DE1452320A1

DE1452320A1 - Indirektes Pressverfahren zum Herstellen von Metallrohren od.dgl. Hohlkoerpern und Metallstrangpresse zum Durchfuehren des Verfahrens

Info

Publication number: DE1452320A1
Application number: DE19651452320
Authority: DE
Inventors: Guenter Sibler
Original assignee: Hydraulik GmbH
Current assignee: Hydraulik GmbH
Priority date: 1965-11-11
Filing date: 1965-11-11
Publication date: 1969-01-09
Also published as: GB1121599A; DE1452320C3; DE1452320B2; US3528275A

Description

Hydraulik G.m.b.H., Duisburg 2. 11. I965

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Indirektes Preßverfahren zum Herstellen von Metallrohren oder dergl. Hohlkörpern und Metallstrangpresse zum Durchführen des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein indirektes Preßverfahren zum Herstellen von Metallrohren oder dergl. Hohlkörpern aus ungelochten Blöcken.

Das indirekte Preßverfahren hat gegenüber dem direkten Preßverfahren den Vorteil, daß infolge eines günstigeren Fließverhaltens im Block während des Pressens eine erhebliche Kraftersparnis erzielt wird. Des weiteren erhält man durch das günstigere Fließverhalten bessere metallurgische Eigenschaften des Erzeugnisses. Außerdem wird während des Auspreßvorganges kein von der Oberfläche des Preßblockes nach innen gerichteter Metallfluß erzeugt, woraus sich der weitere Vorteil ergibt, daß an der Oberfläche des Preßblockes sich befindende Verunreinigungen nicht in den Kern des zu erzeugenden Profils gelangen. Es wird deshalb bevorzugt indirekt "mit Schale" gepreßt.

Obwohl dieses Verfahren vielfach die qualitativ besten Preßerzeugnisse ergibt, wird es nur verhältnismäßig selten angewandt. Einer der Gründe dafür ist, daß man' bislang in einer nach modernen Gesichtspunkten gebauten Indirektpresse keine Qualitätsrohre oder dgl. Hohlkörper zu erzeugen vermag.

Es ist ein indirektes Preßverfahren zum Herstellen von Metallrohren bekannt, bei dem der ungelochte Block zunächst gelocht und dann ausgepreßt wird. Auf Grund der baulichen

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Gestaltung der bekannten Indirektpresse (US-Patent 2 320 071) können jedoch nur solche Blöcke gelocht und verpreßt werden, deren Außendurohraesser nahezu gleich dem Innendurchmesser des dem Rezipienten vergleichbaren Blockaufnahmeraumes ist, in den der zu verpressende Block "saugend" eingesetzt wird.

Zum einen ist es außerordentlich schwierig, stets die in der Außenabmessung richtigen Blöcke zu erhalten und zum anderen muß damit gerechnet werden, daß der Dorn beim Lochen des Blockes verläuft und später beim Auspressen des gelochten Blockes Rohre mit unterschiedlichen Wandstärken erzeugt werden.

Selbst dann, wenn ein Preßwerk sich die Blöcke selbst herstellen und den richtigen Außendurchmesser einhalten würde, wird aus den eingesetzten Blöcken dochrie ein Qualitätsrohr erzeugt werden können, da selbst bei saugend eingesetztem Block immer noch ein gewisses Spiel verbleibt zwischen dem Blockaußendurchmesser und dem Rezipienteninnendurchmesser, das ein "Verlaufen" des Dornes eher fördert als verhindert.

Es ist daher zum Erzeugen von Qualitätsrohren unumgänglich, daß, wie beim direkten Preßverfahren, auch beim indirekten Preßverfahren der Block zunächst gestaucht wird, damit er mit Sicherheit die Rezipientenbohrung voll ausfüllt, ehe er gelocht und verpreßt wird. Die bekannten Indirektpressen erlauben es nicht, daß selbst aus dein gestauchten Block ohne weiteres ein Qualitätsrohr erzeugt v/erden kann, weil nach dem Stauchvorgang während des Blocklochens der Block steigt und der dafür erforderliche Raum bei allen bekannten Iridirektpressen fehlt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein indirektes Preßverfahren zum Herstellen von Metallrohren oder dgl. Hohlkörpern aus ungelochten Blöcken in einer Metallstrangpresse zu schaffen, -bei dem es möglich ist, den Preßblock zu stauchen und bei dem dem Steigen des Blockes Rechnung getragen wird.

Auch das neue Verfahren geht davon aus, daß der Indirektpreßstempel auf der Gegenholmseite ortsfest angebracht ist, während der Hauptpreßplunger anstatt mit dem Preßstempel lediglich mit einem Verschlußstück zum Abdichten des Rezipienten versehen ist.

