DE1814392A1

DE1814392A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Heissstrangpressen von Metallen

Info

Publication number: DE1814392A1
Application number: DE19681814392
Authority: DE
Inventors: Hubert Rene
Original assignee: Cefilac SA
Current assignee: Cefilac SA
Priority date: 1967-12-15
Filing date: 1968-12-13
Publication date: 1969-07-03
Also published as: JPS4821717B1; FR1560362A; GB1253819A; US3611778A

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

5 KOtN-LINDENTHAL PETER-KINTGEN-STRASSE 2

18H392

Köln, den 3. Dezember 1968 Sl/pζ / 258

Compagnie du Filage des Metaux et des Joints Curty (CEFILAC), ^o avenue de Messine, Paris 8e / Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zum Heißstrangpressen von Metallen

Beim Heißstrangpressen von Metallen und Metallegierungen, insbesondere von Stählen und anderen schwierig verformbaren Legierungen, ist es erforderlich, daß in den verwendeten Pressen der den Pressdruck ausübende Stempel, der Pressbehälter und die Pressmatrize vollständig koaxial ausgerichtet sind und bleiben. Diese Notwendigkeit ist besonders beim Strangpressen von Hohlprofilen und vor allem von dünnwandigen Rohren zwingend, deren Stärke nur geringe Schwankungen aufweisen darf. Bei Pressen mit einem einzigen Pressbehältei; der im allgemeinen lediglich längs seiner Achse beweglich ist, verwirklicht man diese koaxiale Stellung, indem man die Lage der Achse des Press-Stempels am Gehäuse der Presse genau markiert und diese Markierung am Gehäuse beachtet, wenn man die Achse der Pressmatrize und des Pressbehälters mit Hilfe von Leitschienen einstellt.

Ein derartiges Verfahren, bei dem die Gesamtheit der Teile einer starken und wechselnden Kräften ausgesetzten Vorrichtung beteiligt ist, ist kompliziert und schwierig durohzu-

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führen.

Bei Pressen mit mehreren Preßbehältern vollführen diese Bewegungen (geradlinige oder Drehbewegungen) senkrecht zur Preßachse. Die genaue Einstellung der Arbeitslage·des Preßbehälters ist in diesem Fall besonders Schwierig, vor allem wegen der thermischen Ausdehnung der Transportorgane des Behälters.

Bei den meisten Pressen sind die Preßmatrizen auf beweglichen Vorrichtungen montiert (Führungsbacken oder -kolben), die nur mit Hilfe von komplizierten und wiederholten Einstellungen eine genaue Zentrierung gestatten.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile vermieden und es wird eine genaue und bleibende Ausrichtung der Preßwerkzeuge erzielt, ohne daß die feststehenden und voluminösen Teile der Presse daran beteiligt sind.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Strangpressen von Metallen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man einen koaxial längs der Außenfläche eines Preßstempels beweglichen, den Preßstempel zu einem überwiegenden Teil einhüllenden Mantel so über einen Preßbehälter schiebt, daß an der Innenseite des Mantels und der Außenseite des Preßbehälters angebrachte, zusammenwirkende Elemente ineinander eingreifen, bis der Mantel den Behälter völlig umfasst, dann den Mantel und den Behälter gleichzeitig in Richtung einer Preßmatrize verschiebt, den Preßbehälter am Ende der Presse festklemmt und dann den Preßdruck auf den Stempel ausübt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Heißstrangpressen von Metallen ist gekennzeichnet durch einen koaxial längs der Außenfläche eines Preßstempels 9 beweglichen, den Preß-

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stempel zu einem überwiegenden Teil einhüllenden Mantel 11, durch an der Innenseite des Mantels und der Außenseite eines Preßbehälters 1 angebrachte, zusammenwirkende Elemente und aufeinander abgestimmte Schrägflächen 7 des Preßbehälters und 3 eines Matrizenhalters 5·

Die erfindungsgemäßen Pressen enthalten einen Preßstempel, längs dessen Achse sich beim Verpressen von Hohlprofilen ein Dorn bewegt und um diesen Preßstempel, einen Mantel, der den größten Teil des Preßstempels umhüllt und in einer Führung koaxial an der Außenfläche des Preßstempels entlang gleiten kann. Dieser Mantel kann sich danach mittels eines konischen Kontakts an den Preßbehälter anlegen, mit Hilfe von am Mantel und ' am Preßbehälter angebrachten, zusammenwirkenden Elementen, die unabhängig von der Temperatur des Preßbehälters eine genau koaxiale Lage dieser Teile gewährleisten, längs dieses Preßbehälters gleiten.und schließlich den Preßbehälter am oberen Teil der Presse festklemmen.

