DD148011A1

DD148011A1 - COOLING METHOD AND DEVICE FOR METAL FORMING DRAWING

Info

Publication number: DD148011A1
Application number: DD21793479A
Authority: DD
Inventors: Harri Weinhold; Heinz-Ruediger Vogel; Bernhard Kurze; Dieter Rauschenbach
Original assignee: Harri Weinhold; Vogel Heinz Ruediger; Bernhard Kurze; Dieter Rauschenbach
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1981-05-06

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und ist anwendbar zum Kuehlen beim Ziehen von metallischem Umformgut in Form von Draht, Profilen, Staeben, Rohren, stabfoermigen Verbundmaterialien und aehnlichem. Das Ziel der Erfindung besteht in einer technologischen Vereinfachung und Kostenverringerung beim Ziehen von metallischem Umformgut. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Kuehlen des Umformgutes im direkten Kontakt mit einer Kuehlfluessigkeit so zu gestalten, dasz eine nachfolgende Trocknung von Wasserresten beziehungsweise die Verwendung von Korrosionsschutzmitteln nicht notwendig sind. Diese Aufgabe ist dadurch geloest, dasz als Kuehlfluessigkeit ein organisches Loesungsmittel mit einem darin enthaltenen Fettsaeuresatz verwendet wird, wobei Menge, Ausgangstemperatur und Einwirkungszeit der Kuehlfluessigkeit so bemessen werden, dasz das Umformgut auf eine Temperatur abgekuehlt wird, die im Bereich von unterhalb bis maximal 10 Grad C oberhalb des Kochpunktes des Loesungsmittels liegt.The invention relates to the field of metallurgy and is applicable for cooling in the drawing of metallic Umformgut in the form of wire, profiles, rods, tubes, Stabfoermigen composite materials and the like. The object of the invention is a technological simplification and cost reduction when pulling metallic Umformgut. The invention has for its object to make the cooling of the Umformgutes in direct contact with a Kuehlfluessigkeit so that subsequent drying of water residues or the use of corrosion inhibitors are not necessary. This object is achieved by using an organic solvent having a fatty acid content therein as cooling fluid, the amount, starting temperature and time of action of the cooling fluid being such that the material to be cooled is cooled to a temperature ranging from below to a maximum of 10 degrees C is above the boiling point of the solvent.

Description

KUhIverfahren und -vorrichtung für metallisches Umformgut beim ZiehenKUhI method and device for metallic forming material when pulling

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und ist anwendbar zum Kühlen beim Ziehen von metallischem Umformgut in Form von Draht, Profilen, Stäben, Rohren, stäbförmigen Verbundmaterialien und ähnlichem«The invention relates to the field of metallurgy and is applicable to cooling when drawing metallic shaped articles in the form of wire, profiles, rods, tubes, rod-shaped composite materials and the like.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Beim Trockenziehen von metallischem Umformgut ist es in den meisten Fällen notwendig, daß das infolge der Umformung erwärmte Umformgut nach seinem Austritt aus dem Ziehstein gekühlt wird. Neben dem indirekten Kühlverfahren, bei dem das gezogene Umformgut auf eine Trommel gewickelt v/ird, in der Kühlv/asser umläuft, ist es bekannt, das Umformgut im direkten Kontakt mit einem Kühlmedium (V/asser, Luft) zu kühlen. Für das direkte Kühlen mit V/asser ist eine Vorrichtung bekannt, bei der das erwärmte Umformgut durch ein Rohr transportiert wird, in das Kühlwasser gespeist wird· Das Rohr ist dabei in einem Wasserauffangkasten angeordnet· Falls das gekühlte Umformgut in einer nachfolgenden Ziehstufe einer weiteren Umformung unter Verwendung eines Festschmierstoffs unterworfen werden soll, ist das Umformgut vorher zu trocknen, da die Festschmierstoffe bei Wasseraufnahme ihre guten Schmiereigenschaften verlieren· Sofern anderenfalls das gekühlte Umformgut nicht weiter umgeformt wird, ist meist trotzdem eine Trocknung notwendig, damit die Korrosion des Umforragutes "nicht gefördert wird, oder, ist dem Kühlwasser ein Korrosionsschutzmittel beizugeben»When dry drawing of metallic material to be formed, it is necessary in most cases that the Umformgut heated as a result of the transformation is cooled after its exit from the die. In addition to the indirect cooling process, in which the drawn material to be formed is wound on a drum in which the cooling water circulates, it is known to cool the material to be formed in direct contact with a cooling medium (water, air). For the direct cooling with water, a device is known in which the heated material to be formed is transported through a pipe in which cooling water is fed. The pipe is arranged in a water collecting box. If the cooled material to be formed is subjected to further forming in a subsequent drawing stage is to be subjected to using a solid lubricant, the Umformgut is to dry beforehand, since the solid lubricants lose their good lubricating properties when absorbed by water · Unless otherwise the cooled Umformgut is not reshaped, drying is usually still necessary so that the corrosion of Umforragutes "not encouraged is, or, is to add a corrosion inhibitor to the cooling water »

- 2 - £ A Ziel der Erfindung- 2 - £ A Aim of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen für eine.technologische Vereinfachung und Kostenverringerung beim Ziehen von metallischem Umformgut₀ The aim of the invention is to create conditions for a .technological simplification and cost reduction when pulling metallic Umformgut ₀

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Kühlen des Umformgutes im direkten Kontakt mit einer Kühlflüssigkeit so zu gestalten, daß eine nachfolgende Trocknung von Was&erresten beziehungsweise die Verwendung von Korrosionsschutzmitteln nicht notwendig sind»The invention has for its object to make the cooling of the Umformgutes in direct contact with a coolant so that a subsequent drying of what & rests or the use of corrosion inhibitors are not necessary »

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung mit einem Verfahren gelöst, bei dem als Kühlflüssigkeit ein organisches Lösungsmittel mit einem darin enthaltenen Fettsäuresalz verwendet wird, wobei Menge, Ausgangstemperatur und Einwirkungszeit des Kühlmediums so bemessen werden, daß das Umformgut auf eine Temperatur abgekühlt wird, die unterhalb bis maximal 10 C oberhalb des Kochpunktes des Lösungsmittels liegt« Zweckmäßig werden als organisches Lösungsmittel·Trichlorethylen und als Fettsäuresalz Kalziumstearat verwendet.This object is achieved according to the invention with a method in which an organic solvent is used with a fatty acid salt contained therein, wherein amount, starting temperature and exposure time of the cooling medium are so dimensioned that the Umformgut is cooled to a temperature below not more than 10 C above the boiling point of the solvent. "Suitably used as the organic solvent · trichlorethylene and as the fatty acid salt calcium stearate.

Zur Durchführung des Verfahrens beinhaltet die Erfindung eine Vorrichtung, bestehend aus einem Rohr, durch welches das Umformgut transportiert und welches mit der Kühlflüssigkeit gespeist wird, wobei das Rohr quer zu seiner Achse rohrabschnittsweise in mehrere Kühlkammern unterteilt ist, die mit jeweils einer Zuleitung und Ableitung zur bedarfs~ mäßigen separaten Speisung mit der Kühlflüssigkeit ausgestattet sindβ Zweckmäßig ist vor der ersten und nach der letzten Kühlkammer jeweils ein geschlossener Auffangbehälter für aus der Kühlkammer austretende Kühlflüssigkeit vorhandene Anstelle des vor der ersten Kühlkammer vorhandenen Auffangbehälters kann auch nach der Erfindung bei dieser Kühlkammer in deren Eintrittsöffnung für das Umformgut der zur vorherigen Umformung dienende Ziehstein unmittelbar angeordnet sein« Zweckmäßig ist in den Trennwänden der Kühl-To carry out the method, the invention includes a device consisting of a tube through which the Umformgut transported and which is fed with the cooling liquid, wherein the tube is divided transversely to its axis pipe sections in several cooling chambers, each with a supply line and discharge to It is expedient before the first and after the last cooling chamber in each case a closed receptacle for emerging from the cooling chamber coolant existing Instead of existing in front of the first cooling tank collecting container can also according to the invention in this cooling chamber in the inlet opening be arranged directly for the forming material of the die used for the previous forming. "It is expedient in the partitions of the cooling

kammern jeweils eine Düse für den Durchzug des Umformgutes angeordnet. Die Vorrichtung kann zum Zwecke einer schnellen Einführung des Umformgutes erfindungsgemäß mit einem Axialschlitz versehen oder längs der Rohrachse aufklappbar ausgebildet sein.Chambers each arranged a nozzle for the passage of the Umformgutes. The device can be provided according to the invention with an axial slot for the purpose of rapid introduction of the Umformgutes or formed hinged along the tube axis.

