DE1956551B2

DE1956551B2 - Presswerkzeug zur pulvermetallurgischen herstellung von stangen und rohren

Info

Publication number: DE1956551B2
Application number: DE19691956551
Authority: DE
Inventors: Hans Robertsfors Lundstrom (Schweden)
Original assignee: Allmanna Svenska Elektnska AB, Vasteraas (Schweden)
Priority date: 1968-11-14
Filing date: 1969-11-11
Publication date: 1972-01-20
Also published as: JPS5020283B1; GB1280650A; DE1956551A1; SE316873B; US3604060A

Description

I. Preßwerkzeug mit einem langgestreckten Formraum zur pulvermetallurgischen Herstellung von Stangen und Rohren, bestehend aus einem Hoehdruckzylinder, einem in diesem konzentrisch angeordneten Zylinder, der einen ringförmigen Raum zwischen den Zylindern freiläßt, einem in dem ringförmigen Raum eingeschlossenen Druckmedium, einer in dem inneren Zylinder konzentrisch angeordneten elastischen Hülse mit Stützhülse, den inneren Zylinder und die Stützhülse radial durchtretenden Kanälen als Verbindung

zwischen Stützhülse und Hülse und aus Druckkolben an den Enden des Formraumes, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Kolben (9). tier in den ringförmigen Raum zwischen dem Hochdruckzylinder (3) und dem konzentrischen Zylinder (5) hineinraut und bei seiner Betätigung einen Druck auf das eingeschlossenl-Druckmedium erzeugt, durch den die elastische Hülse (14) gegen das im Formraum (21) eingeschlossene Pulver gepreßt wir I.

2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Kolben (¹J) auf dem Pressentisch (1) einer Presse fest angeordnet ist und daß d'e Zylinder (3, 5) vertikal beweglich sind und beim Pressen durch die Bewegung des oberen Di i'.'kkoll ns (27) _egen ilen Pressentisch (1) geschoben werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Ausstoßer (26) mit mindestens einem Preß/ylinder (23) enthüll, der drehbar angeordnet ist und im Verhältnis /111 Drehachse eine exzentrische Zylinderbohrimg (24) hat.

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Die Erfindung belrilll ein Werkzeug für die Herstellung von Stangen und Rohren durch Komprimiefen \on Pulver in tier Weise. daß das in einer elasii Ichcn Hülse eingeschlossene Pulver einem hohen flüssigkeitsdruck ausgesetzt wird, der mit großer Kraft die Hülse geuen das eingeschlossene PuIv ei |ireßt und es dadurch /11 einem festen Körper ν er- so !lichtet.

Bisher werden Körper aus Pulver gewöhnlich in feschiosseneii Druckkammern gepreßt, und der |)ruck wird dadurch erzeugt, daß Flüssigkeit in die |)nickkainmer gepumpt wird. Diese ist gewöhnlich y, mit mindestens einem Stirnverschhiß versehen, der Von einer mit ücwindc versehenen Hülse gehalten wird. Das Öffnen, Beschicken und Verschließen der Druckkammer beansprucht dabei viel Zeit, führt zu hohen Kosten und begrenzt die Wirtschaftlichkeit der Methode und damit ihre Anwendung in größcrem Umfang in der Industrie. Deshalb wurden bereits Versuche gemacht, Vorrichtungen für Pressen herzustellen, bei denen der für das Pressen erforderliche Flüssigkeitsdruck innerhalb der Vorrichtung erzeugt werden kann, wenn es entgegengesetzten Kräften ausgesetzt wird. In einer derartigen Vorrichtung wird ein Hochdruckzylinder mit zwei verschiedenen Inncnschleiß von Zylinder und Dichtung. Beim Einschieben des inneren Zylinders in den äußeren, umgebenden Zylinder wechselt bei der genannten Ausführung· die Beanspruchung in dem äußeren Zylinder n u ■: Laufrichtung, so daß er einer ^wandernden Hi₁, beanspruchung ausgesetzt wird. Dies wirkt in Kombination mit sprungweise wechselndem Innendu:. '·.: mess.-r umiünstiü auf die Dauerfestigkeit und ·,;;,; damit zu einer I lerabsetzung der Lebensdauer.

Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ;,,.! diese Nachteile vermieden. Sie enthält einen II,·.·:- druckzv linder und einen in diesem kon/enlrisch :r .jeordiu-i, η Zv linder, der im Verhältnis . j dem ii;·;, iL-ii Zvhnder'a:«ial fixiert und so geformt ist. d.-:.\ /wischen den Zylindern ein ringförmiger Raum -.,,-■ steht. Dieser ist'mii Öl gefüllt. In dem inneren '/:- linder befinden sich ein·· Hülse aus elastischem V; ■-lerial und eine Siiit/hülse. Den inneren Zylindu i;:;.I die Siüt/hüNe durchtretende Kanäle verbinden c _:i i-iiiL'l'örmiuen. llüssigkeilsgefüllten Raum und μ·.ί Spalt /wischen der Stüt/hülse und der elasii-.k-;; Hülse. Der Formraum wird während des Pressen-- -..im Druckkolben am Ende der Hülse geschlossen, j).,. Preßwerk/eug ist im wesentlichen gekeiiu/cu ί,ϋ. ί durch einen ringförmigen Kolben, der in den 1 ;:·,.--l'örmiuen Raum /wischen dem Hochdruck/.) lin-.k 1 und ι!··ηι in die-em kon/entrisch angeordneten Z;. linder hineinragt und bei seiner Betätigung einen 1);ικ._Γ. auf das eingeschlossene Driickmedium erzeuiM. dincli den die elastische Hülse gegen das im Foimiaiim nn-■jescli!os,ene Pulver gepreßt wird. Das Preßweik/L-ii.· ist in einer Piesse so angeordnet, daß der ringlöimi;-. Kolben unten aiii dein Preßtisch befestigt M. v.äh rend die Zvlindu vertikal beweglich angeordnet simi und beim Piessen durch die Bewegung des olvicii Druckkolbens !'egen den Pressentisch geschoben uerden. Die Vonuhtung ist gewöhnlich auch mit ciiuir Au sioßer mit nnndesicns einem Preß/v lindei v^-i selicn. der drehbar am.'eordnet ist und ine im V-. ι hiiltnis /111 Diehachse exzentrische Zv liiiderbohriiiii hai. Besonders- beim Pressen von Rohren ist diesel ['\p von Preß/vlindern wertvoll. Nur durch Diehei wird die Lage des Kolbens dem jeweiligen Ausstoßei für Rohre mit verschiedenen Durchmessern angepaßt

Ein Aiisführungsbcispicl der Erfindung isl im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, die ii F ί g. 1 bis 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung ar vier verschiedenen Zeitpunkten eines Arbeitsprozcs scs zeigen.

In der Zeichnung bezeichnet 1 einen Prcsscntiscl und 2 einen Prcssenkolben einer im übrigen nich gezeigten Presse. Das Preßwerkzeug hat einen Hoch diuckzviinder, der aus einem inneren Rohr 3 um

einem aufgeschrumpften Rohr 4 besteht. An Stelle des Rohres 4 kann ein unter Vorspannung gewickelter Mantel aus Draht oder Band verwendet werden. Im Hochdruckzylinder sitzt ein Zylinder 5, dessen Außendurehmesser am oberen linde der Hochdruck-/\linderbohrimg angepaßt ist, so daß mit Hilfe eines Dichtungsringes 6 eine Abdichtung erreicht wird. Der mittlere Teil des Zylinders 5 hat einen etwas kleineren und der untere Teil einen bedeutend kleineren Durchmesser im Vergleich zum Innendurchmesser des Rohres 3, so daß Ringspalte 7 und 8 entstehen. Ein ringförmiger Kolben 9 ragt von unten in den ringförmigen Spalt 8. Zwischen dem Kolben 9, Zylinder 5 und Rohr 3 liegen Dichtungsringe 10 und li. Der Kolben 9 ruht auf dem Pressentisch 1 und ist auf diesem durch einen Halter 12 befestigt. Der Hochdruckzylinder liegt auf mehreren Rückzugfedern 13 auf, die ihn nach einem Preßvorgang in die in Fig. 1,2 und 4 gezeigte Lage zurückführen.

