DE1039342B - Elektrostauchverfahren und Elektrostauchmaschine zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In vielen Fällen ist es notwendig, aus stangenförmigem Ausgangsgut Köpfe, insbesondere langgestreckte Köpfe, einseitig zur Stangenlängsrichtung, außerdem exzentrisch vorspringende Teile, wie Nokken, Ansätze od. dgl., kurz Vorsprünge genannt, auszuschmieden. Wenn derartiges Gut nicht im Wege des Freiformschmiedens hergestellt wird, ging man bisher im allgemeinen so vor, daß man zunächst einen zur Stangenlängsrichtung symmetrischen Kopf ausstauchte und den Kopf, vorzugsweise unter Anwendung von Elektrostauchmaschinen, vor dem endgültigen Profilieren auf einer Presse mittels eines Zwischenarbeitsganges quer zur Stangenlängsrichtung mechanisch verschob. Das Verfahren erfordert also zunächst diesen weiteren Arbeitsgang. Vor allem kommt es aber zu Zerrungen, Knickungen und Abreißen des Faserverlaufes, insbesondere des Walzfaserverlaufes, im Inneren des Arbeitsgutes. Weitere Nachteile bestehen darin, daß ein zusätzliches Preßwerkzeug erforderlich wird, daß sich die Herstellungszeiten vergrößern, daß ein Verlust an Schmiedehitze eintritt und daß die Güte des Enderzeugnisses durch Störung des Faserverlaufes vermindert wird.

Die Erfindung erstrebt die Beseitigung dieser Nachteile.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Elektrostauchverfahren zur Herstellung von Köpfen aus stangenförmigem, zwischen Führungs- und Widerlagerelektroden erhitztem Stauchgut kennzeichnet sich, ausgehend von dem bereits bekannten Vorschlag, bei unbewegter Widerlagerelektrode ein bestimmtes Stauchprofil durch eine den Stauchkopfumfang umfassende Formmatrize zu erzeugen und dem Stauchgut bei rückläufig bewegter Widerlagerelektrode die Stauchlänge zu erteilen, dadurch, daß die Formbegrenzung des Stauchquerschnittes nur auf einem mit dem Elektrodenanfangsabstand etwa übereinstimmenden und während des S tauch Vorganges unverändert erhaltenen Teilbereich der Stauchlänge erzwungen wird, während in dem über diesen Teilbereich hinausgehenden Stauchlängenbereich das bereits verformte Gut aus der Formbegrenzung herausgeführt, aber bis zum Beenden des Stauchvorganges dem Stromfluß auf dem vollen Elektrodenabstand unterworfen wird. Im Gegensatz also zu dem früheren Vorschlag, bei dem das Stauchgut nach Erzeugung des Stauchproüls durch die Formmatrize bei rückläufig bewegter Widerlagerelektrode umfaßt bleibt, bis die Stauchlänge erreicht ist, so daß das Stauchgut sehr schnell abgekühlt wird, zumal die Formmatrize mit Rücksicht auf die Lebensdauer in an sich bekannter Weise gekühlt ist, tritt erfindungsgemäß keine Berührung des Stauchgutes mit metallischen, wärmeaufnehmenden Teilen in dem Bereiche ein, der sich zwischen der

und Elektrostauchmaschine

zur Durchführung des Verfahrens

Anmelder:
Maschinenfabrik HASENCLEVER

Aktiengesellschaft,
Düsseldorf, Witzelstr. 55

Gustav Aeckersberg, Düsseldorf,
und Dipl.-Ing. Karl Anton Nilgen,

Düsseldorf-Oberkassel,
sind als Erfinder genannt worden

Formmatrize und der rückläufig bewegten Widerlagerelektrode mit zunehmender .Große bildet. Das

^a5 führt dazu, daß keine Zwischenerhitzungen des gestauchten Gutes durchgeführt werden müssen, die bei Verwirklichung des früheren Vorschlages nicht zu vermeiden waren, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß das Stauchgut bis zur Beendigung des Stauch-Vorganges auch noch in diesem Bereich dem Stromfluß unterworfen bleibt, so daß die Aufheizung des Werkstückes durch den elektrischen Strom bestehenbleibt, während dies nach dem früheren Vorschlag nicht für den Teilbereich des Stauchgutes galt, der sich bei rückläufig bewegter Widerlagerelektrode in der Leitmatrize befindet. Auf diese Weise gelingt es, die gewünschten Profile in einem einzigen Arbeitsgang und ohne jegliche Zwischenerhitzung zu verwirklichen.

