DE2121300C3

DE2121300C3 - Process for the production of starting forms by cutting metal bars

Info

Publication number: DE2121300C3
Application number: DE19712121300
Authority: DE
Inventors: Bruno; Demmler Wolfgang Dipl.-Ing.; Neuberger Fritz Dipl.-Ing.; Morgenstern Lothar Dipl.-Ing.; DDR 9500 Zwickau Bräunlich
Original assignee: Umformtechnik Erfurt GmbH
Current assignee: Umformtechnik Erfurt GmbH
Priority date: 1970-05-27
Filing date: 1971-04-30
Publication date: 1977-02-03

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ausgangsformen durch Schneiden von Metallstangen, vorzugsweise von Stahlstangen, für ein nachfolgendes Fließpressen oder gratloses Schmieden sowie auch für die spannende Weiterbearbeitung.The invention relates to a method for producing initial shapes by cutting metal bars, preferably from steel bars, for a subsequent extrusion or burr-free forging as well for exciting further processing.

Es ist bereits bekannt, Ausgangsformen bruchflächenfrei durch Schneiden herzustellen, indem mindestens zu Beginn des Schneidvorganges im Stangenwerkstoff eine mechanische Spannung erzeugt und während des gesamten Schneidvorganges aufrechterhalten wird. Die mechanische Spannung entspricht dabei der Streckgrenze des Stangenwerkstoffes oder sie ist größer als diese.It is already known to produce starting shapes free of fracture surfaces by cutting by at least to The beginning of the cutting process generates a mechanical tension in the bar material and during the entire cutting process is maintained. The mechanical stress corresponds to the yield point of the bar material or it is larger than this.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß es nur für das Schneiden von /Vf-Metallen angewendet werden kann. Die hohe, während des gesamten Schneidvorganges wirksame axiale Belastung des Stangenwerkstoffes, führt beim Schneiden von Stahl zu starken Aufschweißerscheinungen an den Schneidwerkzeugen, die die Schnittflächen der Ausgangsform zerstören und die Standmenge der Schneidwerkzeuge nur auf einige Ausgangsformen beschränken.The disadvantage of this method is that it is only used for cutting / Vf metals can be. The high axial load of the Bar material, leads to strong welding phenomena on the cutting tools when cutting steel, which destroy the cut surfaces of the original shape and the tool life of the cutting tools limit only to a few initial forms.

Ein anderer Vorschlag zur Herstellung von Ausgangsformen aus Stahl besteht darin, daß das Schneiden mit erhöhten Geschwindigkeiten von 3 bis 4 m/s vorgenommen wird und dabei axiale Druckspannungen in der Schneidzone vorgesehen sind, die unterhalb der Schneidzone vorgesehen sind, die unterhalb der Streckgrenze der zu schneidenden Metallstange bleiben. Another proposal for the production of starting forms from steel is that the cutting is carried out at increased speeds of 3 to 4 m / s and there are axial compressive stresses are provided in the cutting zone, which are provided below the cutting zone, which are below the The yield point of the metal rod to be cut remains.

Die axiale Druckspannung mit einer Größe von maximal der halben Streckgrenze behindert dabei während des Schneidvorganges eine Verlängerung des abzuschneidenden Stangenstückes, und die erhöhte Schneidgeschwindigkeit läßt den Vorgang des Schneidens spröder ablaufen als bei niedrigen Beanspruchungsgeschwindigkeiten jedoch treten durch die über den gesamten Durchmesser wirkenden axialen Belastungen im Dauerbetrieb wiederum Aufschweißungen an den Schnittflächen der Ausgangsformen und an den Schneidwerkzeugen auf. Infolge des sich in Schneidrichtung einstellenden leicht S-förmigen Verlaufs der Schnittflächen zerstören sich während der vollständigen Trennung die sich konvexförmig ausgebildeten beiden gegenüberliegenden Bruchflächenzonen. Die Reibkräfte sind derart hoch, so daß Aufschweißungen nicht zu verhindern sind. Eine Steigerung der axialen Druckspannung über die Größe der halben Streckgrenze hinaus bis zur Streckgrenze hin bringt noch negativere Schr.eidergebnisse.The axial compressive stress with a size of a maximum of half the yield point is a hindrance during the cutting process an extension of the rod section to be cut, and the increased Cutting speed makes the cutting process more brittle than at low stress speeds however, the axial loads acting across the entire diameter occur in continuous operation, in turn, welds on the cut surfaces of the original shapes and on the Cutting tools on. As a result of the slightly S-shaped course of the Cut surfaces destroy each other during the complete separation, the two convex-shaped ones opposite fracture surface zones. The frictional forces are so high that welds do not occur prevent are. An increase in the axial compressive stress over half the yield strength up to the yield point brings even more negative twisting results.

