verkleinerte Vorderansicht eines Teiles der Fig. 4;

Fig. 6: eine der Fig. 4 etwa entsprechende Wiedergabe einer weiteren Strangpresse.

Eine Strangpresse R für indirektes Strangpressen weist einen Rezipienten oder Aufnehmer 1 mit mehreren zur Hauptachse A der Strangpresse R achsparallelen Rezipien-tenbohrungen 2 zur gleichzeitigen Aufnahme mehrerer Aluminiumbolzen B auf. Im gewählten Beispiel sind im Rezipienten 1 vier Bohrungen 2 der Durchmesser d4 vorhanden; In der Schnitt-Darstellung der Fig. 1 sind dazu zwei geschnittene und darunter ein ungeschnittener Bolzen B zu erkennen.

Der Rezipient 1 kann über - seinen Bohrungen 2 zugeordnete - festliegende Werkzeug- oder Pressstempel 3 geführt werden, die mit ihren Einspannköpfen 4 unmittelbar an ein Querhaupt 5 anschliessen.

In jeden Pressstempel 3 ist ein axialer Kanal 6 eingebracht, der sich von einer Matrize 7 als formgebendem Werkzeug bis zu einer Durchgangsöffnung 8 im Querhaupt 5 erstreckt. Den Kanal 6 durchfahrt ein Profilstrang 10 (Fig. 2). Gegenüber den Matrizen 7 stehen in Ruhelage gemäss Fig. 1 in einem Abstand a die Frontfläche 9 von Verschlussplatten 11 der Hauptpresse oder des Presszylinders 12; diese/r ruht in einem Ständer 13 und kann aus diesem Ständen 13 in Pressrichtung x herausgefahren werden.

In seitlichem Abstand zur Strangpresse R ist ein Bolzenlader 16 angeordnet. Konkave Tragflächen 17 eines auf diesem quer zur Hauptachse A bewegbaren Ladeschlittens 18 nehmen - im gewählten Beispiel zylindrische - Aluminiumbolzen B auf und setzen diese zum Laden der Strangpresse R nach dem Ausfahren des Ladeschlittens 18 in Richtung y vor die Werkzeuge 7 - und damit auch vor die Rezipientenboh-rungen 2. Sind die Aluminiumbolzen B vor den Rezipienten-bohrungen 2 mittels des Ladeschlittens 18 zentriert, rückt der Presszylinder 12 in Richtung x an die Bolzen B heran und presst sie an die Matrizen 7; zwischen diesen und den Frontflächen 9 der Platten 11 werden die Bolzen B frei klemmend gehalten, so dass der Ladeschlitten 18 zurückfahren und der Rezipient 1 gegen Pfeil x über die Bolzen B gleiten kann, bis seine Stirnfläche 20 einer Druckplatte 21 des Presszylinder 12 anliegt.

Die Strangpresse R ist nun für einen Pressvorgang geladen, in dessen Verlauf der Presszylinder 12 die vom Rezipienten 1 umfangenen Bolzen B synchron in Pressrichtung x durch die Werkzeuge 7 drückt, während der Rezipient 1 mit der Pressgeschwindigkeit entsprechendem Vorschub zum Querhaupt 5 zurückwandert.

Dabei erfolgt die Bolzenverformung durch die Matrizen 7; die so erzeugten Profile werden über die Stempelkanäle 6 und die Durchgangsöffnungen 8 ausgetragen.

Die Strangpresse S gemäss Fig. 3 bzw. T der Fig. 4 dienen zur Herstellung von Rohren E (s. Fig. 4) od.dgl. Hohlprofilen kleinen Durchmessers e.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sitzen zwei - Hohlbolzen Bj durchsetzende - Dorne 30 des Durchmesser d mit ihren Schraubenenden 29 in einem Rohrpressplunger 14, der gegenüber der Hauptpresse 12 und einem der Rezipienten-front 20 anliegenden hohlen Press- oder Druckstempel 28 beweglich angeordnet ist. Dabei liegt ein Kragen 15 der Druckstempelinnenseite führend an. In der Front 27 des Druckstempels 28 sind Führungen 26 für die Dorne 30 vorgesehen.

Aus den Verschlussplatten 11 der Strangpresse T ragen im gewählten Beispiel vier Dorne 30. Hier werden die vom Rezipienten 1 umschlossenen Bolzen B von den Verschlussplatten 11 durch die formgebenden Matrizen 7 gedrückt, wobei die Dorne 30 die Innendurchmesser e der gleichzeitig entstehenden Rohre E bestimmen.

Die Dorne 30 ruhen - in Richtung ihrer Achsen J gleitbar-in Lagern 32 des Kolbens 33 vom Presszylinder 12 und können durch gesonderte Aggregate Q in oder gegen Pressrichtung x verschoben werden.

In der verkleinerten Vorderansicht des Rezipienten 1 nach Fig. 5 sind die Rezipientenbohrungen mit 2a bis 2d bezeichnet, während die Bohrungsachsen die Hinweise Ja bis Jd tragen.