Der am Gegenholm fest angeordnete Indirektstempel ist wie üblich mit einem Matrizenhalter versehen, der in sich die Preßmatrize enthält.

Übereinstimmend mit den bekannten Indirektpreßverfahren schiebt der Hauptpreßplunger während der Auspreßbewegung den Rezipienten in Richtung auf den feststehenden Indirektpreßstempel vor sich her, wobei der Block ausgepreßt wird.

Neu bei dem Verfahren nach der Erfindung ist jedoch im Gegensatz zum Bekannten, daß der ungelochte Block im Rezipienten mittels eines besonderen Stauchstempels zwischen diesem und dem Indirektpreßstempel gestaucht wird. Danach wird der Hauptpreßplunger zurückgezogen, so daß eine an sich bei der Direktpresse bekannte Werkzeugwechselvorrichtung betätigt werden kann. Beim Werkzeugwechsel wird der Stauchstempel gegen ein hohles Verschlußstück ausgewechselt, das nach dem Verschließen des Rezipienten einen freien Raum im Rezipienten freiläßt, damit der Block während des nachfolgenden Lochens ungehindert

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steigen kann. Der gestauchte Block wird dann mittels des ebenfalls an sich beim Direktpressen bekannten, unabhängig vom Hauptpressenantrieb beweglichen Lochdorns gelocht und danach bei stirnseitig mit dem Verschlußstück fluchtendem Abscherdorn über den Lochdorn ausgepreßt.

Zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine hydraulische Metallstrangpresse vorgesehen, bei der im Laufholm bzw. Druckstückhalter die Werkzeugwechselvorrichtung untergebracht 1st, die wechselweise den Stauch» stempel bzw. das -hohle Verschlußsttiek in preßachfimittige Stellung bringt. Das hohle VersehlußßtÜck ist in der axialen Erstreckung kürzer gehalten, als der Stauchstempel,

Die Erfindung ist anhand eines Verfahranefoetspiels In der Zeichnung dargestellt und im folgenden tiÄher er-

1 bis 11 die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte* *

Von der Inäirektstrangpresse sind die wesentlichen Teile dargestellt und bezeichnets

Der HauptpreBsenantrieb l_t der Hauptpreßplunger l^f, der Oegenhftlter 2_t der Rezlpient 3, die Indirektpreßetempel 4a, kb, die wechselweise durch «In· nicht nKher erläuterte Wechselvorrichtung in pr«i*chemittig· Stellung zu bringen sind, der Blocklaäer 5 tmd der Block 6» Jeder Indlrtktpreöetempel «ntiillt in *·1η·» vorderen Teil den Mfttrisenhftlter 4* und di· treimttrite 4^M.

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Im vorderen Tell des Hauptpressenantriebs 1 ist das Druckst lick 7 im DruckstUckhalter 7'untergebracht; es stützt sich am Hauptpreßplunger 1^! ab. Im vorderen Teil des Hauptpreßplungers I¹ ist'im DruckstUckhalter - auch Laufholm genannt - eine Wechselvorrichtung 8 vorgesehen, die bevorzugt als quer verschiebbarer Schlitten ausgebildet ist. In diesem Schlitten ist ein Stauchstempel 9 und ein hohles Verschlußstuck IO befestigt. Der Achsabstand zwischen diesen beiden Werkzeugen 9, ist so groß gewählt, daß das Verschlußstück 10 in der außerpressenmittigen Lage (vgl. Fig. 10) bequem von dem an ihm haftenden Preßrest befreit werden kann (vgl. Pig. 11). Zur gleichen Zeit befindet sich dann der Stauchstempel in der preßachsmittigen Stellung. Die axiale Erstreckung des erforderlichen Stauchstempels 9 richtet sich nach dem vorhandenen Volumen des Blockes und dein vorhandenen Lochdorn. Das Verschlußstlick 10 ist zugleich Preßscheibe und die zentrale Bohrung 10* des VerschlußstUckes 10 dient zur Führung der Lochvorrichtung, die im wesentlichen aus dem Lochdorn II¹ und dem sich daran anschließenden Scherdorn 14 besteht.

In Fig. 1 ist die Indirektstrangpresse in Ausgangsstellung dargestellt. Dabei befindet sich der Reziplent 3 in Blook- aufnahmeetellung und der Hauptpreßplunger l' in zurück- «•ftoe«OT Bnd«t«Uun«. IbWiTaIIe Mltfctot eich dl« Lochvorrichtung χι in der zurückgezogenen Endetellung. In Preflachsenmitte befindet sich der im Schlitten 8 angeordnete Stauchstempel 9.