Der Zweck der Erfindung ist es, die genannten Mängel zu beseitigen.The purpose of the invention is to remedy the aforementioned shortcomings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung qualitativ hochwertiger, mit einer Anschnittzone und einem Sruchflächenteil geringster Rauhigkeit aufweisender Ausgangsformen durch Schneiden von Metallstangen, vorzugsweise Stahlstangen, zu entwickeln, wobei sowohl eine erhöhte Schneidgeschwindigkeit, als auch eine axiale Belastung unterhalb der Streckgrenze des zu schneidenden Werkstoffes vorliegen sollen.The invention is based on the object of a method for the production of higher quality, with a gate zone and a fracture surface part of the lowest roughness exhibiting initial shapes Cutting metal rods, preferably steel rods, develop, with both an increased Cutting speed, as well as an axial load below the yield point of the one to be cut Material should be available.

Erfingungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die axiale Spannung plötzlich nach einem Bruchteil der Zeitdauer des Schneidvorganges, jedoch mindestens vor dem vollständigen Zerteilen der Metallstange aufgehoben wird.According to the invention, this object is achieved in that the axial tension suddenly changes to a fraction the duration of the cutting process, but at least before the metal rod is completely divided will be annulled.

Infolge dieses plötzlichen Axialkraftabbaues kann der Stangenwerkstoff vor und während der verfahrensbedingten Anschnittpha&e mit einer axialen Spannung beaufschlagt werden, die bis dicht unterhalb der Streckgrenze des Stangenwerkstoffes reicht. Damit wird die Längung der herzustellenden Ausgangsform weitestgehend eingeschränkt, so daß die Schnittflächenabmessung in Schneidrichtung nahezu den Ausgangswert des Stangenwerkstoffes beibehält. Der sich mit der erhöhten Schneidgeschwindigkeit einstellende noch vorhandene S-förmige Schnittflächenverlauf in Schneidrichtun« nähert sich weiterhin einer Geraden und beim Vorbeigleiten der beiden jeweiligen Bruchflächenzonen treten damit keine Aufschweißerscheinungen mit den weiteren Nachteilen an den Schneidbuchsen auf. Es können qualitativ hochwertige, insbesondere scheibenförmige, Ausgangsformen von Stahlstangen mit einer Anschnittzone und einem Bruchflächenteil geringster Rauhigkeit, industriell gefertigt werden.As a result of this sudden reduction in axial force, the rod material can before and during the process-related Axial tension is applied to the gate phase, which is until just below the The yield point of the bar material is sufficient. This is the elongation of the original shape to be produced largely restricted, so that the cut surface dimension in the cutting direction is almost the initial value of the rod material. The one that still sets in with the increased cutting speed The existing S-shaped cut surface course in the cutting direction continues to approach a straight line and when the two respective fracture surface zones slide past, there are no signs of welding with the other disadvantages of the cutting bushes. It can be high quality, in particular Disc-shaped, starting forms of steel bars with a gate zone and a fracture surface part lowest roughness, industrially manufactured.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeisoiel näher erläutert werden.The invention is intended below to be based on an exemplary embodiment are explained in more detail.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Fig. 1 Prinzipskizze einer Vorrichtung in Ausgangsstellung nach einem Schnitt der F i g. 2.Fig. 1 schematic diagram of a device in the starting position after a section of FIG. 2.

F i g. 2 einen Schnitt nach Fig.).F i g. 2 a section according to FIG.).

