DE102005003933B4

DE102005003933B4 - Mandrel for extruding articles and method for producing an extruded product

Info

Publication number: DE102005003933B4
Application number: DE200510003933
Authority: DE
Inventors: Daniel Carle; Alexander Hoffmann; Jürgen Sander; Gregory Pfauntsch
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2025-01-29
Also published as: DE102005003933A1

Abstract

Dorn zum Strangpressen von Gegenständen, insbesondere von Strangprofilen (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn (2, 2') aus mindestens zwei zumindest teilweise axial zueinander verschiebbaren Teilen (21, 22; 21', 22') besteht.mandrel for extruding objects, in particular of extruded profiles (3), characterized in that the mandrel (2, 2 ') of at least two at least partially axially to each other slidable parts (21, 22; 21 ', 22').

Description

Die Erfindung betrifft einen Dorn zum Strangpressen von Gegenständen und ein Verfahren zur Herstellung eines Strangpressproduktes.The The invention relates to a mandrel for extruding articles and a method for producing an extruded product.

Zur Herstellung von Stäben und Profilen ist es bekannt Strangpressverfahren zu verwenden. Die Form von Hohlprofilen wird in der Regel durch einen Spalt geprägt, der zwischen einer Matrize und einem Dorn vorliegt. Die äußere Form des Profils wird hierbei durch die Matrize bestimmt, während die innere Form durch den Dorn erzeugt wird.to Production of bars and profiles it is known to use extrusion molding. Form of hollow sections is usually characterized by a gap, the between a die and a mandrel is present. The outer shape of the profile is determined by the die, while the inner shape is generated by the mandrel.

Prinzipiell sind zwei Arten von Dornen bekannt. Die erste Art des Dorns ist fest mit einem Pressstempel, durch den der Pressbarren gestaucht wird, verbunden und bewegt sich somit in dem Maße, in dem auch der Pressstempel bewegt wird. Bei einer weiteren Art des Dorns ist dieser mit der Matrize verbunden, beispielsweise über Stege oder Brücken. Mit solchen stehenden Dornen können in der Regel nur Strangpressprofile erzeugt werden, deren Wandstärke über die Länge des Profils konstant ist. Mit einem fest mit dem Pressstempel verbunden Dorn hingegen nimmt die Wandstärke aufgrund von fertigungstechnischen Vorraussetzungen zum Ende des Profils hin ab. Die Veränderung der Wandstärke kann hierbei allerdings nicht gezielt eingestellt werden und kann insbesondere nur eine Verringerung der Wandstärke darstellen. Um diesen Nachteil des Standes der Technik zu beheben und eine gezielt veränderliche Wandstärke in Strangpressprofilen über dessen Länge zu ermöglichen, ist in der DE 100 21 881 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Strangpressprofilen vorgeschlagen worden. Diese Vorrichtung weist einen axial verschiebbarer Dorn auf, der an dessen Endbereich unterschiedliche Querschnitte besitzt. Durch das Verschieben des Dorns können somit Spalte unterschiedlicher Breite zwischen der Matrize und dem Dorn freigegeben werden und es können Strangpressprofile mit in Pressrichtung gezielt veränderlichen Wanddicken hergestellt werden.In principle, two types of thorns are known. The first type of mandrel is firmly connected to a press ram, through which the billet is compressed, and thus moves in proportion as the press ram is moved. In another type of mandrel this is connected to the die, for example via webs or bridges. With such standing thorns usually only extruded profiles can be produced, the wall thickness over the length of the profile is constant. By contrast, with a mandrel permanently connected to the press die, the wall thickness decreases towards the end of the profile due to production-related prerequisites. However, the change in the wall thickness can not be adjusted specifically and can represent in particular only a reduction in the wall thickness. To remedy this disadvantage of the prior art and to allow a specifically variable wall thickness in extruded profiles over its length, is in the DE 100 21 881 A1 a method and apparatus for producing extruded profiles has been proposed. This device has an axially displaceable mandrel which has different cross sections at the end region thereof. By moving the mandrel thus gaps of different width between the die and the mandrel can be released and it can extrusion profiles are produced in the pressing direction selectively variable wall thicknesses.

Der Nachteil dieser Vorrichtung liegt allerdings darin, dass die Wandstärke nur in der Pressrichtung verändert werden kann. Unterschiedliche Wandstärken in einer Ebene in der Pressrichtung über den Querschnitt können hingegen nicht erzielt werden. Somit ist es mit der beschriebenen Vorrichtung und dem beschriebenen Verfahren beispielsweise nicht möglich Stege in einem Hohlprofil vorzusehen. Ein weiterer Nachteil dieses Standes der Technik besteht zudem darin, dass der Übergang von einem Querschnitt zu einem anderen Querschnitt stets über gegebenenfalls am Ende des Dorns vorgesehenen Zwischendornstufen erfolgen muss.Of the Disadvantage of this device, however, is that the wall thickness only changed in the pressing direction can be. Different wall thicknesses in one plane in the Press direction over the cross section can however, can not be achieved. Thus it is with the described Device and the method described, for example, not possible Provide webs in a hollow profile. Another disadvantage of this The prior art is also that the transition from one cross section to another cross section always over, if necessary must be made at the end of the mandrel Zwischenischorn stages.

