DD210526A3

DD210526A3 - Verfahren zum ein- oder mehrstufigen ziehen von metallischem umformgut

Info

Publication number: DD210526A3
Application number: DD81231604A
Authority: DD
Inventors: Harri Weinhold; Dieter Rauschenbach; Bernhard Kurze; Joerg Eickemeyer; Heinz-Ruediger Vogel; Heinz Wellert; Andreas Uhlig; Lothar Graefe; Kurt Kramer
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1981-07-09
Filing date: 1981-07-09
Publication date: 1984-06-13
Also published as: SE448526B; DE3223942A1; YU146682A; SE8204098D0; SE8204098L

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und ist anwendbar beim Ziehen von strangfoermigem Umformgut. Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen fuer eine Steigerung der Produktivitaet des Ziehprozesses. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum ein- oder mehrstufigen Ziehen mittels Druckduesen zu entwickeln, bei dem mit einfachen Massnahmen und moeglichst unter Vermeidung eines Schmiermitteltraegers ein fuer die Gewaehrleistung hydrodynamischer Schmierungsverhaeltnisse ausreichender Druck in der Druckduese erzielt wird. Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren, bei dem auf das Umformgut zur Erzielung eines festhaftenden homogenen Festschmierstoffilms ein fluessiges Schmiermittel aufgetragen und getrocknet wird, welches in einer fluessigen Substanz einen Festschmierstoff enthaelt, dadurch geloest, dass zur Erzielung des notwendigen Schmierstoffdruckes in den Druckduesen das Ziehgut durch Einlaufduesen zugefuehrt wird, deren Bohrungsdurchmesser jeweils 0,01 bis 0,06mm groesser als der einlaufende Ziehgutdurchmesser ist, und dass die Groesse des Schmierstoffdruckes im Druckraum mittels der Konsistenz und/oder der Dicke des Festschmierstoffilms eingestellt wird.

Description

Verfahren zum ein- oder mehrstufigen Ziehen von metallischem Umformgut

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und ist anwendbar beim Ziehen von st rangförmigem Umformgut, wie Draht, Stangen und Rohren, insbesondere zum Ziehen unter hydrodynamischen Schmierungsverhältnissen«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Für das Ziehen von Draht ist die Verwendung von Ziefiwerkzeugen in Form von Druckdüsen bekannt, mit denen weitestgehend hydrodynamische Schmierverhältnisse realisierbar sind» Die Druckdüsen bestehen meist aus einem Arbeitsziehstein und einer davor angeordneten einlaufdüse, wobei dazwischen ein Druckraum ausgebildet ist» Beim Ziehen wird zusammen mit dem umzuformenden Draht durch die Sinlaufdüse hindurch ein Schmiermittel in den Druckraum gefördert, wodurch dort ein Schmiermitteldruck aufgebaut wird, der das Schmiermittel zwischen den Draht und die Arbeitsflächen des Arbeitsziehsteins drückt. Als Schmiermittel werden dabei feste, pastenförmige und flüssige Substanzen eingesetzt, wobei vor dem Aufbringen des Schmiermittels auf dem Draht vielfach eine Trägerschicht aus chemischen Verbindungen der rietallen mittels einer aufwendigen Oberflächenbehandlung, wie Kalken, Phosphatieren, Oxalatierer., Soraxen, Verkupfern oder Verzinnen erzeugt werden muli« Als Festschmierstoffe werden

vorzugsweise Stearate, wie Calciumstearat und Zinkstearat, verwendet, die in Pulverform verarbeitet werden, indem der Draht vor dem Eintritt in die Druckdüse durch einen Kasten geführt wird, der das Schmierstoffpulver enthält. Auf Grund der mehr oder weniger losen Haftung des so auf die Oberfläche des Drahtes aufgebrachten Schmierstoffpulvers läßt sich der für schwierige Umformbedingungen (hochlegierte Werkstoffe, große Ziehgeschwindigkeiten, hohe Umformgrade) große Schmierstoffdruck im Druckraum nicht realisieren, da das Schmierstoffpulver abgestriffen wird und so den Ringspalt zwischen Draht und Düsenbohrung nicht ausreichend abdichtet*

