DE1913772A1

DE1913772A1 - Device for pressing hollow profiles

Info

Publication number: DE1913772A1
Application number: DE19691913772
Authority: DE
Inventors: Akira Asari; Yuzuru Iimuro
Original assignee: Cefilac SA
Current assignee: Cefilac SA
Priority date: 1968-06-26
Filing date: 1969-03-19
Publication date: 1970-02-19
Also published as: BG22792A3; SU361544A3; FR1601305A; GB1243884A; BR6909839D0; US3581538A

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKERPATENT ADVOCATE DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMA CHEMIST

5 KOLN-LINDENTHAL PBTER-KINTGEN-STEASSB 25 KOLN-LINDENTHAL PBTER-KINTGEN-STEASSB 2

Köln, den lo. März I969 Eg/pz / 60Cologne, the lo. March 1969 Eg / pz / 60

Compagnie du Filage des Metaux et des Joints Curty (CEFILAC)₁ 3o avenue de Messine, Paris 8e / PrankreichCompagnie du Filage des Metaux et des Joints Curty (CEFILAC) ₁ 3o avenue de Messine, Paris 8e / France

Device for pressing hollow profiles

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Hohlprofilen mit axialer Bohrung, insbesondere mit einer Bohrung mit großem Durchmesser, aus Metallblöcken durch Pressverformen solcher Blöcke. Derartige Blöcke können unter anderem als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Rohren und Hohlprofilen durch Strangpressen verwendet werden.The invention relates to the production of hollow profiles with an axial bore, in particular with a large diameter bore, made from metal blocks by press forming such blocks. Such blocks can be used, among other things, as a starting material for the production of pipes and Hollow profiles can be used by extrusion.

Es ist bekannt, solche durchbohrte Blöcke dadurch herzustellen, daß man in den Behälter einer Presse einen Vollblock mit kreisförmigem oder polygonalem Durchmesser, beispielsweise rechtwinkligem Durchmesser, einbringt, auf eine der Endflächen des Blocks eine Kraft einwirken lässt, um ihn zu pressen und die Außenfläche in Berührung mit der Wandung des Behälters zu bringen, daß man dann in den Block axial ein Bohrwerkzeug einführt, welches an dem anderen Ende austritt und den Fabrikationsabfall, "Stanzputzen¹¹ genannt, mit sich führt.It is known to produce such pierced blocks by placing a solid block with a circular or polygonal diameter, for example rectangular diameter, in the container of a press, applying a force to one of the end faces of the block to press it and the outer surface in To bring contact with the wall of the container, that one then axially introduces a drilling tool into the block, which emerges at the other end and the manufacturing waste, "called punching plaster ¹¹ , carries with it.

Beim Herstellen von durchbohrten Blöcken mit geringer Bohrung und großer Länge gewährleistet ein solches VerfahrenWhen making pierced blocks with a small bore and great length, such a method ensures

009808/0250009808/0250

nicht immer eine ausreichend genaue Koaxialität zwischen der Bohrung und der Außenfläche des Blocks. Es ist daher bekannt stattdessen ein in der deutschen Patentschrift 1 o75 ^o7 ^be~ schriebenes Verfahren anzuwenden, das allgemein "Ausweitungsverfahren¹¹ genannt wird. Nach diesem Verfahren bohrt::iman in den Block durch Kaibearbeitung ein Loch mit kleinem _ψ Durchmesser, das streng koaxial mit der Außenfläche des Blocks ist, bringt gegebenenfalls das Metall des Blocks auf seine Verformungstemperatur, versieht die Bohrung mit Schmiermittel, legt den Block in den Behälter einer Lochpresse ein und lässt ein Werkzeug den Block durchdringen. Dieses Werkzeug tritt nach und nach mit einem vorderen Ende mit kleinerem Durchmesser als die ursprüngliche Bohrung des Blocks und geführt durch diese Bohrung, an das sich eine Ausbuchtung anschließt, deren Durchmesser die durch Verformung bei der Verformungstemperatür des Metalls zu erhaltende Bohrung bestimmt und die gegebenenfalls mit diesem Ende durch ein kegelstumpfförmiges Element verbunden ist, durch den Block.not always a sufficiently precise coaxiality between the bore and the outer surface of the block. It is therefore instead apply a ^be ~ signed procedure in German patent specification 1 O75 ^ o7 known, the general "extension method is called. ¹¹ According to this method drilled :: iman in the block by Kaibearbeitung a hole with a small _ψ diameter, strictly coaxially with the outer surface of the block, if necessary, brings the metal of the block to its deformation temperature, lubricates the bore, places the block in the container of a hole press and allows a tool to penetrate the block. This tool gradually kicks with a front end with a smaller diameter than the original bore of the block and guided through this bore, which is followed by a bulge, the diameter of which determines the bore to be obtained by deformation at the deformation temperature of the metal and which is optionally connected to this end by a frustoconical element the block.

