DE10032467A1 - Verfahren zum Herstellen von kammerprofilartigen Werkstücken - Google Patents

Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren zum Herstellen von kammerprofilartigen Werkstücken, wonach ein Rohling unter Bildung eines Kammerprofilstranges stranggepresst wird und dann eine von dem Kammerprofilstrang abgetrennte Vorform im Wege einer Kaltumformung in die maßgerechte Endform des Werkstückes überführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von kammerprofilartigen Werkstücken aus plastisch verformbaren Metallen oder Metall-Legierungen. Darunter soll im Rahmen der Erfindung auch Stahl verstanden werden.

Es ist bekannt, kammerprofilartige Werkstücke aus Blechen oder auch als Schmiedestücke herzustellen. Derartige Fertigungsmaßnahmen sind verhältnismäßig aufwendig, weil entsprechend geformte Blechteile regelmäßig miteinander verschweißt werden müssen, während Schmiedestücke eine Nachbearbeitung verlangen. - Unabhängig davon kennt man das Herstellen von kammerprofilartigen Werkstücken aus Strang­ pressprofilen. Derartige Werkstücke lassen sich jedoch als hochbeanspruchte Werkstücke nicht einsetzen, weil eine rationelle Fehlstellenkontrolle aus folgenden Gründen nicht möglich ist. Das Strangpressverfahren dient regelmäßig zur Herstellung von Halbzeugen, die für eine Weiterverarbeitung bestimmt sind. Die Presstemperatur liegt beim Strangpressen oberhalb der den Werkstoffen eigenen Rekristallisations­ temperatur, um diese Werkstoffe durch Matrizen hindurch pressen zu können. Die Matrizen bestehen aus hitze­ beständigem Werkzeugstahl und sind häufig mit mehreren Durchbrüchen zum mehrsträngigen Strangpressen versehen, wenn kammerprofilartige Werkstücke hergestellt werden sollen. Die Form und die Abmessungen der Durchbrüche ent­ sprechen regelmäßig denjenigen des gewünschten Halbzeuges. Für die Herstellung kammerprofilartiger Halbzeuge finden Bügel- oder Kammermatrizen Verwendung, bei denen der Werk­ stoff durch die Bügel oder durch die Verbindungsstellen der Kammern geteilt und anschließend noch vor dem Austritt aus den Matrizen wieder zusammengeführt, verschweißt und verpresst werden. Daraus können kritische Schweißstellen insbesondere zu Beginn des Strangpressverfahrens und bei Beendigung des Strangpressverfahrens bzw. im Anfangsbereich und Endbereich des stranggepressten Kammerprofilstranges entstehen, die nicht sichtbar sind. Derartige kritische Schweißstellen müssen eliminiert werden, wenn aus einem solchen stranggepressten Kammerprofilstrang hoch­ belastungsfähige kammerprofilartige Werkstücke hergestellt werden sollen. Man könnte daran denken, chemische Verfahren einzusetzen, beispielsweise die stranggepressten Kammer­ profilstränge zu beizen, um die kritischen Schweißstellen sichtbar zu machen, jedoch lassen sich derartige Maßnahmen nur mit einem ganz erheblichen Aufwand verwirklichen. - Hier setzt die Erfindung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, wonach sich kritische Schweißstellen an kammer­ profilartigen Werkstücken, die unter Anwendung eines Strangpressverfahrens hergestellt worden sind, unschwer im Zuge des Herstellungsprozesses erkennen lassen, so dass eine einfache und sichere Fehlstellenkontrolle gewähr­ leistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von kammerprofilartigen Werk­ stücken aus Metallen oder Metall-Legierungen, wonach ein Rohling unter Bildung eines Kammerprofilstranges strang­ gepresst wird, anschließend von dem Kammerprofilstrang - nach dessen hinreichender Abkühlung - das herzustellende Werkstück als Vorform abgetrennt wird und dann die Vorform im Wege einer Kaltumformung unter Kaltverfestigung in die Endform des gewünschten Werkstückes überführt wird. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, dass kritische Schweißstellen durch die Kaltformgebung überraschenderweise an der Endform des fertigen Werkstückes deutlich sichtbar werden. Folglich lassen sich Werkstücke mit derart kritischen Schweißstellen unschwer eliminieren. Es handelt sich dabei im Allgemeinen lediglich um solche kammerprofil­ artigen Werkstücke, die aus dem Anfangsbereich und/oder Endbereich des jeweils stranggepressten Kammerprofil­ stranges hergestellt worden sind, weil erfahrungsgemäß nur in diesen Bereichen kritische Schweißstellen auftreten. Selbstverständlich lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aber auch andere Fehlstellen ermitteln. Die Kalt­ umformung der Vorform und folglich Fertigstellung der End­ form ermöglicht die Herstellung von maßgenauen kammer­ profilartigen Werkstücken unter Berücksichtigung hoher Genauigkeit bzw. kleiner Toleranzen, so dass eine Nachbe­ arbeitung der Werkstücke nicht erforderlich ist. Das führt zu einer erheblichen Kosteneinsparung. Darüber hinaus zeichnen sich die nach erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Werkstücke aber nicht nur durch erhöhte Festigkeitseigenschaften aus, sondern auch durch ein hohes Dehnungsvermögen und eine beachtliche Dauerfestigkeit. Das gilt insbesondere dann, wenn die Kaltumformung mit einem Umformungsgrad von mindestens 10%, vorzugsweise bis zu 40% und mehr vorgenommen wird. Ferner besteht die Möglichkeit einer gezielten Materialverdrängung und folglich -verteilung nicht nur im vorgeschalteten Strangpress­ verfahren, sondern auch danach im Wege der Kaltumformung, um die Vorform in die Endform zu überführen und folglich ein maßgenaues Werkstück herzustellen. Hinzu kommt, dass sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Werkstücke durch große Homogenität auszeichnen, selbst wenn verhältnismäßig geringe Wandstärken verwirklicht werden. Stets zeichnen sich die nach erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Werkstücke durch hohe Festigkeit und Dehnung aus, selbst wenn sie aus Aluminium oder Aluminium- Legierungen hergestellt werden. Im letzteren Fall kann der Zusatz von Mangan zu einem besonders feinen Korn und folglich einer optimierten homogenen Gefügebildung führen.