Ss ist auch bereits bekannt, vor dem Aufbringen des ßchmierstoffpulvers die Ziegutoberflache derart aufzurauhen, daß scharf randige Vertiefungen entstehen, in denen das Pulver haften kann. Gleichzeitig werden dabei Druckdüsen angewandt, deren Einlaufdüsenbohrung 2 bis 3 % größer als der Durchmesser des zugeführten Ziehgutes ist. Auch mit dieser Verfahrensweise werden die obengenannten Probleme nicht grundlegend beseitigt» Damit sind der Umformung von hochfesten Werkstoffen bzw» der Erhöhung der Ziehgeschwindigkeit und des Umformgrades Grenzen gesetzt. Insbesondere treten diese Probleme auf, wenn Draht mit kleinem Durchmesser von unter 1 mm gezogen werden soll. Die genannten Grenzen lassen sich auch mit der Verwendung pastöser oder flüssiger Schmierstoffilme aus beispielsweise Wachsen, flüssigen Seifen, ölen oder Graphit/MoS-Mischungen nicht überschreiten, da die dynamische Viskosität dieser Schmiermittel geringer als die der Festschmierstoffe ist, Es ist auch ein flüssiges Schmiermittel vorgeschlagen worden, das aus einem organischen Lösungsmittel mit darin enthaltenen Festschmierstoffen und Tensiden besteh";» Dieses Schmiermittel besitzt nur eine relativ geringe Druckfestigkeit und ist hygroskopisch , so daß es für schwe rum formbare u'erkstoffe und für sine Druckdüsenanwendung nicht in Betracht kommt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen für eine Steigerung der Produktivität des Ziehprozesses, insbesondere bezüglich der Erhöhung des Umformgrades und der Ziehgeschwindigkeit, speziell bei der Umformung hochlegierter Werkstoffe* Gleichzeitig sollen die Kosten für die Vorbehandlung des Umformgutes wesentlich verringert werden,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum ein- oder mehrstufigen Ziehen von metallischem Umformgut mittels Druckdüsen zu entwickeln, bei dem mit einfachen Maßnahmen und möglichst unter Vermeidung eines Schmiermittelträgers ein für die Gewährleistung hydrodynamischer Schmierungsverhältnisse ausreichender Druck im Druckraum der Druckdüse erzielt wird, und zwar auch beim Ziehen hochlegierter Werkstoffe, bei großen Ziehgeschivindigkeiten, bei hohen Umformgraden und bei Abmessungen unter 1 mm Durchmesser»

Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren, bei dem auf das Umformgut zur Erzielung eines festhaftenden homogenen Fest- -schmierstof films ein flüssiges Schmiermittel, welches in einer flüssigen Substanz einen Festschmierstoff dispergiert oder gelöst enthält, aufgebracht und getrocknet wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erzielung des notwendigen Schmierstoffdruckes in den Dpuckdüsen das Ziehgut durch Einlaufdüsen zugeführt wird, deren Bohrungsdurchinesser jeweils O,C1 bis O,05 mm größer als der einlaufende Ziehgutdurchmesser ist, wobei die Größe des Schmierstoffdruckes im Druckraum mittels der Konsistenz und/oder dar Dicke des Festschnierstoffilms eingestellt v/ird.

Der Schmierstoff wird dabei zweckmäßig mittels eines mit dem Druckraum verbundenen, einstellbaren Überdruckventils begrenzt. Die Dicke des Fest Schmierstoff iirns kann vorteilhaft mittels der Konzentration des Festschmierstoffe in der flüssigen Substanz, der Temperatur des flüssigen Schmiermittels

oder einem Abstreifer gesteuert werden»

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mittels einfacher Maßnahmen und in überraschender Weise ausgezeichnete Schmierungsverhältnisse in den Druckdüsen gewährleistet* Im Zusammenwirken mit der Funktionsweise der Kammern ermöglichen diese Schmierungsverhältnisse gegenüber dem Stand der Technik eine wesentliche Steigerung der Produktivität des Ziehprozesses hinsichtlich der Erhöhung des Umformgrades und der Ziehgeschwindigkeit sowie eine problemlosere Umformung hochlegierter Werkstoffe und dünner Drähte. Außerdem werden durch den beim erfindungsgemäßen Verfahren erzielten Wegfall der üblichen Trägerschicht die technologischen und die i-iaterialaufwendungen beträchtlich verringert,