Die Erfindung ermöglicht das Kühlen von metallischen Umformgut beim Ziehen in einfacher und sehr effektiver Art und YJeise. Vorteilhaft ist, daß das Umformgut beim Kühlen nicht mit Wasser in Berührung kommt, wodurch die guten Eigenschaften von Festschmierstoffen beim nachfolgenden Umformen nicht beeinträchtigt werden können beziehungsweise die Korrosion des Umformgutes nicht gefördert wird·· Mit der verwendeten Kühlflüssigkeit wird in besonders vorteilhafter Weise ein Doppeleffekt erzielt, indem das Umformgut zum einen gekühlt und zum anderen automatisch mit einem Schmiermittelfilm überzogen wird. Dieser Schmiermittelfilm ergibt nach dem Verdunsten des Lösungsmittels einen festhaftenden und homogenen festen Schmierstoffüberzug, mit dem sich hydrodynamische Schmierbedingungen einstellen und mit dem hohe Umformgrade und -geschwindigkeiten realisiert v/erden können. Damit entfällt beim mehrstufigen Ziehen die gesonderte Beaufschlagung mit einem Pestschmierstoff. Außerdem schützt der Schmiermittelfilm das Umformgut für bestimmte Zeit sicher vor Korrosion. Falls das Umformgut nach der Erfindung mit einer Temperatur, die in der Nähe des Kochpunktes des Lösungsmittels liegt, die Vorrichtung verläßt, ist gewährleistet, daß das Lösungsmittel schnell verdunstet und nach kurzer Zeit der angestrebte trockene Schmierfilm vorliegt.The invention enables the cooling of metallic Umformgut when pulling in a simple and very effective way and YJeise. It is advantageous that the material to be formed does not come into contact with water during cooling, as a result of which the good properties of solid lubricants can not be impaired during the subsequent forming or the corrosion of the material to be formed is not promoted. With the used cooling liquid, a double effect is achieved in a particularly advantageous manner by cooling the forming material on the one hand and on the other hand automatically coated with a lubricant film. After evaporation of the solvent, this lubricant film gives a firmly adhering and homogeneous solid lubricant coating, with which hydrodynamic lubrication conditions can be established and realized with the high degree of deformation and speeds. This eliminates the need for separate application of a Pestschmierstoff with multi-stage pulling. In addition, the lubricant film protects the metalware against corrosion for a certain period of time. If the material to be formed according to the invention leaves the device at a temperature which is close to the boiling point of the solvent, it is ensured that the solvent evaporates rapidly and after a short time the desired dry lubricating film is present.

Ausführungsbeispielembodiment

Durch die Umformung erwärmter Stahldraht mit einem Durchmesser von 2,5 mm wird durch ein 50 cm langes, waagerecht angeordnetes Rohr gezogen, welches in fünf gleichlange Kühlkammern unterteilt ist. In den Trennwänden der Kühlkammern ist zentrisch jeweils eine Düse mit einer 2,65 mm großen Düsenbohrung angeordnet, durch die das Umformgut hindurch-The 2.5 mm diameter steel wire heated by the forming is drawn through a 50 cm long, horizontally arranged tube, which is subdivided into five equal-length cooling chambers. In the partitions of the cooling chambers, a nozzle with a 2.65 mm nozzle bore is centrally arranged, through which the material to be formed passes.