Teil der erfindungsgemäßen Presse ist weiterhin ein Preßbehälter, der sich einerseits unter der Gleitwirkung des Mantels in einer Richtung senkrecht zur Preßachse leicht gegen den Auflageblock verschieben läßt und der andererseits mittels eines konischen Kontakts mit dem Halter der Preßmatrize und der Preßmatrize zusammen-wirken kann. Die aus Matrizenhalter und Preßmatrize bestehende Anordnung kann sich durch Wechselwirkung mit dem Preßbehälter leicht in einer Richtung senkrecht zur Preßachse verschieben.

Darüber hinaus weisen die erfindungsgemäßen Pressen an sich bekannte Mittel auf, die es gestatten, die beschriebenen Bewegungen durchzuführen.

Die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Presse soll an Hand eines Beispiels beschrieben werden, das Gegenstand der beige-

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fügten Zeichnungen ist. Es ist ersichtlich, daß infolge der Bewegung des Mantels die Preßmatrize, der Preßbehälter und der Preßstempel im Verhältnis zueinander in einer genau koaxialen Lage festgelegt sind. Die Koaxialität des Dorns mit dem Preßstempel wird auf bekannte Weise verwirklicht.

Im allgemeinen umhüllt der Mantel den Preßstempel mit Ausnahme des Teils, der auf den Auflageblock des Preßbehälters auftrifft, wenn der Mantel längs des Behälters gleitet.

Nach einer zusätzlichen, bevorzugten, jedoch nicht zwingenden Ausführungsform bestehen die zusammenwirkenden Teile des Mantels und des Behälters einerseits aus beispielsweise drei in einer Entfernung von 12o° voneinander angebrachten Führungsschienen, die auf der Innenfläche des Mantels vorspringe und genau parallel zur Achse des Stempels verlaufen und andererseits aus der gleichen Anzahl von zur Achse parallelen Einschnitten im Preßbehälter, in welche die Führungsschienen des Mantels eingreifen. Eine solche Anordnung gewährleistet unabhängig von der Temperatur des Behälters eine genaue Zentrierung.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand der Figuren eine Presse zum Strangpressen von Hohlprofilen beschrieben, die mit bestimmten bevorzugten Einrichtungen versehen ist.

Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt der Vorrichtung längs der Achse der Presse in einer Stufe des Verfahrens#in der der beschickte Behälter nahe an die Presse herangeführt ist. In dieserverfahrensstufe ist es nicht zwingend, daß die Matrize,der Behälter und der Stempel koaxial zueinander angeordnet sind.

Die Fig. 2 zeigt den gleichen Axialschnitt unmittelbar nach

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Beginn des Strangpressens.

Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt, der Vorrichtung an der Stelle III-III der Fig. 1.

Die Fig. 1 und 2 stellen einen Schnitt in der Linie I-I der Fig. 3 dar. In allen drei Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Pressbehälter 1 ist mit seinem Auflageblock: 2 verbunden, der bewirkt, daß für die Umhüllung des Behälters über etwa 24o° die Form eines Drehzylinders verbleibt. Er ist gegebenenfalls mit weiteren Behältern verbunden, die abwechselnd die Arbeitsposition einnehmen können. Der vorher durchbohrte heiße Block ist mit 3 und die Preßscheibe mit k bezeichnet. Die gesamte Anordnung aus Preßmatrize und Matrizenhalter 5 steht in Berührung mit einem Stützblock 6, der mit dem Stützbalken der Presse verbunden ist. Durch an sich bekannte Mittel wird es ermöglicht, daß diese Anordnung leichte Bewegungen senkrecht zur Preßachse durchführen kann. Die Anordnung aus Matrize und Matrizenhalter kann daher in eine genau koaxiale Stellung zum Behälter 1 gebracht werden, wenn die konische Abschrägung 7 an dessen Ende die konische Außenfläche 8 des Matrizenhalters umfasst.

Der Stempel 9 ist beispielsweise mit einem nicht gezeigten hydraulischen Preßkolben verbunden, der die Achse des Strangpressens oder des Betriebs der Presse festlegt. Dieser Stempel ist durchbohrt, um einen Weg für den Dorn Io zu schaffen. Er ist mit einem sehr geringen Spiel von einem Mantel 11 umhüllt, der längs des Stempels gleiten kann und dabei streng koaxial zu diesem bleibt. Der vordere Teil 12 des Mantels kann den Behälter 1 mit einem Spiel umhüllen, das für die Ausdehnungen des Behälters erforderlich ist, wobei der Auflageblock 2 in die im Mantel vorgesehen-e Ausnehmung 12- eingreift. Die Innenseite des vorderen Teils 12