Der Block 6 ist in preßachsenmittlge Lage mit Hilfe des Blockladers 5 transportiert worden.

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Nach Fig. 2 ist der Hauptpreßplunger I¹ mit Niederdruck vorwärtsbewegt (Pfeilrichtung) worden und hat dabei mit Hilfe des Stauchstempels 9 den Block 6 in den Rezipienten 3 geschoben. Der Blocklader 5 kehrt hierauf in seine Ausgangsstellung zurück.

Der Block 6 wird nun teilweise vom Rezipienten 3 unterstützt, während er zwischen dem Indirektpreßstempel ka. und dem Stauchstempel 9 eingeklemmt gehalten wird.

Der nächste Verfahrensschritt, in Pig. 3 dargestellt, ist die Rezipientenbewegung. Hierbei wird der Rezipient 3 vorwärtsbewegt (Pfeilrichtung) und an den am Preßkolben I¹ befestigten Druckstückhalter 7^f angedrückt.

Danach wird der Block 6 gestaucht. Dieser vollzogene Verfahrensschritt ist in Pig» 4 dargestellt. Zum Stauchen des Blockes wird der Hauptpreßplunger I¹ zusammen mit dem Rezipienten 3 vorwärtsbewegt (Pfeilrichtung). Der gestauchte Block ist mit 6^f bezeichnet.

Nach erfolgtem Stauchvorgang wird der Hauptpressenantrieb 1 entlastet und der Hauptpreßplunger 1* so weit zurllckbewegt (Pfeilriohtung in Fig. 5), daß der Werkzeugschlitten 8 quer verschoben werden kann (Pfeilfcichtung). Es befindet sich nunmehr das Ver3chlußstück 10 in preßachsenmittiger Lag«.

Dadurch, daß nach der Erfindung eine wechselweise Anordnung des Stauchstempels 9 und des Verschlußstuckes 10 in der Pressenachse möglich ist, erhält man den notwendigen freien Raum im Rezipienten 3 zum Steigen des Blockes 6¹ während des Lochens, da das Druckstock 10 in seiner axialen Erstreckung kurzer gehalten 1st als der Stauc'h-3tempel 9.

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Nach Pig. 6 ist der Hauptpreßplunger 1 vorwärtsbewegt worden (Pfeilrichtung) und der Druckstückhalter 7¹ liegt fest am Rezipienten J5 an. Das um einen bestimmten wählbaren Betrag in axialer Erstreckung kürzere Verschlußstück 10 als der Stauchstempel 9 befindet sich im Rezipienten 3 und der verbleibende freie Raum 12 zwischen Verschlußstück 10 und Block 6¹ erlaubt, daß der Block ungehindert steigen kann, während er gelocht wird.

Der dazu erforderliche nächste Verfahrensschritt ist in FIg· 7 dargestellt.

Der unabhängig vom Hauptpressenantrieb 1 kraftbetätigte Dorn 11 wird vorwärtsbewegt (Pfeilrichtung), er locht den Block 6¹ mit voller Lochkraft und stößt den beim Lochen anfallenden Stopfen IjJ am Ende des Lochhubes aus. Die Lochvorrichtung Xl let so eingerichtet, daß der Loch dorn durch den etwas dicker gehaltenen Fortsatz 14, der spKter ium axialen Abscheren des erzeugten Rohres β®» nutst wird« im hohlen VerechluietUck 10 geführt ist* An Ende des Lochhubes befinden eich die Dornechulter des Fortsatzes 14 und die Vorderkante des VerschlußstUckes in einer Ebene, da am Ende der Lochvorrichtung 11 ein Anschlag 15 als Lochhubbegrenzung vorgesehen ist. Der Anschlag 15 stützt sich nach erfolgtem Lochhub an einem im Hauptpressenantrieb 1 angeordneten Doppelriegel 16 ab, wenn, wie in vorliegenden Falle mit mitlaufendem Dorn 11 gepreßt wird. Xm anderen Falle, wenn mit festgehaltenem Dorn ffbew dl« Dornepitze gepreSt werden soll, befindet eich der Anschlag 15 außerhalb des Hauptpressenantrlebs

IHMr Doppelriegel 16 befindet sich nach Fig. 7 im Innern 6m n«Mft»t>—enantrlabe I, d. h. es wird »it mitlaufen«

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dem Dorn gepreßt. Der Doppelriegel ist vor Beginn des Lochvorganges quer zur Preßachse bewegt worden (Pfeilrichtung in Fig. 7). Im übrigen ist die Lochvorrichtung durch das mittlere- Zylinderstück 17 im Druckstück 7 geführt.