Ein Führungskörper 14 ist mit einem Schneidwerkzeug-Grundkörper 4 verbunden. Innerhalb des Führungskörpers 14 befindet sich ein steuerbarer Druckmechanismus 16; 15; 13. Der Druckbacken 13 ist im Führungskörper 14 verschiebbar gelagert. Im Druckbacken 13 ist die Spindel 17 über das Getriebe 18 verstell- und verriegelbar Die Spindel 17 trägt an der Stirnseite, die dem Stangenwerkstoff 10 zugewendet ist, ein Druckstück 12. Mit dem Schneidwerkzeug-Grundkörper 4 ist ein Aufnahmekörper 2 formschlüssig verbunden, in dem eine Schneidbuchse 11 eingepreßt ist. Dem innerhalb des Grund- und Aufnahmekörpers 4; 2 senkrecht zur Stangenzuführrichtung verschiebbar gelagerten Schlitten 3 ist an seinem unteren Ende eine Dämpfungseinrichtung 8 zugeordnet.A guide body 14 is provided with a cutting tool body 4 connected. A controllable pressure mechanism is located within the guide body 14 16; 15; 13. The pressure jaw 13 is in Guide body 14 displaceably mounted. The spindle 17 is in the pressure jaw 13 via the gear 18 adjustable and lockable The spindle 17 carries on the Front side facing the bar material 10, a pressure piece 12. With the cutting tool base body 4, a receiving body 2 is positively connected, in which a cutting bush 11 is pressed. The inside of the base and receiving body 4; 2 can be displaced perpendicular to the bar feed direction A damping device 8 is assigned to the mounted slide 3 at its lower end.

Im Schlitten 3 ist eine Schneidbuchse 9 eingepreßt,die ihrerseits den Anschlag 5 führt, dessen Bund innerhalb der Schn^idbuchse 9 die Höhe der scheibenförmigen Ausgangsform bestimmt. Ein Auswerfer 6 ist gegenüber der Auswerferöffnung verschiebbar im Grundkörper 4 gelagert. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Der Stangenwerkstoff 10 wird mittels schwenkbarer Zuführzange 7 zwischen Druckstück 12 und Schneidbuchse 11 so eingeführt, daß Stangenwerkstoff 10 und Schneidbuchsen ti; 9 miteinander fluchten. Die durch Getriebe 18 angetriebene Spindel 17 schiebt den Stangenwerkstoff 10 in die Schneidbuchsen 11; 9 bisIn the carriage 3 a cutting bush 9 is pressed, the in turn the stop 5 leads, the collar of which within the cutting bushing 9 is the height of the disk-shaped Initial shape determined. An ejector 6 is displaceable in the base body 4 with respect to the ejector opening stored. The operation of the device is as follows: The rod material 10 is pivotable by means of Feed pliers 7 inserted between pressure piece 12 and cutting bush 11 so that bar material 10 and Cutting bushes ti; 9 align with each other. By Gear 18 driven spindle 17 pushes the bar material 10 into the cutting bushes 11; 9 to

zum Anschlag 5.to stop 5.

In dieser Stellung wird die Spindel 17 mechanisch verriegelt. Der Arbeitshub des Maschinenstößel!. I wird 3usgclöst. Kurz bevor der fviaschinenstößel ί mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s auf den mit der Dampfungs- ί einrichtung 8 verbundenen Schlitten J auftriift, wird der Stößel 16 über einen verstellbaren Ex/enterbeirieb (nicht dargestellt) nach unten gedrückt. Damit werden über die Hebel 15, der Druckbacken 13 und die Spindel 17 mit dem Druckstück 12 in Zuführrichtung bewegt und der Stangenwerkstoff 10 axial mi( einer Druckspannung belastet, die dicht unterhalb der Streckgrenze des zu schneidenden Werkstoffes liegt. Anschließend bewegt der Maschinensiöße! 1 den Schlitten 3 und damit die Schneidbuchsc 9 in Schneidrichtung, wobei das Anschneiden des axial belasteten Stangenwerkstoffes 10 erfolgt. Danach überschreitet das Kniehebelsystem die gestreckte Lage der Hebel 15. Der Druckbacken 13 und die Spindel 17 mit dem Druckstück 12 bewegen sich entgegengesetzt zur Zuführrichtung. Dadurch wird die axiale Druckspannung dicht unterhalb der Streckgrenze im Stangenwerkstoff 10 plötzlich abgebaut. Während der weiteren Abwärtsbewegung des Maschinenstößels I wird der Stangenwerkstoff IO völlig geschnittenThe spindle 17 is mechanically locked in this position. The working stroke of the machine ram !. I will be dissolved. Shortly before the machine ram ί strikes the slide J connected to the damping device 8 at a speed of 2 m / s, the ram 16 is pressed down via an adjustable ex / enter drive (not shown). In this way, the lever 15, the pressure jaw 13 and the spindle 17 with the pressure piece 12 are moved in the feed direction and the bar material 10 is axially loaded with a compressive stress that is just below the yield point of the material to be cut Carriage 3 and thus the cutting bushes 9 in the cutting direction, with the cutting of the axially loaded rod material 10. The toggle lever system then exceeds the extended position of the lever 15. The pressure jaw 13 and the spindle 17 with the pressure piece 12 move in the opposite direction to the feed direction the axial compressive stress suddenly dissipated just below the yield point in the rod material 10. During the further downward movement of the machine ram I, the rod material IO is completely cut

Dabei entsteht eine Hruchflächc geringster Kntihigken. Weder Aufsehwcißcrsdu'inurigcn an den Schnittflachen der Ausgangsformen noch ein Nachschneiden der Schneidbtichscn !(; 9 beeinflussen das Schneider· gebnis. Beim Krrcichen der unteren Totlage des Schlittens 3 wird über den hydraulischen Auswerfer 6 und Anschlag 5 der in der beweglichen Schneidbuchsc 9 befindliche Abschnitt entgegen der Zuführrichtung ausgeworfen. Beim anschließenden Aulwarishub des fvhischinenslößcls 1 werden der Schlitten 3 durch du· Diimpfungseinrichtung 8 und der Stößel 16 in die· Schneidausgangsstcllung zurückgeführt. Die medium sehe Verriegelung der Spindel 17 wird gelost. Durch erneuten Antrieb der Spindel 17 wird der Stangenwerk stoff 10 in Zuführrichtung wieder bis zum Anschlag 5 geschoben, der sich am Schlitten 3 abstützt. Dieser Arbeitszyklus wiederholt sich, bis der Stangenwerkstoff 10 völlig aufgearbeitet ist. Danach wird durch Entriegeln und Antrieb der Spindel 17 entgegen der Zuführrichtung die Spindel 17 in Ausgangsstellung zurückbewegt. Die Zuführzange 7 führt neuen Stangenwerkstoff 10 zu.This creates a cracked surface of the smallest amount of cracks. Neither oversight cleaning on the cut surfaces of the original shapes still a re-cutting of the cutting edges! (; 9 influence the cutter result. In the case of the bottom dead center of the The slide 3 is moved into the movable cutting bush 9 via the hydraulic ejector 6 and stop 5 located section ejected against the feed direction. At the subsequent Aulwarishub des fvhischinenslößcls 1, the slide 3 is driven by Attenuation device 8 and the plunger 16 in the · Cutting output position returned. The medium see locking of the spindle 17 is released. Through renewed drive of the spindle 17, the rod material 10 is again up to the stop 5 in the feed direction pushed, which is supported on slide 3. This work cycle is repeated until the rod material 10 is completely worked up. Then by unlocking and driving the spindle 17 against the Infeed direction, the spindle 17 is moved back into the starting position. The feed tongs 7 feeds new bar material 10 to.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Process for the production of starting forms by cutting metal rods, preferably of steel bars, with increased speed, at least in the piece to be separated the Metal rod and, before starting cutting, an axial tension that is below the yield point of the material to be cut lies, is generated and maintained, characterized in, that the axial tension suddenly occurs after a fraction of the duration of the cutting process, but at least before the metal rods are completely cut up.