Bei diesen bekannten Verfahren wird der Querschnitt der erj haltenen Bohrung durch den größten Querschnitt dee Werkzeugs bestimmt. Darüber hinaus läßt sich praktisch nach dem Durchtritt durch den Block das Werkzeug nicht gleichzeitig mit dem Dorn oder dem Press-Stempel, der den Pressdruck übertragen hat, zurückführen. Es bleibt mit dem Pressputzen verbunden und muß von dem Dorn abgenommen werden. Zu diesem Zweck muß die Verbindung zwischen Dorn und Werkzeug während ^: des Einstellens der Vorrichtung hergestellt werden, sie muß jedoch schwach genug sein, um gelöst zu werden, wenn das Bohren beendet ist und der Dorn zurückgeführt wird. Diese Verbindung wird praktisch durch Anordnungen wie Federn, oder sog. "cerclips" oder mit Hilfe von Unterdruck erreicht, der . in einem zwischen Dorn und Werkzeug vorgesehenen Raum aufrechtIn these known methods, the cross-section of the bore obtained is determined by the largest cross-section of the tool. In addition, practically after passing through the block, the tool cannot be returned at the same time as the mandrel or the press ram which transmitted the press pressure. It remains connected to the press plaster and must be removed from the mandrel. For this purpose, the connection between the mandrel and tool must ^during: the device can be manufactured of setting, but it must be weak enough to be released when the drilling is complete and the mandrel is returned. This connection is achieved in practice by arrangements such as springs or so-called "cerclips" or with the aid of negative pressure. upright in a space provided between the mandrel and the tool

009808/0250009808/0250

erhalten wird«is received "

Ein entscheidender Nachteil dieser bekannten Verfahren ist die Schwierigkeit, das Werkzeug von dem Restabfall zu trennen, der mit der gesamten Kontaktfläche daran haftet. Diese Schwierigkeit ist noch größer, wenn das Werkzeug einen größeren Durchmesser hat. Die bei dieser Trennung am Werkzeug auftretenden Beschädigungen sind häufig der Grund für das Unbrauchbarwerden dieses Werkzeugs und verbieten daher seine Wiederverwendung.A decisive disadvantage of these known methods is the difficulty in separating the tool from the residual waste that adheres to it with the entire contact surface. These Difficulty is even greater when the tool has a larger diameter. The damage that occurs on the tool during this separation is often the reason for the rendering of this tool unusable and therefore prohibit its reuse.

Bin anderer Nachteil dieser bekannten Verfahren der umso starker in Erscheinung tritt, je größer die gewünschte Bohrung ist, wird, dadurch verursacht, daß das Werkzeug in diesem Fall ein hohes Gewicht erhält. Abgesehen von den Schwierigkelten seiner Handhabung werden die Verfahrenskoeten sehr stark durch «eine Herstellung und die Bin* βohränkungen seiner Wiederverwendung erhöht.Another disadvantage of these known methods is all the more The larger the desired hole, the more pronounced it is caused by the fact that the tool is in in this case is given a great deal of weight. Apart from the difficulties of its handling, the procedural codes are made very strong by "a production and the bin * There are also increased restrictions on its reuse.