Nach erfolgtem Lochvorgang des Blockes wird der Hauptpreßplunger I¹ zusammen mit dem Rezipienten 3 mit Hochdruck vorxvärtsbewegt und preßt den Block über den Dorn 11 durch die Matrize 4^f' zu einem Rohr oder dgl. Hohlkörper 19 aus.

Nach dem Auspressen befinden sich Hauptpreßplunger l^f und Rezipient 3 in der in Fig. 8 dargestellten Stellung. Der Preßrest 18 haftet am Verschlußstück 10 in dessen schwalbenschwanzförmiger Stirnfläche. Nachdem das Rohr 19 ausgepreßt worden ist, wird die Lochvorrichtung 11 entlastet und der Doppelriegel 16 wird geöffnet (Pfeilrichtung). Danach wird mit Hilfe der Dornschulter des Scherdornes 14 das Rohr 19 vom Preßrest l8 durch axiales Abscheren getrennt.

Der nächste Verfahrensschritt ist in Fig. 9 dargestellt. Der Hauptpressenantrieb 1 ist langsam und der Lochantrieb 11 schnell entlastet worden. Dadurch kehrt der Dorn 11^! in seine Ausgangsstellung zurück, bei der sich die Dornspitze hinter dem Verschlußsfcück 10 befindet und somit den Querhub des Werkzeugschlittens 8 gestattet. Zunächst wird der Hauptpressenantrieb 1 langsam entlastet. Danach wird der Rezipient 3 soweit zurückbewegt, daß der Matrizenhalter frei liegt. Hierauf wird der Hauptpreßp lunger 1^! zurückgezogen (Pfeilrichtung) und zieht dabei den Preßrest 18 mit Schale l8^f aus dem Rezipienten 3 heraus.

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Nach Pig. 10 erfolgt der nächste Verfahrensschritt. Der V/erkzeugschlitten 8 wird quer bewegt (Pfeilrichtung), so daß sich der Stauchstempel 9 wieder in preßachsmittiger Lage und das Verschlußstück 10 mit dem Preßrest l8 sowie Preßschale l8' in außerpressenmittiger Lage befinden. Gleichzeitig wird der Resipient 3 in die Stellung vorgefahren (Pfeilrichtung), in der er nachgeladen werden kann. ä Zur gleichen Zeit, da sich der in Fig. 1 dargestellte Verfahrensschritt im Zyklus wiederholt, wird der Preßrest l8 vom Verschlußstück 10 entfernt. In der um 90° versetzt gezeichneten Fig. 11 ist dargestellt, wie der Abstreifzylinder 19 den Preßrest l8 und Schale l8^f abdrückt und diese in die darunter befindliche Paketpresse 20 befördert. In dieser Paketpresse werden Preßrest und Schale zu einem Paket 21 zusammengedrückt und anschließend in den" Schrottkübel befördert. Das Entfernen des Preßrestes vom Verschlußstück erfordert zusätzliche Nebenzeit, da zur gleichen Zeit der Rezipient J5 mit einem neuen Block nachgeladen wird. ⁽

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Claims

Patentansprüche

Hydraulik G.m.b.H., Duisburg 2, 11. I965

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Indirektes Preßverfahren zum Herstellen von Metallrohren oder dgl. Hohlkörpern aus ungelochten Blöcken in einer Metallrohrpresse, die mit einem unabhängig vom Hauptpressenantrieb beweglichen Lochdorn versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ungelochte Block (6) im Rezipienten (3) mittels eines Stauchstempels (9) zwischen diesem und dem Indirektstempel (4) gestaucht wird und daß nach dem Werkzeugwechsel, wobei der Stauchstempel (9) gegen ein hohles Verschlußstück (10) ausgewechselt wird, das einen freien Raum (12) im Rezipienten (3) zum Steigen des Blockes während des Lochens freiläßt, der gestauchte Block (6^l) im Rezipienten (3) mittels des Lochdornes (ll^f) gelocht und danach bei stirnseitig mit dem Verschlußstück (lO) fluchtendem Abscherdorn (l4) über den Dorn ausgepreßt wird.
2. Hydraulische Metallstrang- und Rohrpresse rr.it einem Indirektpreßstempel und einer unabhängig vom Hauptpressenantrieb beweglichen Lochvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Laufholm (7¹) eine Werkzeugwechselvorrichtung (8) untergebracht ist, die wechselweise den Stauchstempel (9) und das hohle Verschlußstück (lO) in preßachsmittige Stellung bringt.

3>. Hydraulische Metallstrang- und Rohrpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (lO) in der axialen Erstreckung kurzer gehalten ist als der Stauchstempel (9).

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