DE1527781A1 - Process for extrusion of metals - Google Patents
Process for extrusion of metalsInfo
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- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
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Description
Patentanwalt· Dlpl.-lng.R.BeotiU. Dipl.-Ing. LamprechtPatent attorney Dlpl.-lng.R.BeotiU. Dipl.-Ing. Lamprecht
410-11.831P-TpGr(5) ^-5. Feb. 1969410-11.831P-TpGr (5) ^ -5. Feb. 1969
Verfahren zum Strangpressen von MetallenProcess for extrusion of metals
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verformung von Metallen und insbesondere von schwierig zu verformenden Metallen unter Druckanwendung durch Strangpressen, bei dem den gerichteten verformenden Kräften durch entsprechende Umwandlung der insgesamt aufgeprägten Kräfte mittels eines sich der Deformation widersetzenden Mediums ein allseitig gleichmäßig auf das Metall wirkender Druck überlagert wird, der wesentlich höher ist als der bei der betreffenden Metalltemperatur für die plastische Verformung anzuwendende Druck und einen Wert von 12.000 bar erreichen kann, wobei gegebenenfalls zwischen- oder nachgeordnete Glühbehandlungen vorgesehen werden.The invention relates to a method for deforming metals and in particular those which are difficult to deform Metals under pressure by extrusion, in which the directed deforming forces through corresponding transformation of the total applied forces by means of a medium that opposes the deformation a pressure that acts evenly on all sides is superimposed on the metal, which is significantly higher than that of the relevant metal temperature, the pressure to be used for plastic deformation and a value of 12,000 bar can achieve, with intermediate or subsequent annealing treatments being provided if necessary.
Nach dem Stand der Technik soll die plastische Formung insbesondere von schwer zu verformenden Metallen dadurch erreicht werden, daß man auf das Metall während der Verformung einen hohen allseitig wirkenden Druck ausübt und gleichzeitig aufeinanderfolgende definierte und in ihrer Amplitude begrenzte, aber über die gesamte Masse des Metalls ausgedehnte Deformationen herbeiführt«According to the prior art, the plastic shaping is intended in particular for metals that are difficult to deform can be achieved that one exerts a high pressure acting on all sides on the metal during the deformation and at the same time successive defined and limited in their amplitude, but over the entire mass causes extensive deformations of the metal "
Dabei wurde insbesondere vorgesehen, daß die Deformation in einem Raum stattfindet, in dem der erhöhte hydrostatische Druck durch besondere Mittel wie durch ein Sekundärmetall erzeugt wird, das durch den vom ku verformenden (Primär) Metall gelieferten Druck in den plastischen Zustand versetzt wird, und nur durch eine kleine kalibrierte und gegebenenfalls j η der Weise einstellbare öffnung ausfließen k;mnf daß ein während der Oper-.iion definierter hy-In particular, it was provided that the deformation takes place in a space in which the increased hydrostatic pressure is generated by special means such as a secondary metal, which is brought into the plastic state by the pressure supplied by the ku deforming (primary) metal, and only flow out through a small, calibrated and possibly adjustable opening k; mn f that a hy-
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drostatischer Druckbereich erhalten werden kann.drostatic pressure range can be obtained.
