DD143218A1

DD143218A1 - Verfahren zur herstellung von ziehfaehigen verbindungen bei verbundmaterial

Info

Publication number: DD143218A1
Application number: DD20775178A
Authority: DD
Inventors: Volker Mueller; Hans Sommer
Original assignee: Volker Mueller; Hans Sommer
Priority date: 1978-09-12
Filing date: 1978-09-12
Publication date: 1980-08-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ziehfähigen Verbindungen bei stabförmigem Verbundmaterial, insbesondere bei kupferummanteltem Aluminiumdraht. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, die Verarbeitung des kupferummantelten Aluminiumdrahtes auf Ziehmaschinen durch Verbinden der einzelnen Drahtlängen kontinuierlich zu gestalten und damit deren Effektivität wesentlich zu steigern, wobei die Verbindungsstelle mehrstufige Ziehumformungen von mehr als 80% Gesamtumformungsgrad ohne Abriß durchläuft. Die miteinander zu verbindenden Drahtenden werden so bearbeitet, daß das in Durchlaufrichtung befindliche Ende aus einem zylindrischen und konischen Hohlteil besteht und das andere Ende zu einem teilweise oder ganz mit Mantelwerkstoff bedeckten Konus ausgebildet ist. Diese vorbereiteten Drahtabschnitte werden axial ineinandergefügt, fixiert und durchmesserreduziert und in den Ziehstein gebracht. Während des Umformvorganges kommt es infolge der Zug-Druck-Beanspruchung des Fügebex-eiches zur Ausbildun einer Haftfestigkeit zwischen den Oberflächen von Konus und Hohltei und ergibt die ziehfähige Verbindung,

Description

Verfahren zur Herstellung von ziehfähigen Verbindungen bei Verbundmaterial

der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ziehfähigen Verbindungen bei stabförraigem Verbundmaterialj wobei der Mantelwerkstoff eine höhere !Festigkeit besitzt als <3er Kernwerkstoff _t insbesondere bei kupferummanteitern Aluminiumdralit _o

Charakteristik _.der__bekannten technischen.Lösungen

Es sind bereits mehrere Verfahren zur Verbindung von ummanteltem Material bekannt„ Diese Verfahren zur Verbindung von kupf erummant eitern Aluminiumdralit beruhen darauf_s daß nach mehreren mechanischen Arbeitsgängen zunächst der Aluminium— kern durch Widerstandsschweißen oder Kaltpreßschweißen verbunden wird* Durch weitere mechanische Arbeitsgänge wird in der Umgebung der Nahtstelle des Aluminiumkerrs eine Störstelle der Kupferhülle mit definierter Geometrie erzeugt _t die anschließend durch aufwendige Arbeitsgänge, wie z_e B_e durch Kathodenzerstäubung (DS-OS 22 43 819) oder durch Aufbringen einer Kupferhülse, die mittels Sprengschweißung wieder geschlossen werden soll (DE-AS 20 38 065). Eine andere Methode ist in der DE-AS 22 02 878, B 23 K₉ 21/00 beschriebene Hier wird vorgeschlagen, zur Vorbereitung der Verbindungsstelle das eine Drahtende mit einer Spitze und das andere mit einer Vertiefung zu versehen_s die Drahtenden ineinander zu schieben und um diese Fügestelle eine Explosiv-

stoffhülse anzubringen und zu zünden«, Durch dieses Verfahren soll es möglich sein, das ummantelte Material derart miteinander zu verbinden_} daß bei einer anschließenden starken Verformung des Verb und draht es in mehr·» stufigen Zi.ehvorgängen keine Schwierigkeiten beim Durchlauf der Verbundstelle durch die Ziehsteine auftreten» Wie.· alle anderen Verfahren nach dem Prinzip des Sprengschweißens hat auch dieses den Nachteil, daß die erforderliche gleichmäßige Dosierung und Zündung des Sprengstoffes um den Drahtumfang problematisch ist» Ein weiterer Nachteil für den Ziehvorgang ist, daß die Explosionsgase die Oberfläche des Ummantelungsmaterials an beiden Seiten der Verbindungsstelle beschädigen«, Das Aufbringen der Hülse _t das Einbringen der Drahtenden in die Explosionskammer und die nachträgliche Bearbeitung der Verbindungsstelle sind mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden, was wiederum recht lange Stillstandszeiten der Zieheinrich-

. tungen bedingt ο'

Ziel der_ Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Stillstandszeiten der Zieheinrichtungen während der Herstellung der Verbindung weitmöglichst zu verringern, um somit die Effektivität des Zieh'-prozesses erheblich zu verbessern_o

A eg

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne zusätzlichen Werkstoff eine ziehfähige Verbindung ummantelten Materials, vorzugsweise im Durchmesserbereich von 10 bis 25 mm, herzu- stellen, wobei die Verbindungsstelle mehrstufige Ziehumformungen von mehr als 80 % Gesamtumformungsgrad ohne Abriß durchläuft ο

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das in Durchlaufrichtung befindliche Drahtende zu einem zylindrischen und konisch auslaufendem Hohlteil bearbeitet wird und der Drahtanfang zu einem teilweise oder ganz mit Mantelwerkstoff bedeckten Konus ausgebildet ist, das konustragende Drahtende durchmesserreduziert wird und anschließend Konus

und Hohlteil in axialer Richtung soweit ineinandergefügt werden, bis sich die Konusspitze voll im Grunde des konischen Hohlteiles befindet und eine ausreichende Überdeckung des Mantelwerkstoffes im zylindrischen Teil der'vorgefertigten Drahtenden gegeben ist und anschließend die Verbindungsstelle wiederum einer geringfügigen Durchmesserreduktion unterzogen wird und der so vorbereitete Fügebereich den Ziehstein durchläuft und durch auftretende Zug-Druck-Beanspruchung des Fügebereiches die ziehfähige Verbindung hergestellt wird_e Vor dem Zusammenfügen der Drahtenden können die Arbeitsschritte Durchmesserreduktion des Konus und/oder Durchmesservergrößerung des zylindrischen Hohlteiles durchgeführt werden» Um eine erhöhte Fixierung der aneinandergefügten Drahtabschnitte zu bekommen,, ist es auch möglich, daß die Fügestelle am Umfang mit mehreren Sicken versehen wird«, Um Einkerbungen während der Ziehumformung auf dem eingefügten Drahtende zu vermei«. den, ist der äußere Rand des zylindrischen Hohlteiles stark