Sohließlioh ist es bei den bekannten Verfahren erforderlich, eine Schmierung zwischen der Arbeitsfläche des Werkzeugs einerseits und der in dem Block erzeugten Innenfläche andererseits zu gewährleisten* Beim Bohren oberhalb 5oo° C verwendet man zu diesem Zweck häufig ein glasartiges Material. Es ist bekannt, bei Verwendung eines Vollblooks als Auegangsmaterial, einen Vorrat dieses glasartigen Materials zwischen der rückwärtigen Fläche des zu durchbohrenden Blooks und der vorderen Flüche des Werkzeugs anzuordnen und dieser VorderflKohe gegebenenfalls eine konkav« For« zu geben, so daß ein Raum «wisohen Ihr und dem Block bleibt. Bine solche Verfahrensweise wird zum Beispiel in der französischen Patentschrift 1 okj> 869 beschrieben. Im Fall eines Blocks, der bereits mit einer schmalen Bohrung versehen ist, kann das Schmiermittel in diese Bohrung eln-Basically, with the known methods it is necessary to ensure lubrication between the working surface of the tool on the one hand and the inner surface created in the block on the other hand. When drilling above 500 ° C, a glass-like material is often used for this purpose. It is known, when using a full bloom as starting material, to arrange a supply of this glass-like material between the rear surface of the blook to be pierced and the front surface of the tool and, if necessary, to give this front surface a concave "For" so that a space "where you want." and the block remains. Such a procedure is described, for example, in the French patent specification 1 okj> 869. In the case of a block that has already been provided with a narrow hole, the lubricant can flow into this hole.

009808/0250009808/0250

. 1Ö13772. 1Ö13772

gebracht werden, wie in der bereits genannten französischen Patentschrift 1 IJo 759 erwähnt wird.are brought, as is mentioned in the aforementioned French patent 1 IJo 759.

Diese bekannten Verfahren gewährleisten jedoch keine gleichmäßige Verteilung des Schmiermittels, wenn man in Pressen mit großer Druckkraft Bohrungen von mindestens 12oimm herstellen will.However, these known methods do not ensure even distribution of the lubricant when one in Presses with a high pressure force wants to produce holes of at least 12oimm.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden.The device according to the invention avoids the disadvantages of the known methods.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Pressen von Hohlprofilen mit axialer Bohrung aus Metallblöcken, enthaltend einen Pressbehälter und einen Pressdorn, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Bohrwerkzeug vorgesehen ist, das aus einem axial angeordneten, mit dem Dorn starr verbundenen Teil und einem davon getrennten, abnehmbaren, ringförmigen Verschleißteil, das die Weite der Bohrung bestimmt, besteht.The invention relates to a device for pressing hollow profiles with an axial bore from metal blocks, containing a press container and a press mandrel, which is characterized in that a drilling tool is provided which consists of an axially arranged part rigidly connected to the mandrel and a detachable part which is separated therefrom annular wear part that determines the width of the bore exists.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Schwierigkelten beseitigt, den Fressabfall von dem Werkzeug abzutrennen und das Gewicht des Werkzeugteils verringert, welches dem Verschleiß unterliegt und sich während des Pressens mit dem Pressabfall verbindet. Wenn schließlich der zu bearbeitende Block bereits durchbohrt ist, gewährleistet die erfindungsgemäße Vorrichtung eine gleichmäßigere Schmierung.With the aid of the device according to the invention, the difficulties are eliminated, the eating waste from the tool separate and reduce the weight of the tool part, which is subject to wear and tear and during of pressing with the pressing waste. Finally, if the block to be machined has already been drilled through, this is guaranteed the inventive device a more uniform lubrication.

Das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug besteht aus zwei voneinander getrennten Teilen, die während der Phase des Bohrens zusammen arbeiten. Der axiale Teil ist starr mit dem Pressdorn verbunden; der andere, ringförmige Teil 1st mit dem axialen Teil oder mit dem Dorn mit Hilfe an sich bekannter Mittel verbunden, welche gestatten, ihn bei dem Verfahrens-The drilling tool according to the invention consists of two separate parts that are used during the drilling phase work together. The axial part is rigidly connected to the press mandrel; the other, ring-shaped part is with the axial part or with the mandrel with the help of known ones Associated means which allow him to participate in the procedural

009808/0250009808/0250

achritt des Zurückziehens des Doms von diesem abzunehmen.Remove the step of withdrawing the cathedral from it.

Diese Mittel zur Verbindung der beiden Teile, die das erfindungsgemäße Werkzeug darstellen, können den bereits genannten Mitteln gleichen, die bei bekannten Verfahren eine provisorische Verbindung zwischen Werkzeug und Dorn herstellen. This means of connecting the two parts that make up the invention Represent a tool, can be the same as the means already mentioned, which one in known methods Establish a provisional connection between the tool and the mandrel.