Für eine eventuelle Gebrauchsmusterabzweigung ist Gegen­ stand der Erfindung auch ein kammerprofilartiges Werkstück, dessen maßgenaue Endform im Wege der Kaltformgebung aus einer von einem stranggepressten Kammerprofilstrang abge­ trennten Vorform als maßgerechte Endform hergestellt ist. Bei diesem Werkstück kann es sich z. B. um einen Ver­ bindungslenker aus Aluminium oder Aluminium-Legierung für die Automobilindustrie handeln, und zwar mit zwei Lager­ augen und zwei die beiden Lageraugen verbindenden Streben, wobei die beiden Streben unter Kammerbildung voneinander distanziert und zumindest im Bereich ihrer Mitte über einen Quersteg miteinander verbunden sind.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein kammerprofilartiges Werkstück in Draufsicht und

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in Seitenansicht.

In den Figuren ist ein kammerprofilartiges Werkstück darge­ stellt, dessen maßgenaue Endform im Wege der Kaltform­ gebung aus einer von einem stranggepressten Kammerprofil­ strang abgetrennten Vorform hergestellt ist. Bei diesem Werkstück handelt es sich um einen Verbindungslenker 1 aus Aluminium für die Automobilindustrie. Der Verbindungslenker 1 weist zwei Lageraugen 2 und zwei die beiden Lageraugen verbindende Streben 3 auf. Die beiden Streben 3 sind unter Kammerbildung voneinander distanziert und im Bereich ihrer Mitte über einen Quersteg 4 miteinander verbunden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen von kammerprofilartigen Werkstücken aus Metallen oder Metall-Legierungen, wonach ein Rohling unter Bildung eines Kammerprofilstranges stranggepresst wird, anschließend von dem Kammerprofil­ strang das herzustellende Werkstück als Vorform abgetrennt wird und dann die Vorform im Wege einer Kaltumformung unter Kaltverfestigung in die Endform des gewünschten Werkstückes überführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Kaltumformung mit einem Umformungs­ grad von mindestens 10%, vorzugsweise bis zu 40% und mehr vorgenommen wird.

3. Kammerprofilartiges Werkstück, dessen maßgenaue End­ form im Wege der Kaltformgebung aus einer von einem strang­ gepressten Kammerprofilstrang abgetrennten Vorform herge­ stellt ist.

4. Werkstück nach Anspruch 3 in der Ausführungsform eines Verbindungslenkers (1) aus Aluminium oder einer Aluminium- Legierung für die Automobilindustrie, mit zwei Lageraugen (2) und zwei die beiden Lageraugen (2) verbindenden Streben (3).

5. Werkstück nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die beiden Streben (3) unter Kammerbildung voneinander distanziert und zumindest im Bereich ihrer Mitte über einen Quersteg (4) miteinander verbunden sind.