Weiterhin wird im Stand der Technik, insbesondere in der US 6,681,610 B2 , die Verwendung einer variablen Matrize vorgeschlagen. Die Matrize ist nach dieser Druckschrift mehrteilig aufgebaut, wobei einer der Teile gegenüber dem anderen senkrecht zur Pressrichtung verschoben werden kann, wodurch der für den Presswerkstoff freigegebene Querschnitt variiert werden kann. Durch die Verwendung einer solchen Matrize wird es insbesondere möglich Verbindungswände innerhalb eines Profils über eine vorgebbare Länge vorzusehen. Ein Nachteil dieser Vorrichtung des Standes der Technik besteht aber darin, dass ein komplexer Aufbau der Matrize erforderlich ist, wodurch die Werkzeugkosten erhöht werden.Furthermore, in the prior art, in particular in the US 6,681,610 B2 Suggesting the use of a variable template. The die is constructed in several parts according to this document, wherein one of the parts can be moved relative to the other perpendicular to the pressing direction, whereby the released for the press material cross section can be varied. By using such a die, it is possible in particular to provide connecting walls within a profile over a predefinable length. A disadvantage of this prior art device, however, is that a complex structure of the die is required, thereby increasing tooling costs.

Schließlich ist aus der JP 05069036 A eine Extrusionsvorrichtung bekannt mit der integral ein Hohlteil und ein Vollteil eines Werkstückes durch Extrusion geformt werden können. Hierzu wird ein Kern in einem Axialloch eines Dorns verschoben wodurch ein Verbindungsloch, das in der Wandung des Dorns vorgesehen ist, frei geöffnet und geschlossen werden kann. Mit dieser Vorrichtung kann somit der Metallfluss zu einer Matrize, die der Formgebung dient, beeinflusst werden und somit unterschiedliche Querschnitte in einem Extrusionswerkstück erzielt werden.Finally, out of the JP 05069036 A an extrusion device is known with the integral hollow part and a full part of a workpiece can be formed by extrusion. For this purpose, a core is displaced in an axial hole of a mandrel, whereby a connecting hole, which is provided in the wall of the mandrel, can be opened and closed freely. With this device, the metal flow can thus be influenced to a die, which serves the shaping, and thus different cross-sections can be achieved in an extrusion workpiece.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, dass die Wandstärke nur in der Pressrichtung verändert werden kann. Unterschiedliche Wandstärken in einer Ebene in der Pressrichtung über den Querschnitt können hingegen nicht erzielt werden.One Disadvantage of this device is that the wall thickness only changed in the pressing direction can be. Different wall thicknesses in one plane in the Press direction over the cross section can however, can not be achieved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit einen Dorn zum Strangpressen von Gegenständen und ein Verfahren zur Herstellung eines Strangpressproduktes zu schaffen, mit denen auf einfache Weise ein flexibles Variieren des Querschnitts beziehungsweise der Wandstärke des Strangs ermöglicht wird.task Thus, according to the present invention, it is a mandrel for extrusion of objects and a method for producing an extruded product create, with which in a simple way a flexible variation of the Cross-section or the wall thickness of the strand is made possible.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Dorn, der bis zu dem Bereich der Matrize reicht beziehungsweise in diesen Bereich gebracht werden kann, mit zusätzlicher Funktionalität ausgestattet wird.Of the Invention is based on the finding that the mandrel, the up extends to the area of the matrix or in this area can be brought, with additional functionality is equipped.

Die Aufgabe wird gemäß durch einen Dorn nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 9 gelöst.The Task is in accordance with a mandrel according to claim 1 and a method according to claim 9 solved.

Als Dorn wird im Sinne der Erfindung das Werkzeug bezeichnet, das beim Strangpressen zusammen mit der Matrize einer Strangpresse den Spalt bestimmt, durch den die Form des Strangpressprofils bestimmt wird. Als Dornteile werden im Sinne der Erfindung Komponenten des Dorns bezeichnet, die in den Bereich der Matrize gebracht und zumindest zeitweise zur Formgebung des Strangpressprofils dienen können. Der erfindungsgemäße Dorn kann auch als aktiver Dorn bezeichnet werden und weist eine sich längs erstreckende Form auf, wobei die Längsachse des Dorns bei der Verwendung mit der Pressrichtung des Pressstempels einer Strangpresse zusammenfällt oder zumindest parallel zu dieser ist.As a mandrel, the tool is referred to in the context of the invention, which determines the gap during extrusion together with the die of an extruder, through which the shape of the extruded profile is determined. In the context of the invention, mandrel parts are components of the mandrel which can be brought into the region of the die and at least temporarily serve for shaping the extruded profile. The mandrel according to the invention may also be referred to as an active mandrel and has a longitudinally extending shape, wherein the longitudinal axis of the mandrel coincides in use with the pressing direction of the press ram of an extruder or at least parallel thereto.

Durch die Aufteilung eines Dorns in mindestens zwei Teile, die relativ zueinander bewegt, insbesondere axial zueinander verschoben werden können, wird es möglich die Form der Innenseite eines Strangpressprofils flexibler zu gestalten. Der Querschnitt, der von dem Dorn im Bereich der Matrize abgedeckt wird, kann durch Bewegung der einzelnen Dornteile zueinander verändert werden, wodurch auch die Form des Strangpressprofils verändert wird. Durch die Aufteilung des Dorns wird es weiterhin möglich den Querschnitt des Strangpressprofils über dessen Länge so zu verändern, dass nicht nur die Wandstärke des Profils über dessen gesamten Querschnitt gleichmäßig geändert wird. Vielmehr können auch Materialverstärkungen an einzelnen Bereichen des Querschnitts des Profils vorgesehen werden. Somit weist der erfindungsgemäße Dorn gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Dorn, bei dem lediglich eine gleichmäßige Veränderung der Wandstärke über die Länge des Strangpressprofils erzielt werden kann, erhebliche Vorteile bezüglich der Herstellung komplexer Profilquerschnitte auf.By the division of a thorn into at least two parts, the relative moved to each other, in particular axially displaced to each other can, it becomes possible to make the shape of the inside of an extruded profile more flexible. The cross section covered by the mandrel in the area of the die is, can be changed by movement of the individual mandrel parts to each other, whereby the shape of the extruded profile is changed. By the division the thorn will continue to be possible the cross-section of the extruded profile over its length so too change, that not only the wall thickness of the profile whose entire cross section is changed uniformly. Rather, you can too reinforcements be provided at individual areas of the cross section of the profile. Thus, the mandrel according to the invention compared to the Dorn known from the prior art, in which only one even change the wall thickness over the Length of the Extruded profiles can be achieved, considerable advantages in terms of Production of complex profile cross sections.