Die Strangpresse U nach Fig. 6 ist zum Herstellen der Rohre E mit mehreren Pressstempeln 40 am Presszylinder 12 ausgerüstet, welche in die Bohrungen 2 des Rezipienten 1 einragen; der maximale Abstand a zwischen der Zylinderseite der Rezipienten von 20 und den Frontflächen 41 der Pressstempel 40 in - nicht dargestellter - Ruhelage ist so gemessen, dass in ihr den Rezipientenbohrungen 2 Hohlbolzen Bj durch die Ladeschlitten 18 vorgesetzt und von den Pressstempeln 40 in Pressrichtung x in den Rezipienten 1 eingeschoben werden.

Die in den jeweiligen parallelen Stempelachsen vorgesehenen Dorne 30 durchsetzen die Innenräume 42 der Hohlbolzen Bi. Dorne 30 und Pressstempel 40 werden durch den Kolben 33 des Presszylinders 12 verschoben. Der Kolben 33 ist durch Kolbenstangen 34 mit Hubzylindern 35 verbunden.

Die anschliessende Tafel 1 gibt eine Übersicht über die Ergebnisse beim indirekten Strangpressen über einen Dorn 30 und lässt die Durchmesser - und Volumenverhältnisse der Bolzen B, Bj bei Verwendung von n Bolzen B und bei Ausnützung der vollen Presskraft erkennen, wobei: d01 Durchmesser bei 1 Bolzen B, B^

d0n die Durchmesser bei n Bolzen B, Bj;

V01 Volumen beim Verpressen von 1 Bolzen B, Bx; V0n Einzelvolumen bei gleichzeitigem Verpressen von n Bolzen B, Bj;

n Anzahl der gleichzeitig verpressten Bolzen B, B1 ; d Dorn-Durchmesser.

Es wird deutlich, welche erhebliche Verbesserung bei dem Herstellen mehrerer Hohlprofile über Dorne 30 im indirekten Strangpressverfahren durch die Verwendung mehrerer Rezipientenbohrungen 2 entsteht; die höchsten Steigerungen bieten kleine Dorndurchmesser von d = 0,ldol.

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Claims

650 705 PATENTANSPRÜCHE

(1) mit mehreren Bohrungen (2) und einer der Anordnung der Bohrungen entsprechenden Anordnung stehender Pressstempel (3) mit daran festliegenden Matrizen (7), welche gemeinsam vom Rezipienten überfahrbar vorgesehen sind.

1. Strangpresse zum Herstellen nahtloser Hohlprofile, insbesondere Rohre, durch indirektes Strangpressen von Metallbolzen, insbesondere von Leichtmetallbolzen, welche in eine Bohrung eines Rezipienten eingeführt und mittels eines Pressorgans durch eine formgebende Matrize gedrückt werden, gekennzeichnet durch einen fahrbaren Rezipienten
(2) unterschiedliche Querschnitte aufweisen.

2. Strangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bohrung (2) des Rezipienten (1) ein Dorn (30) zugeordnet ist, welcher in Pressrichtung (x) an die entsprechende Matrize (7) heranführbar ist.
3. Strangpresse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (30) auswechselbar in Pressstempel (40) oder Druckorgan (28) lagern und/oder parallel zur Pressenachse (A) justierbar sind.
4. Strangpresse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die verschiedenen Dorne (30) als auch die jeweils entsprechenden Rezipientenbohrungen
5. Strangpresse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (d) jedes Domes (30) etwa dem 0,1- bis 0,6-fachen Durchmesser seiner Rezipien-tenbohrung (2) entspricht.
6. Strangpresse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (30) von einem gemeinsamen Druckorgan (28) in Pressrichtung (x) abragen.
7. Strangpresse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (30) in den Pressstempel (40) oder im Druckorgan (28) axial verschiebbar, gegebenenfalls an einem gegenüber Hauptpresse (12) und Druckorgan (28) verschieblichen Pressplunger (14), angeordnet sind.
8. Strangpresse nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dorne (30) mit einem gemeinsamen, von Pressorgan (12) gesonderten Antrieb (Q) versehen sind oder voneinander getrennte Antriebe (Q) aufweisen.
9. Strangpresse nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Dorn (30) mit einer, an sich bekannten, formgebenden Spitze versehen werden kann, welche den Formgebungsquerschnitt der Matrize durchsetzt und einen kleineren Querschnitt hat als derjenige der Dorne (30) mit Durchmesser (d), und dass diese Dornspitze lagegleich zum Formgebungsquerschnitt der Matrize gehalten werden kann.
10. Verfahren zum indirekten Strangpressen von nahtlosen Hohlprofilen, insbesondere von Rohren, aus Metallbolzen, insbesondere aus Leichtmetallbolzen, welche in eine Bohrung eines Rezipienten eingeführt und mittels eines Pressorgans durch eine formgebende Matrize gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig mehrere Bolzen in einem gemeinsamen fahrbaren Rezipienten (1) untergebracht und durch Matrizen (7) gedrückt werden, wobei jeder Bolzen im Formgebungsquerschnitt der Matrize über einem ihm zugeordneten und am gemeinsamen beweglichen Pressorgan (14, 28) befestigten Dorn (30) verformt wird.