DD147209A1

DD147209A1 - METHOD AND DEVICE FOR APPLYING LUBRICANTS

Info

Publication number: DD147209A1
Application number: DD21002878A
Authority: DD
Inventors: Harri Weinhold; Heinz-Ruediger Vogel; Bernhard Kurze
Original assignee: Harri Weinhold; Vogel Heinz Ruediger; Bernhard Kurze
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1978-12-21
Publication date: 1981-03-25

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie. Objekt, bei dem die Anwendung der Erfindung moeglich und zweckmaeszig ist , ist das Aufbringen von Schmiermitteln auf metallische Werkstoffe, die fuer die Kaltumformung vorgesehen sind, beispielsweise fuer das Ziehen von Draht. Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen zur Senkung des Aufwandes und zur Verbesserung der Qualitaet beim Aufbringen fester oder halbfester Schmiermittel sowie zur Erhoehung der Arbeitsproduktivitaet und Erzeugnisqualitaet beim Umformen metallischer Werkstoffe. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Aufbringen fester oder halbfester Schmiermittel auf metallische Werkstoffe so zu gestalten, dasz selbst auf solchem Umformgut, das nicht mit einer Schmiermitteltraegerschicht versehen ist, ein festhaftender, homogener, ununterbrochener Schmiermittelauftrag gewaehrleistet ist. Diese Aufgabe ist nach der Erfindung geloest, indem das Umformgut in eine geschlossene Kammer eingebracht wird, in der sich das unter der Einwirkung von Druck und/oder Temperatur verfluessigte Schmiermittel befindet.The invention relates to the field of metallurgy. Object in which the application of the invention is possible and expedient, is the application of lubricants to metallic materials, which are intended for cold forming, for example, for the drawing of wire. The object of the invention is to create conditions to reduce the effort and improve the quality when applying solid or semi-solid lubricant and to increase the Arbeitsproduktivitaet and Produktqualitaet when forming metallic materials. The invention has for its object to make the application of solid or semi-solid lubricant to metallic materials so that even on such Umformgut that is not provided with a lubricant carrier layer, a firmly adhering, homogeneous, uninterrupted lubricant order is guaranteed. This object is achieved according to the invention by the Umformgut is introduced into a closed chamber in which the liquefied under the influence of pressure and / or temperature lubricant is.

Description

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Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Schmiermitteln 'Method and device for applying lubricants

Anwendungsgebiet der Erfindung .Field of application of the invention.

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie. Objekt, bei dem die Anwendung der Erfindung möglich und zweckmäßig ist, ist das Aufbringen von Schmiermitteln auf metallische Werkstoffe, die für die Kaltumformung vorgesehen sind, beispielsweise für das Ziehen von Draht, Stäben, Rohren, insbesondere für das Ziehen mit hydrodynamischer Schmierung. Mit der Erfindung können feste und halbfeste Schmiermittel verarbeitet werden, wie beispielsweise Kalziumstearat, thermoplatische Kunststoffe, Schmierseife und Bienenwachs.The invention relates to the field of metallurgy. Object in which the application of the invention is possible and expedient, is the application of lubricants to metallic materials, which are intended for cold forming, for example, for the drawing of wire, rods, tubes, in particular for pulling with hydrodynamic lubrication. Solid and semi-solid lubricants such as calcium stearate, thermoplastics, soft soap and beeswax can be processed with the invention.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zum Kaltumformen metallischer Werkstoffe durch Ziehen werden feste, halbfeste und flüssige Schmiermittel eingesetzt, mit denen auf dem Ziehgut ein Schmiermittelauftrag erzeugt wird. Feste Schmiermittel werden vorwiegend pulverförmig verarbeitet. Zur besseren Haftung pulverförmiger Schmiermittel wird das Ziehgut vor dem Ziehen mit einer Schmiermitteltragerschicht, z.B. einer Phosphatschicht, versehen oder die Ziehgutoberfläche wird aufgerauht» Zum Aufbringen des Schm.iermittelauftrags ist- es u.a. bereits bekannt, das Ziehgut vor dem Eintritt in den Ziehstein durch einen Kasten zu führen, in dem sich ein festes Schmiermittel befindet. Innerhalb des Schmiermittels läuftFor cold forming of metallic materials by drawing solid, semi-solid and liquid lubricants are used with which on the drawing a lubricant application is generated. Solid lubricants are mainly processed in powder form. For better adhesion of powdered lubricants, the stock is coated with a lubricant carrier layer, e.g. a phosphate coating, provided or the Ziehgutoberfläche is roughened »To apply the Schm.iermittelauftrags it u.a. already known to pass the stock before entering the die through a box in which there is a solid lubricant. Inside the lubricant is running