Solche komplexen Profilquerschnitte sind insbesondere für moderne Leichtbau-Karosseriestrukturen, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, von Bedeutung. Bei diesen Strukturen wird nämlich eine Materialanhäufung nur an den Stellen gefordert, an denen diese aus Festigkeits- oder Steifigkeitsgründen notwendig ist, wohingegen die Wandstärke über die restliche Länge unter anderem aus Gewichtsgründen gering gehalten werden sollte.Such complex profile cross sections are especially for modern lightweight body structures, especially in the automotive industry, of importance. In these structures that is a material accumulation only required in those places where these consist of strength or rigidity reasons is necessary, whereas the wall thickness over the remaining length below other reasons of weight should be kept low.

Der erfindungsgemäße Dorn erlaubt es, diese Anforderungen auf einfache Weise zu erfüllen, da mit dem erfindungsgemäßen Dorn eine Zugriffsmöglichkeit in den Bereich der Matrize geschaffen wird, über die von außerhalb des Matrizenbereiches auf die Bedingungen im Matrizenbereich eingewirkt werden kann. Die wesentlichen Eigenschaften eines Pressstrangs, wie beispielsweise dessen Geometrie und die Kristallstruktur werden im wesentlichen im Bereich der Matrize bestimmt. Bei dem erfindungsgemäßen Dorn kann somit auf einfache Weise von außen Einfluss auf die Eigenschaften des Pressprofils, insbesondere auf dessen Formgebung, genommen werden.Of the inventive mandrel allows to meet these requirements in a simple way, as with the mandrel according to the invention an access possibility created in the area of the matrix, beyond that of outside of Matrizenbereiches acted on the conditions in the matrix area can be. The essential properties of a press string, such as its geometry and crystal structure essentially determined in the area of the die. In the mandrel according to the invention can thus easily influence the properties from the outside the pressing profile, in particular its shape, are taken.

Da die mindestens zwei Dornteile axial zueinander bewegt werden können, entspricht deren Bewegungsrichtung der Pressrichtung, wodurch eine einfachere gegebenenfalls gekoppelte Handhabung eines der Dornteile mit einer weiteren Komponente der Strangpresse ermöglicht wird. Zudem ist bei dieser Bewegungsrichtung der Dornteile der Betrag, um den diese verschoben werden können, nicht durch andere Komponenten der Strangpresse begrenzt.There the at least two mandrel parts can be moved axially to each other corresponds Their direction of movement of the pressing direction, creating a simpler optionally coupled handling of one of the mandrel parts with a another component of the extruder is possible. In addition is at This direction of movement of the mandrel parts of the amount to this can be moved, not limited by other components of the extruder.

Vorzugsweise stellt einer der Dornteile einen Hauptdorn dar, der den mindestens einen weiteren Teil zumindest teilweise umgibt, so dass der mindestens eine weitere Teil als Innendorn bezeichnet werden kann.Preferably represents one of the mandrel parts a main thorn, the at least another part at least partially surrounds, so that the at least another part can be called an inner spine.

Unter Innendorn wird im Sinne dieser Erfindung insbesondere eine zumindest teilweise in dem Hauptdorn geführte Komponente des Dorns verstanden, die zumindest einen Teil der inneren Geometrie des Strangs bestimmt und zumindest zeitweise mit der Matrize der Vorrichtung zusammenwirken kann. Insbesondere kann zwischen dem Innendorn und der Matrize ein Spalt gebildet werden, der zumindest einen Teil des Strangpressprofils definiert.Under Internal mandrel is in the sense of this invention, in particular one at least partly guided in the main thorn Component of the mandrel understood that at least part of the inner Geometry of the strand determined and at least temporarily with the die the device can interact. In particular, between the inner mandrel and the die are formed a gap, at least Defines a part of the extruded profile.

Indem der mindestens eine Innendorn in dem Hauptdorn aufgenommen ist, wird eine Führung für den Innendorn geschaffen. Gleichzeitig kann bei vollständiger Ummantelung des mindestens einen Innendorns durch den Hauptdorn auch ausschließlich der Querschnitt des Hauptdorns zum Tragen kommen und mit der Matrize den Querschnitt des Strangpressprofils bestimmen.By doing the at least one internal mandrel is received in the main mandrel, will be a guide for the inner spine created. At the same time, with complete sheathing of at least an inner spine through the main spine also excluding the Cross section of the main spine come to fruition and with the matrix determine the cross section of the extruded profile.

Durch die Relativbewegung zwischen dem Hauptdorn und dem mindestens einen Innendorn kann die Position dieser Komponenten bezüglich der Matrize den Anforderungen entsprechend eingestellt werden. Es ist somit beispielsweise möglich wahlweise den mindestens einen Innendorn und/oder den Hauptdorn in den Bereich der Matrize zu bringen und so den Querschnitt, der die Form des Strangs bestimmt, zu variieren.By the relative movement between the main mandrel and the at least one Internal mandrel can control the position of these components with respect to the die be adjusted according to the requirements. It is thus for example possible optionally the at least one internal mandrel and / or the main thorn to bring in the area of the die and so the cross section, the the shape of the strand determines to vary.

Mit dem erfindungsgemäßen Dorn kann auch ein offenes Profil hergestellt werden. Hiezu kann beispielsweise der Hauptdorn den mindestens einen darin liegenden Innendorn nicht vollständig umschließen. Wird der Innendorn nun bis in den Bereich der Matrize verschoben und kann mit dieser in Kontakt treten, so wird dadurch eine Öffnung des Profils erzeugt. Nach dem Zurückziehen des Innendorns kann das Profil wieder eine geschlossene Form aufweisen.With the mandrel according to the invention can also be made an open profile. This can be done, for example the main thorn the at least one inner mandrel inside not completely enclose. Becomes the inner mandrel is now moved to the area of the matrix and can come into contact with it, so this is an opening of the profile generated. After retreating the inner mandrel, the profile may again have a closed shape.