Ausführungsbeispiel

Draht der Stahlmarke X5CrNil3_#10 mit einem Ausgangsdurchmesser von 1,6 mm, auf dem schmiermittelträgerlos ein homogener, festhaftender Festschmierstoffilm aus Calciumstearat aufgebracht worden ist, wird auf einer Mehrfachziehmaschine in 6 Stufen auf eine Hndabmessung von O₁S mm mittels Druckdüsen gezogen« Mit den in den Druckdüsen enthaltenen Arbeitszieh-,steinen wird die nachfolgende Ziehfolge realisiert: 1,25/ 1,06/ 0,92/ 0,35/ 0,30 mm» Die vor den Arbeitsziehsteinen in den Druckdüsen angeordneten Sinlaufdüsen bestehen aus Ziehsteinen, deren Bohrungsdurchmesser zwischen 0,02 und 0,04 mm größer bemessen ist, als der Durchmesser des in die jeweilige Druckdüse einlaufenden Drahtes, Der umgeformte Dpaht läuft unmittelbar nach seinem Austritt aus den Arbeitsziehsteinen durch jeweils eine Kammer, deren Ausgang mit einem Ziehstein abgeschlossen ist_# Der Bohrungsdurchmesser dieser Ziehsteine ist bis zu 0,1 mm größer bemessen, als der aohrungsdurchmesser des davor angeordneten Arbeitszishsteines» Die nach den Arbeitsziehsteinen angeordneten Kammern werden mit einer Flüssigkeit gespeist, die aus Trichlorethylen besteht, in dem Calciuiiistearat mit erhöhten Hetailoxidanteii enthalten ist» Dabei wird mittels der am Ausgang der Kammern befind-

lichen Ziehsteine die Dicke des Flüssigkeitsfilms kalibriert. Infolge der im Draht vorhandenen Uraformwärme verdunstet das Trichloräthylen in sehr kurzer Zeit und es entsteht ein trockener, homogener, festhaftender Festschmierstoffilm aus Calciumstearat mit erhöhtem Metalloxidanteil für die nachfolgende Umformung«

Sofern eine Umformung über mehrere Stufen unter Ausnutzung des Schmierstoff-Restfilms realisierbar ist, werden die entsprechenden Kammern nicht mit der Flüssigkeit betrieben« Das Betreiben der letzten Kammer entfällt stets dann, wenn eine Schmierstoffbeschichtung des umgeformten Drahtes für Weiterverarbeitungsvorgänge nicht erforderlich ist.

Claims

- 6 Erfindungsanspruch

1· Verfahren zum ein- oder mehrstufigen Ziehen von metallischem Umformgut mittels Druckdüsen, wobei auf das Umformgut zur Erzielung eines festhaftenden homogenen Festschmierstoffilms ein flüssiges Schmiermittel, welches in einer flüssigen Substanz einen Festschmierstoff dispergiert oder gelöst enthält, aufgebracht und getrocknet wird, gekennzeichnet dadurch, daß zur Erzielung des notwendigen Schmierstoffdruckes in den Druckdüsen das Ziehgut durch Sinlaufdüsen zugeführt wird, deren Bohrungsdurchmesser jeweils 0,01 bis 0,06 mm größer als der einlaufende Ziehgutdurchmesser ist,und die Größe des Schmierstoffdruckes im Druckraum mittels üer Konsistenz und/oder der Dicke des Fest Schmierstoff ilms eingestellt wird..

Z₄, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Schmierstoffdruck mittels eines mit dem Druckraum verbundenen, einstellbaren überdruckventil begrenzt wird.

3» Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Dicke des Festschmierstoffilms mittels der Konzentration des Festschmierstoffs in der flüssigen Substanz, der Temperatur des flüssigen Schmiermittels oder einem Abstreifer gesteuert wird«