. angefast _o

Das in Durchiaufrichtung befindliche Drahtende des Verbunddrahtes wird so bearbeitet, daß es einen Hohlkörper bildet, der aus einem zylindrischen und einem konischen Abschnitt besteht« Der Drahtanfang wird in einen Konus umgeformt_s der in den konischen Teil des Drahtendes einschiebbar ist, wobei der Xonusauslauf bzw© die Konusspitze voll im Grund des konischen Hohlteiles liegen muß * Beim Zusammenfügen der bearbeiteten Draht abschnitte ist zu beachten, dai> es zu einer ausreichenden Überdeckung der Kupferhülle im zylindrischen Teil der Drahtabschnitte kommt_e

Das Zusammenfügen wird beispielsweise vorbereitet durchs

- Durchmesserreduktion des als Konus ausgebildeten Drahtabschnittes

- Aufweiten des zylindrischen Hohlteiles

- Kombination von Aufweiten des zylindrischen Hohlteiles und Durchmesserreduktion des konischen Drahtabschnittes₀

Das Ine inc.;» Aer fügen der Draht ab schnitte und der Transport der Fügestelle bis in den ersten Ziehstein kann durch einen Treiber oder andere mechanische Vorrichtungen erfolgen» Um den Transport der Fügestelle bis in den ersten Ziehstein der Ziehmaschine ohne gegenseitige Lageänderung der Drahtenden zu gewährleisten, werden diese in der Fügestelle fixierte Dies kann durch mehrere Methoden geschehen? '·'·'

• « Preßsitz der Fügeteile_β Hierbei ist Fügen und Fixieren ein Arbeitsgang

-» Anliegendziehen der aufgeweiteten Hülse an den gemeinsamen Drahtdurchmesser und gegebenenfalls US-Schweißen im Bereich. der zylindrischen Überdeckung

« Geringfügige Durchiaesserreduktion vor dem Einlaufen in die Ziehmaschine

- Einpressen von Vertiefungen (Sicken) im Bereich der Fügestelle O

Das Vermeiden von Zugbelastung der Fügestelle vor dem Durchlaufen der ersten Ziehstufe kann auch.durch eine entsprechende Kopplung der Antriebe des Drahtablaufes von der Trommel und.

des Drahteinlaufes in die Ziehmaschine erfolgen_e ^Die Erzeugung der Verbindung, die geeignet ist, die während des mehrstufigen Ziehprozesses auftretenden Zugkräfte zu übertragen_$ erfolgt in den Ziehvorgängen infolge der dort auftretenden Zug-Druckbeanspruchung des Fügebereiches selbst_e Die Beeinträchtigung der Ziehfähigkeit infolge der Inhomogenität der Verbindungsstelle wird durch die geeignete Ausbildung der Form des Stoßes zu Beginn und Ende der gegenseitigen Überdeckung der Kupferhüllen der zusammengefügten Drahtabschnitte vermieden«, Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß der Konus ganz oder teilweise mit Kupfer bedeckt ist_o Dadurch wird die innere Kupferstoßkante vermiedene Durch starkes Anfasen des oberen Randes des Kupferhohlteiles wird die Bildung der äußeren Kupferkante vermieden '_t wodurch während der Ziehumformung keine Einkerbungen in dem eingefügten Konus ent stehenο

Claims

1» Verfahren zur Herstellung von ziehfähigen-Verbindungen bei stabförraigem Verbundmaterial, wobei der Mantelwerkstoff eine höhere Festigkeit besitzt als der Kernwerk- stoff, insbesondere bei kupferunrnianteitern Aluminiumdraht, gekennzeichnet dadurch, daß das in Durchlaufrichtung befindliche Drahtende zu einem zylindrisch und konisch auslaufenden Hohlteil bearbeitet wird"und der Drahtanfang zu einem teilweise oder ganz mit Mantelwerkstoff bedeckten Konus ausgebildet ist, das konustragende. Drahtende durch- messerreduziert wird und anschließend Konus und Hohlteil axial ineinandergefügt werden, bis sich die Konusspitze voll im Grund des. konischen Hohlteiles befindet und eine ausreichende Überdeckung des Mantelwerkst of f-es im zyliru.

drischen Teil der vorgefertigten Drahtabschnitte gegeben ist j anschließend die Verbindungsstelle geringfügig durchmesserreduziert wird und der so vorbereitete Fügebereich den Ziehstein durchläuft und infolge der Zug-Druck-Beanspruchung zur Ausbildung einer Haftfestigkeit zwischen den sich berührenden Oberflächen von Konus und Hohlteil eine ziehfähige Verbindung hergestellt ist©

2« Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß vor dem Zusammenfügen der Drahtenden eine Durchmesser-» reduktion des als Konus ausgebildeten Drahtabschnittes und/oder eine Durchmesservergrößerung des zylindrischen Hohlteiles durchgeführt wird»

3<s Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Fügebereich am Umfang mit mehreren Sicken versehen wird β

4* Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der äußere Rand des zylindrischen Hohlteiles stark angefast wird„