Vorzugsweise sind mindestens zwei Innendorne in dem Hauptdorn verschiebbar vorgesehen und parallel zueinander in dem Hauptdorn angeordnet. Die Innendorne sind hierbei vorzugsweise benachbart angeordnet, wobei zwischen der Außenseite eines Innendorns und der eines benachbarten Innendorns ein Abstand bestehen kann. Alternativ können die Außenseiten benachbarter Innendorne aneinander anliegen.Preferably At least two Innendorne slidably provided in the main mandrel and arranged parallel to each other in the main mandrel. The Innendorne are hereby preferably arranged adjacent, wherein between the outside an inner mandrel and that of an adjacent inner mandrel a distance can exist. Alternatively you can the outsides adjacent Innendorne abut each other.

Sind die Innendorne zueinander benachbart und weisen einen Abstand zwischen deren Außenseiten auf, so können in einer Stellung des Dorns, in dem ausschließlich die Innendorne für die innere Formgebung des Profils verwendet werden und teilweise mit der Matrize zusammenwirken, Stege in dem Strangpressprofil gebildet werden. Die Wandstärke der Stege bestimmt sich hierbei durch den Abstand zwischen den Innendornen. Wird der Hauptdorn gegenüber den Innendornen verschoben und in den Bereich der Matrize gebracht, so kann der Querschnitt ausschließlich durch die Form des Hauptdorns und der Matrize bestimmt werden. Es wird somit möglich lokal Stege oder Kammern in das Pressprofil einzufügen. Durch das Variieren des Vorliegens und der Anzahl von Stegen und gegebenenfalls von Kammern in einem Strangpressprofil kann dessen Stabilität beispielsweise für Kraftfahrzeugstrukturen an den Stellen erhöht werden, an denen diese gesonderten Belastungen ausgesetzt werden. Über Bereiche, in denen die Anforderungen an die Steifigkeit und Festigkeit hingegen geringer sind, kann auf Stege verzichtet werden und so der Materialbedarf und das Gewicht des Strangpressprofils minimiert werden.are the Innendorne adjacent to each other and have a distance between their outsides on, so can in a position of the thorn, in which only the inner mandrels for the internal shaping the profile used and partially interact with the die, Webs are formed in the extruded profile. The wall thickness of Webs is determined by the distance between the inner spikes. Will face the main thorn moved the inner spikes and brought into the area of the matrix, so the cross-section can be determined solely by the shape of the main spine and the template are determined. It is thus possible local webs or chambers to be inserted in the press profile. By varying the presence and number of lands and optionally of chambers in an extruded profile can its stability for example Motor vehicle structures are increased at the points where these separate Be exposed to stress. About areas, in contrast, the requirements for rigidity and strength are lower, can be dispensed with webs and so the material requirements and the weight of the extruded profile can be minimized.

Die Länge der mindestens zwei Dornteile wird vorzugsweise so gewählt, dass diese zumindest gleich sind. Bei der Ausführungsform, in der ein Hauptdorn mit mindestens einem Innendorn vorgesehen ist, ist die Länge des mindestens einen Innendorns vorzugsweise größer, als die Länge des Hauptdorns. Auf diese Weise kann eine einfache Manipulation und präzise Einstellung der relativen Position des Hauptdorns zu dem Innendorn beziehungsweise den Innendornen gewährleistet werden.The Length of at least two mandrel parts is preferably chosen so that these are at least the same. In the embodiment in which a main thorn is provided with at least one internal mandrel, the length of the at least one internal mandrel preferably larger than the length of Main mandrel. This way can be a simple manipulation and precise Adjusting the relative position of the main mandrel to the inner mandrel or the inner thorns are guaranteed.

Die Dornteile können vorzugsweise unabhängig voneinander verschoben werden. Sind mindestens drei Dornteile vorgesehen, so können vorzugsweise mindestens zwei Dornteile unabhängig von dem weiteren Dornteil verschoben werden. In dem Fall, in dem der Dorn einen Hauptdorn und zumindest zwei darin angeordnete Innendorne umfasst, können die Innendorne individuell oder gemeinsam gegenüber dem Hauptdorn verschoben werden. Hierdurch wird die Anzahl der mit dem Dorn erzielbaren Querschnitte des Pressprofils weiter erhöht. Es ist allerdings auch möglich die Innendorne in ihrer Position zu belassen und ausschließlich den Hauptdorn relativ zu den Innendornen zu verschieben, um die gewünschte relative Position der Dornteile zueinander zu erhalten.The Mandrel parts can preferably independently be moved from each other. Are at least three mandrel parts provided, so can preferably at least two mandrel parts independently of the further mandrel part be moved. In the case where the thorn is a major thorn and at least two inner mandrels arranged therein, the Innendorne moved individually or together towards the main thorn become. As a result, the number of achievable with the mandrel cross sections of the pressing profile further increased. It is also possible to leave the inner thorns in their position and exclusively the Main thorn relative to the inner thorns to shift to the desired relative Position of the mandrel parts to each other to get.