Fig. 1 zeigt einen Behälter einer Lochpresse, der mit einem erfindungsgemäßen Werkzeug versehen ist. *Fig. 1 shows a container of a hole press which is provided with a tool according to the invention. *

In dieser Figur bedeutet 1 den Pressbehälter, 2 einen den Behälterboden bildenden Hohlring, J den Dorn, auf den der Pressdruck einwirkt, 4 den zu verformenden Block. Das Werkzeug besteht aus zwei Teilen» Einem axialen Teil.5, der am Dorn 5 befestigt ist, einem ringförmigen Teil 6, der mit der Anordnung 3-5 mit Hilfe an sich bekannter, lösbarer Mittel verbunden ist, die symbolisch durch 7 dargestellt sind.In this figure, 1 denotes the press container, 2 denotes a hollow ring forming the container bottom, J denotes the mandrel on which the Pressing pressure acts, 4 the block to be deformed. The tool consists of two parts »An axial part.5, which is on Mandrel 5 is attached, an annular part 6, which is connected to the arrangement 3-5 by means of releasable means known per se which are symbolically represented by 7.

Die Fig. 2 und 3, in welchen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Teile bezeichnen wie in Fig. 1, zeigen das erfindungsgemäße Werkzeug detaillierter.Figures 2 and 3, in which the same reference numerals denote the same parts as in Fig. 1, show the tool according to the invention in more detail.

In Fig. 2 ist der zu durchbohrende Block ein Vollblook. Es ist leicht verständlich, daß naoh dem Aufbohren desBlocks auf den Außendurchmesser des ringförmigen Teils 6 und während des RUckzitohens deslDorns zusammen mit dem Teil 5* dieser Teil 6 sich von den nach rückwärts bewegten Teilen ablöst und nur dieser Teil mit dem erzeugten Pressabfall verbunden bleibt. Infolgedessen ist die Verbindungsfläohe weit geringer, als wenn sie aus der gesamten Kontaktfläche zwischen Werkzeug und Pressabfall bestehen würde. Der Verschleiß findet im wesentlichen an der Seiten- und Vorderfläohe des Teils 6 statt, also an einem weniger schwerenIn Fig. 2, the block to be pierced is a full bloom. It it is easy to understand that after boring the block to the outside diameter of the annular part 6 and during of the back zoning of the thorn together with part 5 * this part 6 becomes detached from the parts moving backwards and only this part with the press waste generated remains connected. As a result, the connection area is far smaller than if it consists of the entire contact area would exist between tool and press waste. The wear found mainly on the side and front surface of part 6 instead of a less difficult one

CU98G8/Ü250CU98G8 / Ü250

und billigeren Teil, als bei den bekannten Verfahren. Die gesamten, . unteren Flächen der Teile 5 und 6 bilden zusammen eine konkave Fläche, durch die auf bekannte Weis· ein Raum Io gebildet wird, der eine Schmiermittelreserve enthält.and cheaper part than with the known methods. the entire,. lower surfaces of parts 5 and 6 together form a concave surface through which, in a known manner, a space Io is formed, which is a lubricant reserve contains.