-4.- Ai / TJi 4-4.- Ai / TJi 4

läuft«, Die Vorrichtung ist in der Waagerechten aufklappbar gestaltet, so daß das Umformgut in einfacher Weise eingeführt werden kann. Die Kühlkammern sind jeweils mit einer Zuleitung und einer Ableitung versehen, durch die sie mit einer Kühlflüssigkeit im Rahmen eines geschlossenen Kreislaufs aus einem thermostatierten Reservoir gespeist werden können« Als Kühlflüssigkeit wird Trichloräthylen mit darin gelöstem Kalziumstearat verwendet. Während des Ziehens werden soviel Kühlkammern mit der Kühlflüssigkeit gespeist, daß das Umformgut auf eine Temperatur von et v/a 10 C unterhalb des Kochpunktes des Trichloräthylens gekühlt wird, also beispielsweise nur die erste und die zweite Kühlkammer, In den nachfolgenden Kammern kann dann das Trichloräthylen verdunsten und so der Überzug trocknen. Kühlflüssigkeit , v/elche aus der ersten und gegebenenfalls aus der letzten Kühlkammer durch den zwischen Stahldraht und Düsenbohrung sich bildenden Ringspalt austritt, wird in einem geschlossenen Auffangbehälter gesammelt, der sich jeweils vor der ersten beziehungsweise nach der letzten Kühlkammer befindet. Von diesen beiden Auffangbehältern führen Leitungen die Kühlflüssigkeit in das Reservoir zurück. Falls der Stahldr_aht die Vorrichtung mit einem noch feuchten Überzug verläßt, kann er danach durch eine v/eitere Kammer mit gekühlten Wandungen geführt werden, an denen das verdunstende Trichloräthylen kondensiert. Das kondensierte Trichloräthylen kann so zur Wiederverwendung gewonnen werden _β Der gekühlte und mit dem Kalziumstearat beschichtete Stahl·runs «, The device is designed hinged in the horizontal, so that the Umformgut can be introduced in a simple manner. The cooling chambers are each provided with a supply line and a drain through which they can be fed with a cooling fluid in the context of a closed circuit from a thermostated reservoir. As a cooling liquid trichlorethylene is used with dissolved calcium stearate. During drawing so much cooling chambers are fed with the cooling liquid, that the Umformgut is cooled to a temperature of et v / a 10 C below the boiling point of trichlorethylene, so for example only the first and the second cooling chamber, in the subsequent chambers can then trichlorethylene evaporate and dry the coating. Cooling liquid, which escapes from the first and optionally from the last cooling chamber through the annular gap formed between the steel wire and the nozzle bore, is collected in a closed collecting container, which is located in front of the first or after the last cooling chamber. From these two collection lines lead the coolant back into the reservoir. If the Stahldr _a ht leaves the device with a still-wet coating, it can be guided through a V / urther chamber with cooled walls thereafter, at which the evaporating trichlorethylene condensed. The condensed trichlorethylene can thus be recovered for reuse _β The cooled and calcium stearate coated steel

draht v/ird nachfolgend aufgehaspelt und zwischengelagert oder er wird sofort einer weiteren Umformung unterworfen« Die KaI-ziumstearatschicht gewährleistet dabei unter normalen Lagerbedingungen einen sicheren Korrosionsschutz während einer Dauer von mehreren Wochen und ausgezeichnete Schmierbedin-. gungen, wobei andere Schmiermittel nicht erforderlich sind».The wire is subsequently rewound and stored or it is immediately subjected to further forming. The calcium stearate coating ensures safe corrosion protection over a period of several weeks and excellent lubrication conditions under normal storage conditions. other lubricants are not required ».

Claims

- 5 - ^: L ·
Invention claim.

1. A method for cooling when drawing metallic Umformgut, wherein the Umformgut is cooled after the die with a cooling liquid, characterized in that an organic solvent with a fatty acid salt contained therein is used as the cooling liquid, wherein amount, starting temperature and exposure time of the cooling liquid so be measured that the Umformgut is cooled to a temperature which is in the range from below to a maximum of 10 G above the boiling point of the solvent.

2o method according to item 1, characterized in that used as the organic solvent trichlorethylene and dissolved therein as the fatty acid salt calcium stearate v / earth.

3 · Apparatus for carrying out the method according to item 1, consisting of a tube through which the Umformgut transported and which is fed with the cooling liquid, characterized in that the tube is divided transversely to its axis pipe sections into a plurality of cooling chambers, each with a Supply line and a discharge line for optional separate supply with the cooling liquid are equipped »

4 * device according to point 3 »characterized in that before the first and after the last cooling chamber in each case a closed collecting container for exiting the cooling chamber cooling liquid is present,

5 "device according to point 3», characterized in that in the first cooling chamber in its inlet opening for the Umformgut serving for the previous forming die is arranged «

6. Device according to point 3? characterized in that in the partitions of the cooling chambers each have a nozzle for the passage of the Umformgutes is located ©

β device according to point 3 », characterized in that it is provided with an axial slot for the purpose of rapid introduction of the material to be formed or is designed to be foldable along the tube axis *