Gemäß einer Ausführungsform sind mindestens zwei ineinander geführte Innendorne vorgesehen, die zueinander verschiebbar sind. Bei dieser Ausführungsform kann die Wandstärke wahlweise durch den Abstand zwischen der Außenseite des Hauptdorns und der Matrize und dem Abstand zwischen der Außenseite des inneren Innendorn und der Matrize festgelegt werden. Hierbei ist es nicht erforderlich, dass ein gegebenenfalls zwischen dem inneren Innendorn und dem Hauptdorn liegender weiterer Innendorn zum Tragen kommen muss. Auf diese Weise kann somit eine große Wandstärkenänderung über eine geringe Länge des Strangpressprofils ermöglicht werden.According to one embodiment at least two intertwined mandrels are provided, which are mutually displaceable. In this embodiment can the wall thickness optionally by the distance between the outside of the main mandrel and the die and the distance between the outside of the inner inner mandrel and the die are set. It is not necessary where appropriate, between the inner inner mandrel and the main mandrel lying further internal mandrel must come to fruition. In this way can be a big one Wall thickness change over a short length of the extruded profile allows become.

Es ist auch möglich, dass der erfindungsgemäße Dorn einen Hauptdorn umfasst, in dem mehrere parallel zueinander beabstandete Innendorne vorgesehen sind und zumindest einer der Innendorne so ausgestaltet ist, dass in diesem mindestens ein weiterer Innendorn geführt ist. Hierdurch kann die Wandstärke der Stege und dadurch die Größe von Kammern, die durch die Stege gebildet werden, variiert werden.It is possible, too, that the mandrel according to the invention a main mandrel in which a plurality of parallel spaced apart Innendrons are provided and at least one of the inner mandrels so designed is that in this at least one other internal spine is performed. As a result, the wall thickness of the webs and thereby the size of chambers, which are formed by the webs can be varied.

Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Dorn so ausgestaltet, dass dieser unabhängig von weiteren Komponenten einer Strangpresse bewegt werden kann. Bei dem Dorn besteht somit weder eine feste Verbindung zu dem Pressstempel noch zu der Matrize einer Strangpresse.Preferably becomes the mandrel according to the invention designed so that this independent of other components an extruder can be moved. The mandrel thus exists neither a firm connection to the press die nor to the die an extruder.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zur Herstellung eines Strangpressprodukts, insbesondere eines Strangpressprofils, wobei das Verfahren zumindest einen Schritt des axialen Verschiebens eines Dornteils aus einer Ausgangsposition relativ zu mindestens einem weiteren Dornteil umfasst. Durch die Änderung der relativen Position von Dornteilen zueinander kann der die Form des Strangpressprofils bestimmende Spalt zwischen dem Dorn und der Matrize variiert werden.According to one Another aspect of the invention relates to a process for the preparation an extruded product, in particular an extruded profile, the method comprising at least one axial displacement step a mandrel part from a starting position relative to at least a further mandrel part comprises. By changing the relative position Dorn parts to each other can the shape of the extruded profile determining gap between the mandrel and the die are varied.

Bevorzugt wird die relative Position der Dornteile zueinander nur zeitweilig verändert. Insbesondere werden nach dem Verschieben der Dornteile in eine bestimmte relative Position aus einer Ausgangsposition nach einer vorgebbaren Zeit die Dornteile wieder in die Ausgangsposition gebracht. Auf diese Weise können lokale Veränderungen des Pressprofils erzielt werden.Prefers the relative position of the mandrel parts to each other only temporarily changed. In particular, after moving the mandrel parts in a certain relative position from a starting position after a predefinable Time the mandrel parts brought back to the starting position. On this way you can local changes of the pressing profile can be achieved.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es somit möglich über die Länge des Strangpressprofils beispielsweise ein Hohlprofil mit sich verkleinernden und anschließend erneut zunehmenden Innabmessungen, ein abwechselnd offenes und geschlossenes Profil oder ein Profil mit lokal vorgesehenen Stegen oder Kammern zu erzeugen.With the method according to the invention It is thus possible over the Length of the Extruded profiles, for example, a hollow profile with decreasing and subsequently again increasing Innabmessungen, an alternately open and closed Profile or a profile with locally provided webs or chambers to create.

Über die Länge des Strangpressprofils können auch mehrere unterschiedliche Querschnitte realisiert werden, wobei diese sich nicht wiederholen müssen. Hierzu kann als Ausgangsposition aus der die Dornteile zueinander verschoben werden die Endposition eines vorangegangenen Schrittes dienen, in dem die Dornteile zueinander verschoben wurden.Over the length of the extruded profile and several different cross-sections can be realized, which need not be repeated. For this purpose, as a starting position from which the mandrel parts are moved to each other the Serve end position of a previous step, in which the mandrel parts have been moved to each other.

Besonders bevorzugt werden der erfindungsgemäße Dorn und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Profilen aus Metall, insbesondere Leichtmetall und Legierungen, wie beispielsweise Aluminium oder Aluminiumlegierungen verwendet.Especially the mandrel according to the invention and the process according to the invention are preferred for the production of profiles of metal, in particular light metal and alloys, such as aluminum or aluminum alloys used.

Bei diesen Werkstoffen ist die Kraft, die zum Kneten des Werkstoffes und die einzustellende Temperatur von besonderer Bedeutung. Je nach Legierung können die in den Rezipienten eingebrachten Werkstoff- beziehungsweise Pressbolzen auf 400° bis 500° vorgewärmt sein. Es ist daher vorteilhaft, robuste Werkzeuge verwenden zu können, die von dem Ende des Dorns aus manipuliert werden können, das der Matrize zugewandt ist.at These materials have the power to knead the material and the temperature to be set of particular importance. Depending on Alloy can the introduced into the recipient material or Pressing stud to 400 ° to 500 ° preheated. It is therefore advantageous to be able to use robust tools that can be manipulated from the end of the mandrel facing the die is.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise ein direktes Strangpressverfahren.The inventive method is preferably a direct extrusion process.

Der erfindungsgemäße Dorn kann auch als Lochdorn verwenden. In diesem Fall kann durch den Dorn ein bereits in eine Strangpresse, insbesondere in den Rezipienten, eingebrachter Pressbarren gelocht werden.Of the inventive mandrel can also be used as a piercer. In this case, through the thorn already in an extrusion press, especially in the recipient, inserted billets are punched.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the accompanying drawings explained. Show it:

1: eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Strangpresse mit erfindungsgemäßem Dorn in einer ersten Stellung; 1 FIG. 2 is a schematic sectional view of an embodiment of an extrusion press with a mandrel according to the invention in a first position; FIG.