In Fig. 3 wurde das zu bearbeitende Stück vorher unter Bildung einer dünnen Bohrung 8 durchbohrt, die vergrößert werden soll. Das Werkzeug besteht aus einem mit dem Dorn 2 verbundenen axialen Teil 5 und einem ringförmigen Teil 6. Der axiale Teil 5 ist hier mit einem Endstück 9 versehen, das in die axiale Bohrung 8 des zu verformenden Blocks eingreift. Neben den bereits bei Fig. 2 erwähnten Vorteilen ist zu bemerken, daß der Verschleiß,der auf der Seitenfläche des axialen Teils 5 auftreten kann, der Durchführung der aufeinanderfolgenden Terfahrensschritte nicht schadet, da der Durchmesser der endgültig erzielten Bohrung durch die Abmessungen des ringförmigen Teils 6 bestimmt wird. Die dem Werkzeug gemäß Fig. J5 gegebene Form gestattet es außerdem, eine Schmiermittelreserve in dem bei Io durch eine gestrichelte Linie begrenzten Teil aufzunehmen, so daß eine wirksam· und gleichmäßige Schmierung selbst dann gewährleistet ist, wenn der Durchmesser der gewünschten Bohrung 15o mm erreicht oder überschreitet.In Fig. 3, the piece to be machined has been previously formed pierced a thin hole 8, which is to be enlarged. The tool consists of one with the mandrel 2 connected axial part 5 and an annular part 6. The axial part 5 is here provided with an end piece 9, which engages in the axial bore 8 of the block to be deformed. In addition to the advantages already mentioned in FIG it should be noted that the wear that can occur on the side surface of the axial part 5 is the bushing does not harm the successive procedural steps, since the diameter of the final bore is determined by the dimensions of the annular part 6. the The tool according to FIG. J5 given shape also allows a lubricant reserve in the Io by a dashed line to include the limited part, so that effective and uniform lubrication is ensured even then is when the diameter of the desired hole reaches or exceeds 150 mm.

Das erfindungsgemäße Werkzeug wird nach bekannten Verfahren angewendet. So verwendet man es beispielsweise zum Durchbohren von Stahlblöcken. Zu diesem Zweck werden diese auf eine Temperatur in der Größenordnung von ΙΙ00⁰ C gebracht und als Sehmiermittel wird ein glasartiges Material verwendet, das bei dieser Temperatur einen weiten Viskositätsbereich besitzt. ⁱ The tool according to the invention is used according to known methods. For example, it is used to pierce steel blocks. For this purpose, the latter are brought to a temperature in the range of ⁰ C and ΙΙ00 Sehmiermittel as a glass-like material is used which has a wide range of viscosity at this temperature. ⁱ

009808/0250009808/0250

Beispielexample

Eb wurde eine Pres» mit einer Presskraft von 2300 Tonnen verwendet, die mit einem Behälter mit dem Durchmesser von 32o mm versehen war. Als Ausgangsmaterial wurden Blöcke aus gewöhnlichem Stahl mit einer in der Kälte erzeugten Bohrung des Durohmessers 4o mm verwendet, die durch Heißverformung auf einen Durchmesser von 160 mm gebracht werden sollte. Es handelte sich um Blöcke, die zur industriellen Herstellung von Rohren durch Strangpressen geeignet sind.Eb became a press with a pressing force of 2300 tons used that with a container with the diameter of 32o mm was provided. As a starting material, blocks made of ordinary steel with a hole made in the cold were used of the Durohmessers 40 mm used, the by hot deformation should be brought to a diameter of 160 mm. These were blocks that were used for industrial production of pipes by extrusion are suitable.

Es wurde ein Bohrwerkzeug verwendet« das im Schema dem Prinzip"der Fig. 3 entsprach. In diesem Bohrwerkzeug betrug der Durchmesser des axialen Teils 5 55 ram. Das Verfahren wurde mit großer "Genauigkeit und Leichtigkeit durchgeführt. Der Verschleißteil 6, der zu jedem Durchgang ausgewechselt wurde, wog weniger als 5 kg. Beim Arbeiten nach dem be- * kannten Verfahren, müsste in diesem Pail das einteilige Werkzeug etwa 18 kg wiegen.A drilling tool was used «as shown in the diagram Principle "of Fig. 3 corresponded. In this drilling tool was the diameter of the axial part 5 55 ram. The procedure was carried out with great "accuracy and ease. The wearing part 6, which is exchanged for each pass was weighed less than 5 kg. When working after loading * knew processes, the one-piece tool in this pail would have to weigh around 18 kg.

009808/0250009808/0250

Claims

1J device for hot punching or expanding massive Blocks or steel blocks with a pick-up for the block and a mandrel consisting of a shaft and head, characterized in that the mandrel head consists of an axially arranged one rigidly connected to the mandrel shaft (jj) Part (5) and a separate, removable, annular wear part (6) consists of determines the width of the hole.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the two parts of the piercing mandrel have one for receiving Form a suitable concave surface (lo) of lubricant.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that both parts of the expanding mandrel have one for receiving delimit suitable annular space (l6) of lubricant.

009808/0250009808/0250

LeerseiteBlank page