DE1243498B - Heizbares Warmgesenk zur Verformung hochwarmfester Werkstoffe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B21j

Deutsche Kl.: 49 h-6

Nummer: 1243 498

Aktenzeichen: D46354Ib/49h

Anmeldetag: 26. Januar 1965

Auslegetag: 29. Juni 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein heizbares Warmgesenk zur Verformung hochwarmfester Werkstoffe, wobei ein Gesenkgravureinsatz aus hochwertigem Gesenkstahl mittels Keilen in einem Gesenkhalter aus weniger hochwertigem Gesenkstahl befestigt ist.

Neben einteilig gegossenen Gesenken, deren Einsatz zu kostspielig ist, wenn sie aus hochwertigem Werkstoff bestehen müssen, sind auch schon Gesenke bekannt, welche als mehrteilige Werkzeuge ausgebildet sind. Bei den letzteren sind nur die unmittelbar mit dem zu verformenden Material in Berührung gelangenden Teüe aus hochwertigem Material, welche ihrerseits in Gesenkhaltern aus weniger gutem Werkstoff, z. B. mittels Keil oder Keilen, eingelassen und befestigt sind.

Im vorliegenden Falle stellt sich nun die Aufgabe, mehrteilige Gesenke mit einer geeigneten Beheizung zu versehen, um sie als Warmgesenke für hochwarmfeste Werkstoffe mit einem hohen Formänderungswiderstand geeignet zu machen.

Solche Werkstoffe sind beispielsweise Nickellegierungen, die etwa 15°/o Chrom und etwa 16°/o Kobalt enthalten und gegebenenfalls noch zusätzlich Legierungselemente wie Molybdän, Titan und Aluminium. Sie müssen bei Temperaturen von etwa 1150° C geschmiedet werden. Wenn hierbei mit einem kalten Gesenk gearbeitet wird, ergeben sich im Bereich der Oberfläche des Gesenkes zwar Temperaturen von 470 bis 500° C, dennoch führt der Temperatursprung zwischen dem auf Scbmiedetemperatur befindlichen Werkstück und dem Gesenk dazu, daß sich an der Oberfläche des Werkstückes Werkstofftrennungen einstellen. Der bekannte Ausweg ist das Arbeiten mit beheizten Gesenken. Dies ist aber nicht ohne weiteres möglich, weil einerseits die Werkstofffestigkeit von Gesenken aus gewöhnlichem Werkstoff bei erhöhten Temperaturen nicht ausreicht und andererseits die Herstellung des Gesenkes aus hochwarmfesten Werkstoffen bekanntlich kostspielig ist. Wenn Warmgesenke mit einer Beheizung ausgerüstet sind, müssen im Gesenkblock Bohrungen vorgesehen sein, in die elektrische Widerstandsheizelemente eingebracht werden. Das Durchbohren der Gesenke, welche zum mindesten teilweise aus hochwarmfesten Werkstoffen bestehen müssen, ist aber kostspielig und zeitraubend und müßte immer wieder darm durchgeführt werden, wenn der Gravurteil des Gesenkes verschlissen ist und durch einen anderen ersetzt werden muß.

Zweck der Erfindung ist es daher, ein Warmgesenk vorzuschlagen, bei welchem die Nachteile bekannter Warmgesenke vermieden werden.

Heizbares Warmgesenk zur Verformung
hochwarmfester Werkstoffe

Anmelder:

Deutsche Edelstahlwerke Aktiengesellschaft,
Krefeld, Oberschlesienstr. 16

Als Erfinder benannt:

Dr. rer. nat. Hans Preisendanz, Krefeld;

Dr.-Ing. Otto Mülders, Krefeld-Oppum

Dazu wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß auf drei Seiten des Warmgesenkes angeordnete Keile als Heizelemente ausgebildet sind.

Diese Keile werden aus hochwarmfestem Werkstoff hergestellt und enthalten die Bohrungen für die elektrischen Heizelemente. Die seitlichen Stützkeile und der Keil, der sich unter dem eigentlichen, die

as Gravur enthaltenden Teil des Gesenkes befindet, sind einem mechanischen Verschleiß praktisch nicht unterworfen. Es ist daher eine einmalige Arbeit in diesen Keilen die erforderlichen Bohrungen vorzusehen. Diese Keile werden von den Heizelementen erwärmt und übertragen ihre erhöhte Temperatur auf dem Wege der Wärmeleitung auf das Gesenkteil, das die Gravur enthält. Dieses Teil wird, ebenso wie die Keüe, aus hochwarmfestem Werkstoff hergestellt. Der Gesenkhalter, der die Teile aufnimmt, wird aus einem normalen Warmarbeitsstahl hergestellt. Infolge der Abstrahlung nach außen nimmt dieses Teil keine so hohe Temperatur an, daß sie zu einer Schädigung führen könnte.

In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungsform des aus mehreren Teilen zusammengesetzten Warmgesenkes gemäß der Erfindung dargestellt.