2: den Querschnitt eines mit der Strangpresse in der in 1 gezeigten Stellung erzeugten Strangprofils; 2 : the cross section of one with the extruder in the 1 shown position produced extruded profile;

3: eine schematische Schnittansicht der Ausführungsform der Strangpresse nach 1 in einer zweiten Stellung; 3 : A schematic sectional view of the embodiment of the extruder after 1 in a second position;

4: den Querschnitt eines mit der Strangpresse in der in 3 gezeigten Stellung erzeugten Strangprofils; 4 : the cross section of one with the extruder in the 3 shown position produced extruded profile;

5: eine schematische Perspektivansicht des Dorns der Ausführungsform von 1 und 3; und 5 FIG. 3 is a schematic perspective view of the mandrel of the embodiment of FIG 1 and 3 ; and

6: eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dorns. 6 : a schematic representation of another embodiment of a mandrel according to the invention.

Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu.The Figures are not to scale.

In der 1 ist eine Ausführungsform einer Strangpresse 1 mit einem erfindungsgemäßen Dorn 2 schematisch wiedergegeben. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Strangpresse 1 einen Aufnehmer beziehungsweise Rezipienten 11. Der Rezipient 11 kann einen im wesentlich zylindrischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. An einem Ende des Rezipienten 11 ist eine Matrize 12 vorgesehen. In der Matrize 12 ist eine Öffnung 121 vorgesehen, deren Querschnitt die äußere Form des Strangpressprofils 3 bestimmt. Weiterhin ist in dem Rezipienten 11 ein Pressstempel 13 mit einer darauf aufgesetzten beziehungsweise daran angebrachten Pressscheibe 14 geführt. Der Presstempel 13 kann in dem Rezipienten 11 in axialer Richtung verschoben werden und so über die Pressscheibe 14 auf einen Pressbolzen beziehungsweise Werkstoffbolzen 15, der in dem Rezipienten 11 aufgenommen ist, Druck aufgebracht werden.In the 1 is an embodiment of an extruder 1 with a mandrel according to the invention 2 shown schematically. In the illustrated embodiment, the extruder comprises 1 a recipient or recipient 11 , The recipient 11 may have a substantially cylindrical or rectangular cross-section. At one end of the recipient 11 is a die 12 intended. In the mold 12 is an opening 121 provided, whose cross section, the outer shape of the extruded profile 3 certainly. Furthermore, in the recipient 11 a punch 13 with a pressure washer attached or attached thereto 14 guided. The press stamp 13 can in the recipient 11 be moved in the axial direction and so on the pressure plate 14 on a pressing bolt or material bolt 15 who is in the recipient 11 is added, pressure applied.

Durch den Pressstempel 13 und die Pressscheibe 14 ist ein Dorn 2 geführt. Dieser kann in der dargestellten Ausführungsform unabhängig von dem Pressstempel 13 in seiner axialen Richtung bewegt werden. Diese Richtung ist in 1 mit dem Pfeil angedeutet.By the press stamp 13 and the press disc 14 is a thorn 2 guided. This can be independent of the ram in the illustrated embodiment 13 be moved in its axial direction. This direction is in 1 indicated by the arrow.

Der Dorn 2 weist in der dargestellten Ausführungsform einen fünfteiligen Aufbau auf, der sich insbesondere aus der 5, die eine perspektivische Ansicht des Dorns 2 zeigt, ergibt. Insbesondere besteht der Dorn 2 aus einem Hauptdorn 21, in dem vier Innendorne 22 geführt sind. Die Innendorne 22 sind in Führungskanälen 23 in dem Hauptdorn 21 geführt, die jeweils einen Querschnitt aufweisen, der dem äußeren Querschnitt der Innendorne 22 entspricht. Der Dorn 2 ist rechteckig und die Innendorne 22 sind parallel zueinander in zwei Reihen angeordnet. Die Führungskanälen 23, in denen die Innendorne 22 geführt sind, sind jeweils in einem Abstand zu den weiteren Führungskanälen 23 und zu der Außenseite des Hauptdorns 21 angeordnet. Die Führungskanäle 23 erstrecken sich über die gesamte Länge des Hauptdorns 21 und die Innendorne 22 besitzen eine Länge, die zumindest der Länge des Hauptdorns 21 entspricht.The thorn 2 has in the illustrated embodiment, a five-part structure, which in particular from the 5 showing a perspective view of the spine 2 shows results. In particular, there is the thorn 2 from a main thorn 21 in which four inner thorns 22 are guided. The Innendorne 22 are in guide channels 23 in the main thorn 21 guided, each having a cross section, the outer cross section of the inner mandrels 22 equivalent. The thorn 2 is rectangular and the inner thorns 22 are arranged parallel to each other in two rows. The guide channels 23 in which the inner thorns 22 are guided, are each at a distance to the other guide channels 23 and to the outside of the main spine 21 arranged. The guide channels 23 extend over the entire length of the main spine 21 and the inner thorns 22 have a length that is at least the length of the main thorn 21 equivalent.

Wird dieser Dorn 2 in die in 1 gezeigte Position in der Strangpresse 1 gebracht, so wird das in 2 gezeigte Strangpressprofil 3 erhalten. In der dargestellten Position des Dorns 2 sind die Innendorne 22 so in dem Hauptdorn 21 positioniert, dass diese mit dem Ende des Hauptdorns 21 enden oder gegenüber diesem sogar zurückgezogen, das heißt in Richtung des Pressstempels 13 verschoben sind.Will this thorn 2 in the in 1 shown position in the extruder 1 brought in, that will be in 2 shown extruded profile 3 receive. In the illustrated position of the spine 2 are the inner thorns 22 so in the main thorn 21 positioned this with the end of the main spine 21 end or even withdrawn against this, ie in the direction of the press ram 13 are shifted.