Im Zylinder 5 befindet sich eine elastische Hülse 14, die zwischen einer Stützhülse 15 und Ringen 16 und 17 fest.iiespannt ist. Zwischen di.m Spalt 7 und der äußeren Fläche der Hülse 14 verlaufen im Zylinder 5 und in der Stützhülse 15 radiale Kanäle 18 und 19. Die Spalte 7 und 8 sowie die Kanäle 18 und V) sind mit einem Druckmedium gefüllt. Im Zylinder 5 belindet sich ein Kern 20, so daß sich ein rohrt'örmiger Raum 21 bildet. Das Werkzeug hat einen Ausstoßer, der aus einem dem Raum 21 angepaßten Ring 22 und mehreren Preßzylindern 23 besteht, die im Zylinder 5 drehbar angeordnet sind. Hine Bohrung 24 ist exzentrisch im Preßzylinder 23 angeordnet, so daß die Staime 26 des Kolbens 25 an Rinne 22 mil verschiedenen Durchmessern angeschlossen werden kann, indem man den Preßzylinder 23 im Zylinder 5 so dreht, daß die Lage der Bohrung 24 im Verhältnis zum Zentrum des Zylinders 5 geändert wird. Am Pressenzylinder 2 ist ein an Raum 21 angepaßter Druckkolben 27 befestigt.

Das Werkzeug arbeitet auf folgende Woise:
hin Füllschuh 30 mit Pulver 31 wird, wie in Fig ' gezeigt, auf das Werkzeug gestellt. Das Pulver fällt in den Raum 21 und füllt diesen. Die Pulvermenge kann geregelt werden, indem man den Ausstoüerring22 während des Füllens in eine höhere L age bringt, wie dies in der Figur gezeigt ist. Wenn der Füllschuh entfernt ist, wird der Ring 22 in Preßlage heruntergezogen und der Formraum 21 verschlossen, indem der Pressenzylinder 2 den Druckkolben 27 gegen das Werkzeug führt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Bei fortgesetzter Bewegung des Pressenzylinders wird die ganze auf den Federn 13 ruhende Werkzeugeinheit nach unten gedruckt, wodurch der Ko'/;n9 in den Raum 8 hineingeschoben wird und dabei die Flüssigkeit in diesem Raum verdrängt. Die Flüssigkeit wird durch den Spalt 7 und die Kanäle 18 und 19 gegen die Außenseite der elastischen Hülse 14 und das Pulver dadurch !.v:gen den Kern 20 gepreßt, wie in F i g. 3 gezeigt ist. Der Druck des im Werkzeug eingeschlossenen Druckmediums wird von der Preßkraft des Zylinders 2 bestimmt. Nach dem Pressen werden der Pressenzylinder und der bewegliche Werkzeugteil von den Federn 13 in die Ausgangslage zurückgeführt und das gepreßte Teil 35, ein Rohr, wird von dem Ausstoßer aus dem Werkzeug herausgehoben, wie in F i g. 4 gezeigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

durchmessen) und einem inneren axial beweglichen Zylinder verwendet, der als ein in dem äußeren Z\ linder beweglicher Dilferentialkolben ausgeführt ist. In dem letztgenannten Zylinder ist die genannte elasii-

sehe Hülse angeordnet. Beim Einschieben des inneren Zylinders verringerte sich das Volumen zwischen den Zylindern, wodurch der zum Pressen erforderliche Druck er.ieugi wird. Eine solche Vorrichtung hat zwei konstruktive Mängel, die einen schnellen Verschleiß

ίο und eine uefähriiche, die Dauerfestigkeit herabsetzende Beanspruchung bewirken. Es hat sich als beinahe unmöglich erwiesen, das Pulver daran zu hindern, zwischen die Zylinder zu dringen und sich auf der Zylinderfläche festzusetzen. Da diese in Dichiun-

• ,.. · r. ι ι c ι. .„»n Phift so führt das Pulver zu einem schnellen Wr-

zwischen dem ringförmigen Raum und dem Spalt 15 J^n uun, so ium ι

Piileiiliiiispriiche: