DE2057629A1

DE2057629A1 - Hot punching of metal blocks

Info

Publication number: DE2057629A1
Application number: DE19702057629
Authority: DE
Inventors: Aime Malegue
Original assignee: Cefilac SA
Current assignee: Cefilac SA
Priority date: 1969-11-26
Filing date: 1970-11-24
Publication date: 1971-06-09
Also published as: GB1297690A; FR2069879A1; AT303493B; US3712103A; ZA708022B

Description

PATENTANWALT DR. HANS-G-UNTHEiI EGGLBT, DIPLOMCHEMIKERPATENT ADVOCATE DR. HANS-G-UNTHEiI EGGLBT, DIPLOMA CHEMIST

5 KDLN-LINDENTHAL PETER-KINTGEN-STHASSE 25 KDLN-LINDENTHAL PETER-KINTGEN-STHASSE 2

Köln, den 5. November 197o RÖ/pz/228Cologne, November 5th, 197o RÖ / pz / 228

CEFILAC, ^ o avenue de Messine, Paris (France)

Warmlochen von MetallblöckenHot punching of metal blocks

Die vorliegende Erfindung betrifft das Warmlochen von Metallblöcken und ihre Weiterverarbeitung zu Rohren oder Hohljirof ilen durch Strangpressen. Sie betrifft insbesondere ein neues Verfahren zum Aufweiten, bei dem durch Warmverformung ein Knüppel mit der gewünschten Bohrung (auch Aufweitdurchmesser genannt) versehen wird, wobei der Knüppel vorher durch Bohren im kalten Zustand mit einer axialen Bohrung versehen wurde.The present invention relates to the hot punching of metal blocks and their further processing into tubes or Hohljirof ilen by extrusion. In particular, it relates to a new method of expanding, in which by Hot deformation a billet is provided with the desired bore (also called the expansion diameter), whereby the billet was previously provided with an axial bore by drilling in the cold state.

Es ist insbesondere aus der FR-PS 1 IjJo 759 bekannt, zu diesem Zweck eine vertikale Lochpresse zu benutzen, deren Aufnehmer an seinem unteren Teil mit einem zylindrische:, durchbohrten Ring ausgestattet ist, der den Durchtritt des Aufweitwerkzeuges mit sehr geringem Spiel erlaubt; ein Teil des Metalls des Knüppels wird am Ende der Operation abgetrennt und verursacht einen Verlust, den Metallabfall.It is known in particular from FR-PS 1 IjJo 759, too to use a vertical punch press, the lower part of which is equipped with a cylindrical :, pierced ring is equipped, which allows the passage of the expansion tool with very little play; some of the metal of the billet is separated at the end of the operation, causing a loss, the Metal waste.

Ein derartiges Verfahren ist im allgemeinen zufriedenstellend, wenn das Gewicht des Metallabfalls gering ist, was in den meisten. Fällen zutrifft. In dem Falle, in dem jedoch der Aufweitdurchmesser relativ groß ist, ist der Metallverlust nicht vernachlässigbar. Hinzu kommt außer-Such a process is generally satisfactory when the weight of the metal waste is light, what in most. Cases applies. In the case where however, the expansion diameter is relatively large, the metal loss is not negligible. There is also

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dem die Notwendigkeit, den Inneren Durchmesser des Rings, genau festzulegen, wodurch man dazu gezwungen wird, ebenso viel Ringabmessungen bereit zu halten, wie es herzustellende Aufweitdurchmesser gibt.which the need to determine the inner diameter of the ring, specify exactly what is required to have as many ring dimensions ready as there is to be produced expansion diameter there.

Durch die vorliegende Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden.The present invention is intended to eliminate these disadvantages.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren, bei dem am unteren Teil des Aufnehmers der Lochpresse ein Ring angebracht ist, der eine konische Bohrung besitzt, deren kleinster Durchmesser gegen das untere Ende gewendet ist und den Arbeitsdurchmesser des Aufweitwerkzeugs bei weitem übersteigt; der vorher auf die Verformungstemperatur erwärmte Knüppel wird in dieser Presse aufgeweitet und anschließend in den Aufnehmer einer Strangpresse in der Weise eingeführt, daß derjenige Teil, der im Aufnemer der Lochpresse unten war, mit der vor dem Preßstempel angeordneten Preßscheibe der Strangpresse in Berührung kommt; dann wird das Metall in bekannter Weise stranggepresst.The invention is therefore a method in which a ring is attached to the lower part of the receiver of the punch press, which has a conical bore whose smallest diameter is turned towards the lower end and the working diameter of the expanding tool far exceeds; the previously on the deformation temperature heated billet is expanded in this press and then in the receiver of an extrusion press the way introduced that that part, which was in the record of the punch press, with the one in front of the ram arranged press disk of the extruder comes into contact; then the metal is in a known manner extruded.