In dieser Stellung reicht der Hauptdorn 21 bis in den Bereich der Matrize 12 und zwischen der Außenseite des Hauptdorns 21 und der Innenseite der Matrizenöffnung 121, die in der gezeigten Ausführungsform einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wird ein Spalt gebildet, der den Querschnitt des Strangpressprofils 3 bestimmt. In der gezeigten Stellung wird somit ein Hohlprofil mit rechteckigem Querschnitt gebildet, das ausschließlich aus den Seitenwänden 31 des Rechtecks besteht. Die Wandstärke der Seitenwände 31 des Profils 3 entspricht der Breite des Spalts zwischen dem Hauptdorn 21 und der Matrizenöffnung 121.In this position the main thorn reaches 21 to the area of the matrix 12 and between the outside of the main spine 21 and the inside of the die opening 121 which in the embodiment shown has a rectangular cross-section, a gap is formed, which is the cross section of the extruded profile 3 certainly. In the position shown thus a hollow profile is formed with a rectangular cross section, which exclusively from the side walls 31 of the rectangle. The wall thickness of the side walls 31 of the profile 3 corresponds to the width of the gap between the main mandrel 21 and the die opening 121 ,

Wird nun in einem nächsten Schritt der Hauptdorn 21 gegenüber den Innendornen 22 zurückgezogen und die Innendorne 22 gegebenenfalls um einen notwendigen Betrag in Richtung auf die Matrize 12 verschoben, so wirkt der Hauptdorn 21 nicht mehr auf die Formgebung des Strangpressprofils 3 ein. Vielmehr wird in dieser Stellung der Querschnitt ausschließlich durch die Innendorne 22 und die Matrize 12 bestimmt, insbesondere erfolgt ein Eintritt von Werkstoff zwischen die Innendorne 22. Bei dieser in 3 gezeigten Stellung des Dorns 2 beziehungsweise der Dornteile 21, 22 wird ein Strangpressprofil 3 mit dem in 4 gezeigten Querschnitt erhalten. Dieses Profil 3 weist außer den Seitenwänden 31 eines Rechtecks Stege 32 im Inneren des Hohlprofils auf, die in der gezeigten Ausführungsform vier Kammern 33 bilden. Die Form und Größe der Kammern 33 im Querschnitt wird durch die Innendorne 22 des Dorns 2 bestimmt. Die Wandstärke der Stege 32 bestimmt sich durch die Abstände der Führungskanäle 23 in dem Hauptdorn 21.Now in the next step the main thorn 21 opposite the inner thorns 22 withdrawn and the inner thorns 22 if necessary by a necessary amount in the direction of the die 12 postponed, so does the main thorn 21 no longer on the shape of the extruded profile 3 one. Rather, in this position, the cross section exclusively by the inner spikes 22 and the matrix 12 determined, in particular occurs an entry of material between the inner mandrels 22 , At this in 3 shown position of the spine 2 or the mandrel parts 21 . 22 becomes an extruded profile 3 with the in 4 obtained cross-section. This profile 3 indicates except the side walls 31 a rectangle of webs 32 in the interior of the hollow profile, which in the embodiment shown four chambers 33 form. The shape and size of the chambers 33 in cross-section is through the inner spikes 22 of the thorn 2 certainly. The wall thickness of the webs 32 determined by the distances of the guide channels 23 in the main thorn 21 ,

Durch ein Vorschieben des Hauptdorns 21 wird es möglich von der in 4 gezeigten Form des Profils 3 wieder auf die Form des Profils 3, das in 2 gezeigt ist, überzugehen.By advancing the main mandrel 21 it becomes possible from the in 4 shown shape of the profile 3 back to the shape of the profile 3 , this in 2 is shown to pass over.

Somit kann mit dem erfindungsgemäßen Dorn 2 ein über die Länge variierender Querschnitt des Profils 3 eingestellt werden und beispielsweise die Länge der Stege 32 auf eine gewisse Teillänge des Strangpressprofils 3 limitiert werden.Thus, with the mandrel according to the invention 2 a length varying cross section of the profile 3 be adjusted and, for example, the length of the webs 32 to a certain part length of the extruded profile 3 be limited.

In 6 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dorns 2' gezeigt. In dieser Ausführungsform weist der Dorn 2' ebenfalls einen Hauptdorn 21' und mehrere Innendorne 22' auf, wobei die Innendorne 22' in dem Hauptdorn 21' ineinander geführt sind. Insbesondere ist in dem Hauptdorn 21' ein Führungskanal 23' vorgesehen, in dem ein erster Innendorn 22' aufgenommen ist. In diesem ersten Innendorn 22' ist ein weiterer Führungskanal 221' vorgesehen, in dem ein weiterer Innendorn 22' geführt ist. Dieser ist in der dargestellten Ausführungsform als Vollkörper ausgestaltet.In 6 is another embodiment of the mandrel according to the invention 2 ' shown. In this embodiment, the mandrel 2 ' also a main thorn 21 ' and several inner thorns 22 ' on, with the inner thorns 22 ' in the main thorn 21 ' are guided into each other. In particular, in the main thorn 21 ' a guide channel 23 ' provided in which a first inner spine 22 ' is included. In this first inner spine 22 ' is another guide channel 221 ' provided in which another internal spine 22 ' is guided. This is configured in the illustrated embodiment as a solid body.