Insbesondere wurde vorgesehen, daß der geringe effektive Widerstand dieses Sekundärmetalla mit dem FaktorIn particular, it was provided that the low effective resistance of this secondary metal with the factor
In—n— 1In — n— 1
multipliziert wird, wobei S der Querschnitt des plastischen Metalls und S1 derjenige der AustrittBöffnung ist.is multiplied, where S is the cross-section of the plastic metal and S 1 is that of the exit port.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es vor allem, diese Verfahrensweise zum Verformen insbesondere von Blöcken durch Strangpressen zur Erzielung von Strangmaterial oder Rohren, insbesondere mit kreisförmigem Querschnitt, derart zu gestalten, daß sie den verschiedenen praktischen Anforderungen besser gerecht werden, insbesondere in der Weise, daß sie eine bessere Verteilung des erhöhten hydrostatischen Druckes um das deformierte Material ermöglichen und vermieden wird, daß bei der Verschiebung des strangppreßten Metalls in einen Aufnahmebehälter hinein wesentliche fieibungskräi'te auftreten, und dadurch, daß das Sekundärmittel in vorteilhafter v;eise gleichzeitig mit einem größeren Durohmesser verwendet werden kann, der es ermöglicht, das "Austrittüverhältnis" (rapport de filage) und damit den Druck innerhalb des Aufnahmebehälters zu erhöhen.The aim of the present invention is above all to design this procedure for deforming blocks in particular by extrusion in order to obtain extruded material or tubes, in particular with a circular cross-section, in such a way that they better meet the various practical requirements, in particular in such a way that they enable a better distribution of the increased hydrostatic pressure around the deformed material and avoid that when the extruded metal is displaced into a receptacle, significant friction forces occur, and that the secondary agent is advantageously v ; It can also be used at the same time as a larger thermometer, which makes it possible to increase the "outlet ratio" (rapport de filage) and thus the pressure inside the receptacle.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß man auf das strangzupressende Metall einen Verformungsdruck unter Zwischenschaltung einer ernten, bei der Arbeitstemperatur stabilen Newton1sehen Flüssigkeit überträgt und gleichzeitig das Metall bei seinem Austritt aus tarier ersten Düse in einen Aufnahmebehälter aufnimmt, der von einer zweiten, ebenfalls bei der Arbeitstemperatur stabilen und gegebenenfalls mit der ernten identischen ITewton1 sehen Flüssigkeit ausgefüllt wird und gleichseitig ein Seiamdärme-tall enthält, Jxa durch den durch lasThe method according to the invention is essentially characterized in that a deformation pressure is transferred to the metal to be extruded with the interposition of a harvesting Newton 1 see liquid which is stable at the working temperature and at the same time the metal as it exits from the tared first nozzle is taken into a receptacle, which is from a The second liquid, which is also stable at the working temperature and possibly identical to the harvest , is filled with ITewton 1 and at the same time contains a silk intestine, Jxa through which read
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Eindringen des Primärmetails in den Aufnahmebehälter gelieferten Druck in den plastischen Zustand versetzt wird und aus dem Aufnahmebehälter nur durch eine kleine kalibrierte und gegebenenfalls einsteilbare öffnung ausfließen bzw, entweiohen kann, die insbesondere eine zweite Düse sein kann» Penetration of the primary detail in the receiving container is transferred to the plastic state and can only flow out of the receiving container through a small, calibrated and optionally adjustable opening , which can in particular be a second nozzle »
Die Erfindung umfaßt neben diesen hauptsächlichen Merkmalen noch gewisse andere Maßnahmen, die gleichermaßen einzeln oder in Kombinationen angewandt werden können, und zwar ι In addition to these main features, the invention also includes certain other measures that can be used individually or in combinations, namely ι
- Der Strangpreßdruck wird dem zu verformenden Metall durch einen Kolben aufgeprägt, der in einem druckbeständigen Gehäuse verschiebbar ist, das über die erste Düse mit dem Aufnahmebehälter in Verbindung steht;- The extrusion pressure is applied to the metal to be deformed by a piston, which is in a pressure-resistant Housing is displaceable, which is connected to the receptacle via the first nozzle stands;
- dieses Gehäuse und der Aufnahmebehälter bilden einen zusammenhängenden Block;- This housing and the receptacle form a coherent block;
- das Gehäuse und der Aufnahmebehälter bilden zwei getrennte Anordnungen, die beiderseits der ersten Düse durch die Wirkung einer hydraulischen Winde unter Druck gegeneinander gehalten werden, wodurch ein leichter Wechsel der ersten Düse ermöglicht wird;- the housing and the receptacle form two separate assemblies on either side of the first nozzle be held against each other under pressure by the action of a hydraulic winch, creating a easy change of the first nozzle is made possible;
- die erste Düse hat eine bikonische Lagerfläche;the first nozzle has a biconic bearing surface;
- der Kolben des Gehäuses wird durch einen Dorn mit geringerem,Durchmesser verlängert, der das Strangpressen von Rohren ermöglicht;- the piston of the housing is lengthened by a mandrel with a smaller diameter, which is used for extrusion made possible by pipes;
- das strangzupressende Metall ist Beryllium;- the metal to be extruded is beryllium;
- als Sekundärmetall wird Kupfer, Aluminium oder Blei verwendet;- copper, aluminum or lead are used as secondary metal;
- die Newton'sehe Flüssigkeiten sind Schmiermittel.- Newton's fluids are lubricants.