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dabei das Ziehgut durch Schmierrollen, welche das Schmiermittel im festen Zustand an das Ziehgut andrücken. Das bekannte Verfahren des Aufbringens des Schmiermittelauftrags aus festen oder halbfesten Schmiermitteln ist mit einigen wesentlichen Mängeln behaftet. So ist das Aufbringen der Schmiermittelträgerschichten oder das Aufrauhen der ZiehguTO-berflache sehr aufwendig. Außerdem ist bei festen pulvrigen Schmiermitteln selbst bei vorhandenen Schmiermittelträgerschichten ein ausreichender und homogener Schmiermittelüberzug nicht garantiert. Hinzu kommt, daß die Schmierrollen im Falle des Stehenbleibens bzw. einer Differenz zwischen ihrer Umfangsgeschwindigkeit und der Drahtgeschwindigkeit keinen besseren Schmiermittelauftrag ,· sondern ein Abstreifen des Schmiermittels vom Ziehgut bewirken. Die dem bekannten Verfahren anhaftenden Mängel führen zu Störungen bei der Schmiermittelzufuhr in das Ziehhol und dadurch zu einer schlechten Oberflächenqualität des umgeformten Ziehgutes zu Kaltverschweißungen zwischen Ziehgut und Ziehstein, zu hohen Ziehkräften und zu geringen möglichen Abnahmen und Ziehgeschwindigkeiten₀ while the stock by lubricating rollers, which press the lubricant in the solid state to the stock. The known method of applying the lubricant application of solid or semi-solid lubricants is associated with some significant deficiencies. Thus, the application of the lubricant carrier layers or the roughening of the ZiehguTO surface is very expensive. In addition, with solid powdery lubricants, even with existing lubricant carrier layers, a sufficient and homogeneous lubricant coating is not guaranteed. In addition, the lubricating rollers in the case of stopping or a difference between their peripheral speed and the wire speed no better lubricant application, · but cause stripping of the lubricant from the drawn. The deficiencies inherent in the known method lead to disturbances in the supply of lubricant to the drawing pass and thereby to a poor surface quality of the formed drawn product, to cold welds between drawing stock and drawing die, to high drawing forces and to small possible decreases and drawing speeds ₀

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen zur Senkung des Aufwandes und zur Verbesserung der Qualität beim Aufbringen fester oder halbfest er Schmiermittel sowie zur Erhöhung der Arbeitsproduktivität und Erzeugnisqualität beim Umformen metallischer Werkstoffe»The object of the invention is to create conditions to reduce the cost and improve the quality of applying solid or semi-solid lubricant and to increase the labor productivity and product quality when forming metallic materials »

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgr-be zugrunde, das Aufbringen fester oder halbfester Schmiermittel auf metallische Werkstoffe, die für eine Kaltumformung vorgesehen sind, so zu gestalten, daß selbst auf solchem Umformgut, das nicht mit einer Schmiermittelträgerschicht versehen ist, ein fes'thaftender, homogener, ι nunterbrochener Schmiermittelauf tr-ag gewährleistet ist*The invention is based on the Aufgr-be, the application of solid or semi-solid lubricant to metallic materials, which are intended for cold forming to make so that even on such Umformgut that is not provided with a lubricant carrier layer, a fes'thaftender, homogeneous , incipient lubricant is guaranteed on tr-ag *

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Diese Aufgabe ist nach der Erfindung mit einem Verfahren gelöst, bei dem das Umformgut in eine geschlossene Kammer eingebracht wird, in der sich das unter der Einwirkung von Druck und/oder Temperatur verflüssigte Schmiermittel befindet. ' ->..·This object is achieved according to the invention with a method in which the Umformgut is introduced into a closed chamber in which there is liquefied under the action of pressure and / or temperature lubricant. '-> .. ·

Zweckmäßigerweise wird das Umformgut im Durcnlaufverfahren durch die Kammer transportiert und es wird bereits verflüssigtes Schmiermittel in die Kammer eingebracht.Conveniently, the Umformgut is transported Durcnlaufverfahren through the chamber and it is already introduced liquefied lubricant in the chamber.