Mit dem dargestellten Dorn 2' wird es somit möglich von einem Innendurchmesser eines Strangpressprofils 3, der durch den Hauptdorn 21' definiert wird, auf den erheblich geringeren Innendurchmesser zu wechseln, ohne, dass ein Übergang über die dazwischen liegende Dornstufe notwendig ist. Dies kann realisiert werden, indem der Hauptdorn 21' zusammen mit dem ersten in diesem liegenden Innendorn 22' nach hinten gezogen wird, wodurch der innere Innendorn 22' freigegeben wird. Somit kann die Wandstärke des Profils 3 über eine kurze Länge erheblich vergrößert werden. Hierdurch wird es möglich Verstärkungen auf eine geringe Länge zu beschränken und somit Gewicht und Material einzusparen.With the illustrated thorn 2 ' It is thus possible from an inner diameter of an extruded profile 3 passing through the main thorn 21 ' is defined to switch to the significantly smaller inner diameter, without that a transition over the intermediate Dorn stage is necessary. This can be realized by the main thorn 21 ' along with the first inner mandrel in this one 22 ' pulled back, causing the inner inner mandrel 22 ' is released. Thus, the wall thickness of the profile 3 be increased considerably over a short length. This makes it possible to limit reinforcements to a small length and thus to save weight and material.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt.The The present invention is not limited to the illustrated embodiments limited.

Es ist im Rahmen der Erfindung beispielsweise mögliche eine andere Anzahl als die dargestellten vier beziehungsweise zwei Innendorne vorzusehen. Auch ist der Querschnitt des Hauptdorns und der Innendorne nicht auf die dargestellte quadratische Form beschränkt. Beispielsweise ist es möglich einen Hauptdorn mit rundem Querschnitt zu verwenden und die Innendorne als Kreisstücke auszugestalten.It is in the context of the invention, for example, possible a different number than to provide the illustrated four or two inner mandrels. Also, the cross section of the main mandrel and the inner mandrels is not limited to the illustrated square shape. For example it is possible to use a main spine with a round cross section and the inner spikes as circle pieces embody.

Auch offene Formen, wie V- oder L-Formen können als Hauptdorn verwendet werden, wobei beispielsweise ein Innendorn mit einem dreieckigen Querschnitt verwendet werden kann.Also Open shapes, such as V or L shapes, can be used as the main thorn being, for example, an internal mandrel having a triangular cross-section can be used.

Die Form der Matrize mit der der Dorn zusammenarbeitet, kann entsprechend den Anforderungen an das zu pressende Profil gewählt werden.The The shape of the die with which the mandrel cooperates can be correspondingly the requirements for the profile to be pressed.

Mit der vorliegenden Erfindung wird somit die Möglichkeit geschaffen die Form und Qualität eines stranggepressten Profils flexibel zu gestalten ohne einen erhöhten Aufwand an Werkzeug zu erfordern. Zudem können Strangpressprofile geschaffen werden, die nur an den Stellen, an denen die spätere Verwendung des Strangpressprofils dies erforderlich macht, eine Verstärkung aufweisen. Damit wird das Gewicht eines solchen Bauteils und der Materialaufwand reduziert. Durch die Integration der Verstärkung in einem Strangpressprofil können zusätzliche Bauteile, die anderenfalls für das Einbringen von Verstärkungen vorgesehen werden müssen, eingespart werden.With The present invention thus provides the possibility of the shape and quality to shape an extruded profile flexibly without one increased To require effort on tool. In addition, extruded profiles can be created which are only in the places where the subsequent use of the extruded profile this requires having a gain. This will be reduces the weight of such a component and the cost of materials. By integrating the reinforcement in an extruded profile can additional components, otherwise for the introduction of reinforcements must be provided be saved.

Claims

Mandrel for extruding objects, in particular extruded profiles ( 3 ), characterized in that the mandrel ( 2 . 2 ' ) made of at least two at least partially axially displaceable parts ( 21 . 22 ; 21 ' . 22 ' ) consists.

Mandrel according to claim 1, characterized in that a part of the mandrel ( 2 . 2 ' ) a main thorn ( 21 . 21 ' ) representing the at least one further part ( 22 . 22 ' ) of the spine ( 2 . 2 ' ), which has an internal spine ( 22 . 22 ' ), at least partially surrounds.

Mandrel according to claim 2, characterized in that at least two internal mandrels ( 22 ) in the main thorn ( 21 ) are slidably provided and parallel to each other in the main mandrel ( 21 ) are arranged.

Mandrel according to claim 2 or 3, characterized in that the length of the at least one internal mandrel ( 22 . 22 ' ) at least the length of the main spine ( 21 . 21 ' ) corresponds.

Mandrel according to one of claims 2 to 4, characterized in that at least three mandrel parts ( 21 . 22 . 21 ' . 22 ) are provided, wherein at least two of the mandrel parts ( 22 . 22 ' ) independent of the at least one further mandrel part ( 21 . 21 ' ) can be moved.

Mandrel according to claims 2 to 5, characterized in that at least two inner mandrels ( 22 ' ) are provided and they are arranged slidably one inside the other.

Mandrel according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mandrel ( 2 . 2 ' ) is designed so that it is independent of other components ( 13 . 14 ) a device ( 1 ) can be operated to extrude objects.

Mandrel according to claim 7, characterized in that the mandrel ( 2 . 2 ' ) is designed so that it is independent of other components ( 13 . 14 ) a device ( 1 ) can be moved to extrude objects

Method for producing an extruded product, in particular an extruded profile, wherein in the method a mandrel ( 2 . 2 ' ) is used, the at least two axially displaceable parts ( 21 . 21 ' . 22 . 22 ' ) and the method comprises at least one step of axially displacing a mandrel part ( 21 . 21 ' . 22 . 22 ' ) from a starting position relative to at least one further mandrel part ( 22 . 22 ' . 21 . 21 ' ).

Method according to claim 9, characterized in that in that following the step of moving the mandrel parts these are moved back to the starting position.

Method according to one of claims 9 or 10, characterized that this with a thorn according to one the claims 1 to 8 is executed.