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trägt drei langgestreckte Leitschienen 13* 13^L> 13"* voneinander 12o° entfernt sind und in LMngsrillen 14, l4^f, 14" gleiten können, die auf der Außenfläche der Umkleidung des Behälters 1 vorgesehen sind. Wenn diese Gleitbewegung realisiert wird, ist der Behälter 1 in einer genau koaxialen Lage zum Mantel 11 und demnach auch zum Stempel 9* unabhängig von der mittleren Temperatur des Behälters 1. Der Vorderteil 15 jeder Gleitschiene 13 und der hintere Teil 16 jeder Rille 14 ist in radialer und tangentlaler Richtung so abgeschrägt, daß das Festlegen des Behälters zu Beginn der Bewegung des Mantels 11 erleichtert wird. Der hintere Teil des Mantels 11 besitzt eine Vorderkante 17, die sich gegen die Eingangsfläche des Behälters legen kann und die es ermöglicht, diesen mit Hilfe des Matrizenhalters 5 und des Auflageblocks 6 festzuklemmen.

Die Pig. 2 zeigt die gleichen Elemente zu Beginn des Strangpressvorgangs. Die Matrize, der Behälter, der Stempel und der Dorn sind genau koaxial angeordnet und befinden sich in der Stellung zu Beginn des Strangpressens. Der Stempel hat damit begonnen, den Preßdruck zu übertragen und man sieht bei 2o das gewünschte Profil austreten.

Die Arbeitsweise der so dargestellten Presse kann anhand eines Beispiels folgendermaßen beschrieben werden:

Der Behälter 1, .der einen Block 3, eine Preßscheibe 4 und Schmiermittel aufweist, wird mit Hilfe seines beweglichen Auflageblocks 2 in die Lage der Achse der Presse herangeführt. Das gleiche erfolgt mit der Matrize.

Man bewegt den Mantel 11 so vorwärts, daß die Endteile, wie 15 und 16 der zusammenwirkenden Elemente 13-14, 13'-l4^!, 13ⁿ-l4^ft ineinander eingreifen, wodurch eine leichte Verschiebung des Behälters in einer Ebene senkrecht zur Achse bewirkt wird, ausgenommen in dem sehr seltenen Fall, daß be-

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reits eine genau koaxiale Lage des Stempels und des Behälters verwirklicht ist. An sich bekannte und nicht dargestellte Mittel gestatten, daß der Behälter 1 unter der Einwirkung des Mantels diese leichten Verschiebungen durchführt. Wenn der vordere Teil 12 des Mantels den Behälter 1 vollständig umfasst hat, liegt dieser genau koaxial zum Stempel.

Man bewegt dann gleichzeitig den Mantel 12 und den Behälter 1 in Richtung der Anordnung Matrize - Matrizenhalter 5. Das Zusammenwirken der Flächen 7 und 8 bewirkt, daß sich die Matrize geringfügig in einer senkrecht zur Achse stehenden Ebene verschiebt. Diese geringe Verschiebung wird mit Hilfe nicht gezeigter an sich bekannter Mittel verwirklicht.

Man erhält die auf den Mantel 11 ausgeübte Kraft aufrecht und klemmt dadurch den Behälter am oberen Ende der Presse fest. Dann bewirkt man die Vorwärtsbewegung des Dorns Io und übt auf den Stempel "9'den Preßdruck aus.

Es ist ersichtlich, daß durch die automatisch gewährleistete koaxiale Lage der verschiedenen Elemente das erhaltene Hohlprofil genau zentriert ist und die Presse keinen seitlichen Kraftwirkungen ausgesetzt ist, die der gleichmäßigen Herstellung eines zentrierten Hohlprofils schaden.

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Claims

-8- 18U392 Patentansprüche

1. Verfahren zürn Strangpressen von Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß man einen koaxial längs der Außenfläche eines Preßstempels beweglichen, den Preßstempel zu einem überwiegenden Teil einhüllenden Mantel so über einen Pressbehälter schiebt, daß an der Innenseite des Mantels und der Außenseite des Pressbehälters angebrachte, zusammenwirkende Elemente ineinander eingreifen, bis der Mantel den Behälter völlig umfasst, dann den Mantel und den Behälter gleichzeitig in Richtung einer Pressmatrize verschiebt, den Pressbehälter am Ende der Presse festklemmt und dann den Pressdruck auf den Stempel ausübt.

( 2.] Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach — Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen koaxial längs der Außenfläche eines Preßstempels 9 beweglichen, den Preßstempel zu einem überwiegenden Teil einhüllenden Mantel 11, durch an der Innenseite des Mantels und der Außenseite eines Pr essbehält er sJL angebrachte, zusammenwirkende Elemente und aufeinander abgestimmte Schrägflächen 7 des Pressbehälters und 8 eines Matrizenhalters 5·

J. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Elemente des Mantels 11 und des Pressbehälters 1 auf der Innenseite des Mantels angebrachte, nach innen vorspringende, genau parallel zur Achse des Stempels verlaufende Leitschienen 13 und auf der Außenseite des Behälters parallel zur Achse des Behälters angebrachte Rinnen 14 sind.

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