Zur Durchführung des Verfahrens sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, die aus einer heizbaren Druckkammer sowie einer mit dieser verbundenen Beschickungs- und Druckerzeugungseinrichtung für das Schmiermittel besteht, wobei die Druckkammer das verflüssigte Schmiermittel aufnimmt beziehungsweise enthält und eine Einlauf- und Auslaufdüse für den Durchlauf des Umformgutes besitzt₀ For carrying out the method, the invention provides a device which consists of a heatable pressure chamber and a feed and pressure generating device connected thereto for the lubricant, wherein the pressure chamber receives or contains the liquefied lubricant and an inlet and outlet nozzle for the passage of the Umformgutes owns ₀

Die Einlaufdüse ist den Querschnittsabmessungen, des .Umformgutes angepaßt. Die Öffnung der Auslaufdüse ist in vorteilhafter Weise in Durchlaufrichtung sich trichterförmig verjüngend ausgebildet und weist an ihrer engsten Stelle die Querschnittsabmessungen des Umformgutes zuzüglich des Aufmaßes für die gewünschte Schichtdicke auf. Beide Düsen sind mittels eines heiz- oder kühlbaren Ansatzes verlängert« Die Ansätze sind über jeweils eine Wärmestaustrecke mit der Druckkammer verbunden,The inlet nozzle is adapted to the cross-sectional dimensions of the .Umformgutes. The opening of the outlet nozzle is advantageously formed funnel-shaped tapering in the direction of passage and has at its narrowest point the cross-sectional dimensions of the Umformgutes plus the allowance for the desired layer thickness. Both nozzles are extended by means of a heatable or coolable approach. "The lugs are connected to the pressure chamber via a respective thermal barrier section.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die vorzugsweise bei festen Schmiermitteln zur Anwendung kommen können, gestatten es, die Vorteile der festen Schmiermittel die auf Grund ihrer hohen dynamischen Viskosität auch für das Ziehen von höherfesten Werkstoffen eingesetzt werden können mit den Vorteilen der flüssigen oder halbfesten Schmiermittel, die einen homogenen Schmiermittelauftrag gewährleisten, zu vereinen«The inventive method and apparatus for carrying out the method, which can preferably be used in solid lubricants, allow the advantages of solid lubricants which can be used due to their high dynamic viscosity for pulling high-strength materials with the advantages of liquid or semi-solid lubricants that ensure a homogeneous lubricant application "

Das erfindungsgemäße Aufbringen ist bei kontinuierlichen mehrstufigen Ziehverfahren einsetzbar. Die aufgebrachte homogene Schmiermittelschicht auf dem Ziehgut gewährleistet stabile Ziehverhältnisse und die daraus sich ergebenden Vorteile.The application according to the invention can be used in continuous multi-stage drawing processes. The applied homogeneous lubricant layer on the drawn material ensures stable drawing conditions and the resulting benefits.

Ausführungsbeispiel .Embodiment.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und ei-ner zugehörigen Zeichnung näher erläutert..The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment and an associated drawing.