Die zur Durchführung des Verfahrens bestimmten Elektrostauchmaschinen mit unter einer elektrischen Potentialdifferenz stehenden Führungs- und Widerlagerelektroden, die in bekannter Weise mit Bewegungseinrichtungen für die Widerlagerelektrode, mit einem Stauchstempel für das Stauchgut sowie mit einer ringförmigen Leitmatrize mit einer dem Querschnittsprofil des Stauchgutes entsprechenden Ausnehmung ausgerüstet sind, kennzeichnen sich dadurch, daß die Länge der Leitmatrize etwas kürzer ist als der Anfangsabstand zwischen der Führungs- und der Amboßelektrode und daß die Leitmatrize gegen ihre Umgebung elektrisch isoliert ist. Insoweit unterscheidet sich wieder die erfindungsgemäß ausgebildete Elektrostauchmaschine gegen den früheren Vorschlag,

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Claims (3)

da nach ihm die Leitmatrize eine Länge haben mußte, innerhalb deren außer der Widerlagerelektrode das Stauchgut in der vollen Stauchlänge unterzubringen war; auch bildete die Leitmatrize einen Teil des Stromkreises. Die Halterung der Leitmatrize kann in der bereits als an sich bekannt erwähnten Weise gekühlt sein, so daß die durchweg zwischen Körper der Maschine und Halterung angeordneten elektrischen Isolierungen vor unerwünschten Temperatureinflüssen geschützt sind. Die Zeichnung gibt eine beispielsweise Ausführung der Erfindung wieder. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäß ausgebildete Elektrostauchmaschine in der Stellung ihrer Teile, in welcher der Elektrodenanfangsabstand auftritt, wobei das Werkstück aus stangenförmigem Ausgangsgut besteht, das zu einem Teil mit zur Stange einseitig angeordnetem Vorsprung ausgeschmiedet werden soll; Fig. 2 zeigt die Elektrostauchmaschine nach Fig. 1 in der Stellung der Teile, die bei Herausnahme des fertigen Werkstückes eingetreten ist; Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Leitmatrize und einen Querschnitt durch das in ihr befindliche Stauchgut; Fig. 4 gibt das stangenförmige Ausgangsgut, Fig. 5 das fertige Werkstück und Fig. 6 eine Draufsicht auf das fertige Werkstück wieder. In der Zeichnung bezeichnet 1 die feststehende Führungselektrode und 2 die bewegliche Widerlagerelektrode der Elektrostauchmaschine, wobei ein Transformator 3 (s. Fig. 2) die gewünschte elektrische Potentialdifferenz zwischen den Elektroden 1 und 2 erzeugt. Mit 4 ist der Stauchstempel, mit 5 der Körper der Maschine bezeichnet. Das stangenförmige Ausgangsgut trägt die Bezugsziffer 6. Erfindungsgemäß sind folgende weiteren Einrichtungen getroffen. Zwischen der feststehenden Führungselektrode 1 und der beweglichen Widerlagerelektrode 2 ist eine Leitmatrize 7 in einer als Halterung der Matrize ausgebildeten kräftigen Werkzeugbrücke 8 unnachgiebig im Körper 5 der Maschine verankert. Die Werkzeugbrücke 8 ist so ausgebildet, daß die Leitmatrize 7 gegen beide Elektroden 1, 2 elektrisch isoliert, also elektrisch neutral ist. Um zu verhüten, daß die elektrische Isolation, die sich zwischen Werkzeugbrücke 8 und Maschinenkörper 5 befinden kann, beschädigt wird, sind bei 11 Kühlmittelleitungen vorgesehen, so daß die von der Leitmatrize 7 aufgenommene Wärme auf das Kühlmittel abgeleitet wird. Die Leitmatrize 7 besitzt eine Ausnehmung 9, die sich zusammensetzt aus einer öffnung, die dem Durchtrittsqvierschnitt des stangenförmigen Gutes entspricht, und aus sich an diese Durchti ittsöffnung ansetzenden Leerräumen, die dem Profil des herzustellenden Vorsprunges entsprechen. Das Verfahren wird so durchgeführt, daß die Wider!ngerelektrode 2 zur Herstellung des Elektrodenanfang ribstandes nach Fig. 1 bis an die Leitmatrize 7 angefal en wird, so daß die Ausnehmung 9 der Leitmatrize durch die Widerlagerelektrode 2 einseitig im wesentlichen verschlossen ist, Hierauf wird der Stauchstempel 4 betätigt, nachdem vorher der Transformator 3 eingeschaltet und die erforderliche Stauchtemperatur des stangenförmigen Ausgangsgutes 6 zwischen den Elektroden 1 und 2 erreicht worden war. Unter dem Druck des Stauchstempels 4 beginnt das stangenförmige Ausgangsgut den Raum 9 auszufüllen. Sobald es hierbei zur Bildung des gewünschten Werkstückkopfes, -ansatzes oder -vorsprunges 10 gekommen ist, wird der Widerlagerelektrode 2 eine rückläufige Bewegung erteilt, die so lange fortgesetzt wird, bis der Vorsprung 10 die gewünschte Stauchlänge erreicht hat. Die Durchführung dieses Verfahrens zeigt Fig. 2. Man kann das durch die Kanäle 11 geführte Kühlmittel der Zuflußmenge je Zeiteinheit nach verändern und auf diese Weise den Temperaturzustand der Leitmatrize 7 etwa derart regeln, daß die Temperatur der Leitmatrizeninnenteile ständig auf Schmiedetemperatur gehalten wird. Trotzdem bleibt eine Ableitung von Wärme auf die äußeren Teile der Werkzeugbrücke 8 verhindert, so daß die elektrischen Isolierungen der Leitmatrize vor schädlichen Temperaturbeanspru- chungen geschützt sind. . Pa τ f. XT axsphcc. iie:

1. Elektro'Stauchverfahren zur Herstellung von Köpfen aus stangenförmigem, zwischen Führungs- und Widerlagerelektroden erhitztem Stauchgut, dem bei unbewegter Widerlagerelektrode ein bestimmtes Stauchprofil durch eine den Stauchkopfumfangumfassende Formmatrize und bei rückläufig bewegter Widerlagerelektrode die Stauchlänge erteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbegrenzung des Stauchquerschnittes nur auf einem mit dem Elektrodenanfangsabstand etwa übereinstimmenden und während des Stauchvorganges unverändert erhaltenen Teilbereich der Stauchlänge erzwungen wird, während in dem über diesen Teilbereich hinausgehenden Stauchlängenbereich das bereits verformte Gut aus der Formbegrenzung austritt, aber bis zum Beenden des Stauchvorganges dem Stromfluß auf dem vollen Elektrodenabstand unterworfen bleibt.

2. Elektrostauchmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit unter einer elektrischen Potentialdifferenz stehenden Führungs- und Widerlagerelektroden, mit Bewegungseinrichtungen für die Widerlagerelektrode und mit einem Stauchstempel für das Stauchgut sowie einer ringförmigen Leitmatrize mit einer dem Ouerschnittsprofil des Stauchgutes entsprechenden Ausnehmung, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Leitmatrize (7) etwas kürzer ist als der Anfangsabstand zwischen den Führungselektroden (1) und der Widerlagerelektrode (2) und daß die Leitmatrize (7) gegen ihre L^mgebung elektrisch isoliert ist.

3. Elektrostauchmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (8) der Leitmatrize (7) gekühlt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 863 588, 475 573,
388;

schweizerische Patentschrift Nr. 186 886;
USA.-Patentschrift Nr. 2 647 979;
»Werkstattstechnik und Maschinenbau«. 42. Tahrg.. Heft 5, S. 194;

»Technisches Zentralblatt für praktische Metallbearbeitung« vom Mai 1940. S. 236 bis 238;

»Machinery«, Vol. 80 vom 21. Febr. 1952, S. 333.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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