Wenn man in dieser Weise verfährt, stellt man fest, daß sich der Knüppel im Verlaufe des AufweitVorganges insgesamt verformt, ohne das Metall abgetrennt und kein Verlust durch Metallabfall hervorgerufen wird. Die untere Stirnseite des Knüppels nimmt eine Form an, die amso mehr gewölbt ist, je größer das Verformungsverhältnis ist.If you proceed in this way, you will find that the stick is in the course of the expansion process as a whole deformed without severing the metal and causing no metal waste loss. The lower one The face of the billet assumes a shape that is more arched, the greater the deformation ratio is.

Der auf diese Weise erhaltene Knüppel wird in der Richtung stranggepresst, in der sich die gewölbte Oberfläche an der Seite des Preßstempels der Strangpresse befindet. Das Metall in der Nähe dieser gewölbten Oberfläche trittThe billet obtained in this way is extruded in the direction in which the curved surface is located on the side of the ram of the extruder. The metal near this domed surface occurs

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in die Masse des Preßrestes ein. Das erhaltene Produkt ist in doppelter Hinsicht vollkommen zufriedenstellend, nämlich in Bezug auf die metallurgische Struktur und seine Geometrie.into the mass of the pressed residue. The product obtained is completely satisfactory in two respects, namely in relation to the metallurgical structure and its geometry.

Fig. 1 stellt einen axialen Schnitt des unteren Teils einer Lochpresse dar, die mit einem erfindungsgemäßen Ring ausgerüstet ist, in der sich der untere Teil eines Knüppels gemäß dem Aufweitverfahren, das Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, verformt.Fig. 1 shows an axial section of the lower part a punch press, which is equipped with a ring according to the invention, in which the lower part of a Knüppels according to the expansion process, which is part of the invention Procedure is deformed.

In dieser Figur ist der Aufnehmer 1 einer Lochpresse dargestellt, der an seinem unteren Teil mit einem Ring mit kegelstumpfartiger Bohrung 2 ausgerüstet ist, sowie ein Aufweitwerkzeug oder Dornkopf 3> durch den die Aufweitung eines Knüppels 5 vorgenommen wird, in-dem er mit Hilfe des Dornschafts 4 durch den Knüppel gestossen wird. Durch diese Operation wird der unteren Oberfläche 6 des Knüppels 5 eine gewölbte Form gegeben.In this figure, the pickup 1 of a hole press is shown, which is attached to its lower part with a ring is equipped with a truncated cone-like bore 2, as well as an expansion tool or mandrel head 3> by which the expansion of a stick 5 is carried out, in which it is pushed through the stick with the help of the mandrel shaft 4. Through this operation the lower surface becomes 6 of the billet 5 given a curved shape.

Der äußere Durchmesser des Rings 2 ist ein wenig geringer als der innere Durchmesser des Aufnehmers. Die große Grundfläche der inneren kegelstumpfartigen Oberfläche des Rings 2 befindet sich an der Oberseite und besitzt einen Durchmesser, der vorzugsweise größer als Jo % des Aufnehmerdurchmessers ist, während die kleine Grundfläche sich in der Nähe der Unterseite befindet und einen Durchmesser besitzt, der vorzugsweise größer als 5o % des Aufnehmerdurchmessers ist. Die gesamte Höhe des Rings liegt vorzugsweise zwischen 7o und 12o mm. Die innere Oberfläche passt an der Oberseite mit einer torusförmigen Oberfläche zusammen, deren Breite vorzugsweise wenigerThe outer diameter of the ring 2 is a little less than the inner diameter of the transducer. The large base of the inner frustoconical surface of the ring 2 is at the top and has a diameter that is preferably greater than Jo% of the transducer diameter, while the small base is near the bottom and has a diameter that is preferably greater than 5o % of the transducer diameter. The total height of the ring is preferably between 7o and 12o mm. The inner surface mates at the top with a toroidal surface, the width of which is preferably less

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als J) % des Aufnehmerdurchmessers beträgt, jedoch ohne geringer als 5 mm zu sein.than J)% of the transducer diameter, but without being less than 5 mm.

Mit einem einzigen derartigen Ring kann man einen Knüppel durch V/armlochen mit Bohrungen versehen, deren Durchmesser - die praktisch gleich dem Durchmesser des Aufweitwerkzeuges sind- sehr verschieden sind und Vierte zwischen 25 bis 7° % des Durchmessers der kleinen Grundfläche der Bohrung des Rings annehmen können.With a single such ring, a billet can be provided with holes through V / armholes, the diameters of which - which are practically the same as the diameter of the expanding tool - are very different, and fourths are between 25 and 7 % of the diameter of the small base of the hole in the ring can.