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· Die.Erfindung wird .anhand der nachfolgenden Beschreib bung unter Bezugnahme auf/die angefügten Zeichnungen besser < verständlich werden,·, die zur. Erläuterung idient und keines* falls einschränkend zu werten ist. Auf den.ZeiGhnungeriizeli· geni, : .■::;_■ ■_.'■-/,;:.■ .'\. :' /.■■-■- : ;-- ·. '-·■ ■;■■■·"*■■■[■."'--" ■■ : " -: · The .invention will be better understood on the basis of the following description with reference to / the attached drawings. Explanation is identical and not * if it is to be considered restrictive. On den.ZeiGhnungeriizeli · geni: ■ ::; _ _ ■ ■ '■ - /,;: ■..'.. \. : '/.■■-■-:; - ·. '- · ■ ■ ; ■■■ · "* ■■■ [■."'-"■■ : " - :
Fig/ 1 einen; äxi'aien Schnitt durch eine erste Vörri'ch-■ :■ zur J)uVGhi\ihru.ng :äiee erfindungsgemäßen Verfahrens zum Strangpressen von Stäben; und 'Fig / 1 a; Axial section through a first preliminary ■ : ■ to the J) uVGhi \ ihru.ng : äiee method according to the invention for the extrusion of bars; and '
"'■■•■-Fdg.-- 2 einen axialen Schnitt durch eine zweite Tor-'"'■■ • ■ -Fdg .-- 2 an axial section through a second gate-'
■ "'■ rieh türig zur Durch führung· des er f indungs gemäß en" ■■■' ' ■"■'. Verfahrens zum 'Ütrangpressen von Rohren.■ "'■ straight door to carry out · the invention according to s" ■■■ '' ■ "■ '. Process for' extrusion of pipes.
ß. den i'dguren wird das .Strangpreßgefräüse: (Block-.. -■. -aufnehmer.-)-,-durch einen drucfcbeständdge'n Zylinder 1 gebildet, in. desaen Innenraum ein Kolben 3 verschiebbar i:sAf. äe,r auf■ ■ ;'■■" das zu verformende Metall ,5 unter Zwisc.henschaltung einer· ----ersten, bei. dej? Arbeitstemperatur s:t-a-bilen Uewton,1 sehen Flüs-sigkeit 7, ;d«-h. einer ßlüüsigkeit, die keinen Scherkoeffi- ■■ sienten hat; und^ ein .pchmiermittel. ^ sein -.'kann,... einen Strangpreßdruck'überträgt. Die Flüssigkeit 7 ist von dem Kolben 3 in dem'durch' die'Figur veranschaulichten Fall durch einen AbschTuß 9 getrennt, der die aligemeine Form einer Scheibe hat unö"s'in5 Falle von Fig. 2" durch einen Abschluß 11 in der allgemeinen Form eines Ringes, durch den ein den Kolben 3 verlängernder Dorn ' T3 fÜr' d'as Strangpressen von Rohren hindurchtreten" kann. ' - '" · : -' :.ß. According to the i'dguren, the .strangpreßgefräüse: (block- .. - ■. -aufnehmer .-) -, - is formed by a pressure-resistant cylinder 1, in which interior a piston 3 is displaceable i: sAf. äe, r on ■ ■; '■■ "the metal to be deformed, 5 with the interconnection of a · ---- first, at. dej? working temperature s : ta-bilen Uewton, 1 see liquid 7,; d "-H. A liquid that has no shear coefficient; and ^ a .plastic lubricant. ^ Be -."die'Figur illustrated case separated by a AbschTuß 9 having the aligemeine form of a disc UNOE 's' in 5 the case of FIG. 2 "by a termination 11 in the general form of a ring through which a piston 3 prolonging mandrel' T3 for ' d'as extrusion of pipes can pass through ". '-'"· : - ':.
DertAufnahine bet älter wird, durch einen Zylinder i5_ge*-- bildet, der gegenüber dem Gegendruck beständig ist, dem eine · zweite Ilewton'sohe Flüssigkeit 17 unterworfen wird,, die analoge -Eiginschaften "zu äer"ersten Flüssigkeit 7 hat., ebenfalls ein*2cMierir;iftieä sein kann' und. insbesondere gleich der ersten Flüssigkeit 7 ist-, 'Der Gegendruck "in der -Flüssigkeit -17 wird durch :Q-en:: 'fStraiigpEBßvGrgang11 :e"ines iSekunä'ärrrietails 19 'b'.e--The t Aufnahine bet is older, i5_ge by a cylinder * - forms, which a · second Ilewton'sohe is subjected to liquid 17 has the analog ,, -Eiginschaften first "to OCE" liquid 7 which is resistant to the back pressure. also a * 2cMierir; iftieä can be 'and. in particular equal to the first liquid 7 actual, 'The back pressure "in the -Flüssigkeit -17 is: Q-en:' fStraiigpEBßvGrgang 11: e" ines iSekunä'ärrrietails 19 'b'.e--
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
stimmt, das durch den Druck in den plastischen Zustand versetzt .wird, der durch das Eindringen-des stranggepreßten Stabes 21(EIg0 1) oder des stranggepreßten Rohres 23 (Hg, 2) in das; Innere der Flüssigkeit 17 aufgebaut wird. Das Strangpressen des Sekundärmetalls 19 findet durch eine zweite Düse 25 statt, die am unteren Ende des Aufnahmebehälters 15 angeordnet und in einem Sockel oder Block 27 festgelegt ist.true, that .wird is put into the plastic state by the pressure, which is caused by the penetration of the extruded rod 21 (EIg 0 1) or the extruded tube 23 (Hg, 2) into the; Inside the liquid 17 is built up. The extrusion of the secondary metal 19 takes place through a second nozzle 25 which is arranged at the lower end of the receptacle 15 and is fixed in a base or block 27.
Gemäß einer bevorzugten, in den Figuren gezeigten Ausführungsform der Erfindung bilden das Gehäuse 1 und der Aufnahmebehälter 15 zwei gesonderte Anordnungen, die voneinander durch die erste Düse 29 getrennt sind, die vorzugsweise, eine bikonische lagerfläche haben kann, und diese beiden Anordnungen werden durch Anpressen an die erste Düse 29 vereinigt, die diesen Halterungs- oder Anpreßdruck · zwischen beiden Anordnungen überträgt, welche auf diese Weise den gleichen oder unterschiedliche Durchmesser haben können. Diese beiden Anordnungen können durch die Wirkung hydraulischer Winden gegeneinander gepreßt werden. -According to a preferred embodiment shown in the figures According to the invention, the housing 1 and the receptacle 15 form two separate assemblies which are separated from one another by the first nozzle 29, which can preferably have a biconic bearing surface, and these Both arrangements are combined by pressing against the first nozzle 29, which this holding or contact pressure transfers between the two arrangements, which in this way can have the same or different diameter. These two arrangements can be hydraulic by the action Winches are pressed against each other. -
Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen ermöglichen, daß sich der Stab 21 oder das Rohr 23 nach ihrem Austritt, aus der Düse 29 nicht unter Reibung, sondern im Gegenteil innerhalb eines Schmiermittelmilieus 17 in den Aufnahmebehälter 15 hineinbewegen» Außerdem kann das Metall 19, das zur Ausbildung des Gegendruckes eingesetzt wird, mit großem = Durchmesser verwendet werden, was es ermöglicht, das Strangpreß- bzw, Austrittsverhältnis S /S1 und damit den Wert dieses Gegendruckes zu erhöhen. ■The measures described above make it possible that the rod 21 or the tube 23 after they exit the nozzle 29 does not move under friction, but on the contrary within a lubricant environment 17 into the receptacle 15 Counterpressure is used, can be used with a large = diameter, which makes it possible to increase the extrusion or exit ratio S / S 1 and thus the value of this counterpressure. ■
Die Möglichkeit, die Düse 29 leicht auswechseln zu können, bildet ebenfalls für industrielle Anwendungen einen erheblichen Vorteil der beschriebenen Anordnungen· The ability to easily replace the nozzle 29, also forms a considerable advantage of the described arrangements for industrial applications
. schließlich kann das beschriebene verbesserte Verfahren. Finally, the described improved method
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zum Strangpreasen von Beryllium angewendet werden und das zweite Metall 19 kann Kupfer, Aluminium oder Blei sein. E3 sind aber auch andere Systeme denkbar.can be used for strand peeling of beryllium and the second metal 19 can be copper, aluminum or lead. However, other systems are also conceivable for E3.
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