Bei der in der Zeichnung in schematischer Darstellung gezeigten Vorrichtung ist eine Druckkammer 1 über eine Schmiermittelzuführungsleitung 2 mit einer mit einer Beschickungsund Druckerzeugungseinrichtung 3 verbunden, welche ein Schmiermittel 4 mittels in der Zeichnung nicht dargestellter hydraulisch betriebener Verdichterkolben in die Druckkammer drückt. Die Druckkammer ist mit einem Heizmantel 5 versehen, so daß sich das ursprünglich feste Schmiermittel 4 unter der Einwirkung von Druck und Temperatur verflüssigt. Im verflüssigten Schmiermittel 4 wird das Umformgut 6 transportiert, welches durch eine Einlaufdüse 7 in die Druckkammer 1 ein- und durch eine Auslaufdüse S herausgeführt wird. Die Einlaufdüse 7 ist den Querschnittsabmessungen des Umformgutes 6 entsprechend so bemessen, daß kein Schmiermittel aus der Düse austritt. Die Öffnung der Auslaufdüse 8 ist trichterförmig verlaufend ausgebildet und hat an der engsten Stelle die Querschnittabmessungen des Umformgutes 6, zuzüglich des Aufmaßes für die gewünschte Schichtdicke«, Beide Düsen 7; 8 sind durch jeweils einen Ansatz 9 verlängert. Diese Ansätze 9 sind mittels Rohrschlangen 10 heiz- oder kühlbar. Je nachdem, ob die Ansätze 9 gekühlt oder erwärmt werden, liegt in den Ansatz das Schmiermittel fest oder flüssig vor, was als Ventil genutzt werden kann₀ Zur Gewährleistung einer ausreichen-' den Punktion der Ansätze 9 sind diese über eine Wärmestaustrecke 11 mit der beheizten Druckkammer 1 verbunden« Als Schmiermittel 4 befindet sich in der Druckkammer 1 verflüssig-In the apparatus shown schematically in the drawing, a pressure chamber 1 is connected via a lubricant supply line 2 with a feed and pressure generating device 3, which presses a lubricant 4 by means of not shown in the drawing hydraulically operated compressor piston in the pressure chamber. The pressure chamber is provided with a heating jacket 5, so that the originally solid lubricant 4 liquefies under the action of pressure and temperature. In the liquefied lubricant 4, the Umformgut 6 is transported, which by an inlet nozzle 7 in the pressure chamber 1 and is led out through an outlet nozzle S. The inlet nozzle 7 is the cross-sectional dimensions of the Umformgutes 6 appropriately sized so that no lubricant escapes from the nozzle. The opening of the outlet nozzle 8 is formed funnel-shaped and has at the narrowest point the cross-sectional dimensions of the forming material 6, plus the allowance for the desired layer thickness «, Both nozzles 7; 8 are extended by a respective approach 9. These lugs 9 can be heated or cooled by means of tube coils 10. Depending on whether the approaches are cooled or heated 9, lies in the approach the lubricant solid or liquid before, which can be used as a valve ₀ To ensure a sufficient 'to puncture the approaches 9, these heated with a heat storage system 11 Pressure chamber 1 connected «As a lubricant 4 is in the pressure chamber 1 liquefied

..- · - 5 - ..- · - 5 -

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tes Kalziumstearat bei einer Temperatur von 15O⁰C und einem Druck von 10 at. Das aus der Vorrichtung austretende ümformgut β weist einen festhaftenden, homogenen und kontinuierlichen Schmierfilm auf.Calcium stearate at a temperature of 15O ⁰ C and a pressure of 10 at. The üforming material emerging from the device β has a firmly adhering, homogeneous and continuous lubricating film.

Claims

210028

Invention claim "'.

1. A method for applying solid or semi-solid lubricant for KaItumformung metallic materials, characterized in that the Umformgut is introduced into a closed chamber in which is the liquefied under the influence of "pressure and / or temperature lubricant.

2, method according to item 1, gekannzeichnet in that the Umformgut is introduced in a continuous process in the chamber β

3 «method according to item 1, characterized in that in the chamber already liquefied lubricant is introduced ο

Device for carrying out the method according to one of the items 1 to 3, characterized in that it consists of a heatable pressure chamber (1) and a feed and pressure generating device (3) for the lubricant (4) connected thereto, the pressure chamber the liquefied lubricant receives or contains and has an inlet and an outlet nozzle (7; 8) for the passage of the Umformgutes (6),

5. The device according to item 4, characterized in that the inlet nozzle (7) is adapted to the cross-sectional dimensions of the Umformgutes (6).

6ο device according to item 4, characterized in that the opening of the outlet nozzle (S) is funnel-shaped tapering in the direction of passage and at its • narrowest point the cross-sectional dimensions of the Umformgutes (6) plus the allowance for the desired layer thickness has «

, · - ^v - 7 -

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7. The device according to item 4, characterized in that both nozzles (7; 8), by means of a heatable or coolable approach (9) are extended »

8. The device according to item 4 and 7, characterized in that the lugs (9) via a respective heat dam line (11) with the pressure chamber (1) are connected _o

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