Der Zustand der Oberfläche der auf diese V/eise erhaltenen Bohrung ist auf der ganzen Länge des Knüppels vollkommen unbeschädigt; ein leichtes Reissen tritt evtl. nur im unteren gewölbten Teil des Knüppels auf, der den Pressrest liefert. The condition of the surface of the obtained in this way The bore is completely undamaged along the entire length of the stick; a slight tearing may only occur in the on the lower arched part of the billet, which supplies the pressed residue.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt daher die Benutzung des gleichen Ringes für einen bedeutenden Bereich von Aufweitdurchmessern. Damit verbunden ist eine Vereinfachung der Werkzeuge und eine Beschleunigung der Verfahrensschritte, da man den Aufweitdurchmesser ändern kann, ohne den "Ring auszuwechseln. Dieses Verfahren vermeidet außerdem jeglichen Metallverlust während des Warmlochens.The method according to the invention therefore allows the same ring to be used for a significant area of expansion diameters. Associated with this is a simplification of the tools and an acceleration of the process steps, because you can change the widening diameter without changing the "ring. This procedure also avoids any metal loss during hot punching.

example

In einer vertikal angeordneten, hydraulischen 4oo t —Lochpresse, die einen Aufnehmer mit einem inneren Durchmesser von 226 mm besitzt, wird ein erfindungsgemäßer Ring eingesetzt, der eine Dicke von 9o mm hat und bei dem der Durchmesser der großen Grundfläche der inneren Bohrung 175 mm und der der kleinen Grundfläche des Rings Γ2ο mm beträgt. In diese Presse werden Knüppel aus normalemIn a vertical, hydraulic 4oo t punch press, which has a transducer with an inner diameter of 226 mm becomes a ring according to the invention used, which has a thickness of 9o mm and in which the diameter of the large base of the inner bore 175 mm and that of the small base of the ring Γ2ο mm amounts to. In this press billets are made from normal

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Stahl eingebracht, die im kalten Zustand mit einer Bohrung von einem Durohmesser von 2o mm versehen und anschließend auf Verformungstemperatur erhitzt wurden. Diese Knüppel wurden ohne Metallverlust warmgelocht, wobei die Durchmesser der so erzeugten Bohrungen zwischen 5o und 85 mm lagen, während die auf diese Weise erhaltenen Knüppel eine gewölbte untere Oberfläche besaßen. Steel introduced, which in the cold state with a bore provided with a Durohmesser of 20 mm and then heated to deformation temperature. These billets were hot-punched without loss of metal, the diameters of the bores thus produced were between 50 and 85 mm, while in this way obtained billets had a curved lower surface.

Sie wurden dann in einer horizontalen 5000 t-Presse stranggepresst, wobei ihre gewölbte Oberfläche in Kontakt mit der Preßscheibe der Presse war. Es wurden Rohre erhalten, die unterscheidliche innere Durchmesser besaßen, die zwischen 45 und 80 mm lagen und eine sehr gute Konzentrizität und eine einwandfreie metallurgische Qualität auf ihrer gesamten Länge aufwiesen.They were then placed in a 5000 ton horizontal press extruded with its curved surface in contact with the press disk of the press. There were pipes obtained that had different internal diameters ranging from 45 to 80 mm and one very large exhibited good concentricity and impeccable metallurgical quality along their entire length.

Die Metallverluste während der aufeinanderfolgenden Operationen waren durch einen Preßrest beim Strangpressen begrenzt, der ungefähr 2 % des eingesetzten Metalls darstellte. The metal losses during the successive operations were limited by a residue during extrusion, which represented approximately 2 % of the metal used.

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Claims

ί 1.JProcess for the production of pipes or hollow profiles by hot-punching metal billets, which are drilled beforehand in the cold state, and subsequent extrusion of these billets, characterized in that the billets that were previously on the fc deformation temperature in the transducer

a punch press which has a ring on its lower part with a frustoconical bore is provided, the smallest diameter of which is directed downwards and the working diameter of the Expanding tool far exceeds, is expanded and the billet obtained in this way in the An extrusion press receiver is introduced in such a way that the lower part of the piercing press receiver originating part comes into contact with the press disk arranged in front of the press ram and in known Way is extruded.

P 2. The method according to claim 1, characterized in that

an expansion tool is used, the diameter of which is between 25 and 70 % of the smallest diameter of the frustoconical bore of the ring.

J5. Method according to one of Claims 1 or 2, characterized characterized in that in at least one of the process steps of expanding and extruding a vitreous lubricant is used, which becomes viscous at the deformation temperature.

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