A b b. 1 ist eine Ansicht des Gesenkunterteils mit Gesenkhalter, und
Abb.2 ist eine gleiche Ansicht in vergrößertem Maßstab.

Ein Gesenk besteht bekanntlich aus Oberteil und Unterteü. In A b b. 1 ist nur das Unterteü dargestellt, das Oberteil hat das gleiche Aussehen und arbeitet spiegelbildlich zum Unterteil. Es braucht daher zum Verständnis nur das Unterteü beschrieben zu werden.

709 608/238

Claims (1)

1. i 243 498

   Im Gesenkhalter 1 befindet sich das mit der Gravur versehene Gesenkteil 2, das im Vergleich zum Gesenkhalter 1 und den übrigen Teilen des Gesenkes verhältnismäßig klein ist. Seitlich gestützt wird das Gravurteil 2 durch die Stützkeile 3 und 4. Die Höheneinstellung des Gravurteils 2 wird bewirkt durch die beiden Keile 5 und 6, deren Schrägungen, bezogen auf die Zeichenebene, von vorn nach hinten verlaufen. Infolge der leichten Konizität der Stützkeile 3 und 4 ist ein Mnreichendes Festhalten des Gesenkteils 2 gewährleistet, wenn im Stützkeil 4 noch der Keil 7 vorgesehen ist. Sowohl das Gravurteil 2 als auch die Stützkeile 3 und 4 und die Keile 5 und 6 werden gemäß der Erfindung aus einem hochwarmfesten Werkstoff hergestellt, beispielsweise einem Nickelwerkstoff mit

   15 bis 20 «/o Cr,

   15bis 20^fl/o Co,

   bis 6% Mo,

   1 bis 3 «/ο Al,

   2 bis 3^fl/o Ti,

   Rest Ni,

   wobei der Kobaltgehalt teilweise oder ganz durch Nickel ersetzt werden kann.

   Um nun in dem Gravurteil 2 die erforderliche Temperatur von etwa 800° C zu erzielen, sind die Keile 3, 4 und 5 mit elektrischen Widerstandsheizelementen versehen. Eine zweckmäßige Anordnung der Bohrungen 8 für die Heizelemente ist aus Ab b. 2 erkennbar. Die Bohrungen sind so angebracht, daß sie sich jeweils in der Nähe des Gravurteils 2 befinden, so daß der Wärmeübergang ohne besonderen Stau in den einzelnen Keilen unmittelbar in das Gravurteil 2 hinein erfolgen kann.

   Es hat sich gezeigt, daß diese Anordnung die Erwärmung des Gravurteiles 2 auf die erforderlichen 800° C sicherstellt und daß dann auch diese Einzelteile die auftretenden Arbeitsdrücke aufnehmen können, ohne daß sich unerwünschte Deformierungen ergeben. Die Anordnung hat ferner zur Folge, daß eine nur verhältnismäßig geringe Temperaturerhöhung im Gesenkhalter 1 auftritt und daß es somit ausreichend ist, wenn dieser Gesenkhalter aus einem Warmarbeitsstahl hergestellt wird. Als besonders

   zweckmäßig hat sich die Verwendung eines Warmarbeitsstahles mit etwa

   0,37 Vo C,

   l,0<Vo Si,

   0,5% Mn,
   5,3 «/ο Cr,
   1,5·/» Mo,
   0,2<Vo V,
   1,3«/ο W

   erwiesen, oder auch Stähle entsprechend den Werkstoffnummern 12343, 12344, 12365, 12567 bzw. 12713, 12714 nach DIN 17007, die als Warmarbeitsstähle im Temperaturbereich von 550 bis 650° C eine Festigkeit von 120 bis 160 kg/mm² über eine Beanspruchungsdauer von mindestens 100 Stunden sicherstellen.

   Wie erkennbar, ist es bei verschlissener oder ausgeschlagener Gravur lediglich erforderlich, das Gravurteil 2 gegen ein neues Teil mit Gravur zu ersetzen, während die Stützkeile 3,4 und 5 praktisch einem Verschleiß nicht unterliegen und infolgedessen immer wieder benutzt werden können. Es ist zweckmäßig, auch den Keil 6 aus hochwarmfestem Werkstoff herzustellen; es ist allerdings auch möglich, einen Warmarbeitsstahl zu verwenden.

   Patentanspruch:

   Heizbares Warmgesenk zur Verformung hochwarmfester Werkstoffe, wobei ein Gesenkgravureinsatz aus hochwertigem Gesenkstahl mittels Keilen in einem Gesenkhalter aus weniger hochwertigem Gesenkstahl befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf drei Seiten angeordnete Keile (3, 4, 5) als Heizelemente ausgebildet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 022 544;
   Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«, Heft 9,
   1958, S. 557 bis 560;
   Zeitschrift »Metalworking Produktion«,
   16. März 1960, S. 467 bis 469;

   Zeitschrift »Werkstattstechnik«, Heft 9, 1960,
   S. 491 bis 495.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen