DE2204257A1

DE2204257A1 - Verfahren zum Herstellen von Stangen oder Draht mit nicht-rundem Querschnitt

Info

Publication number: DE2204257A1
Application number: DE19722204257
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl.-Ing. Robertsfors Nilsson (Schweden). P
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1971-02-12
Filing date: 1972-01-29
Publication date: 1972-08-31
Also published as: SE364885B; FR2125375A1; US3756054A; CA956267A; FR2125375B1; NL7201769A; GB1369920A

Description

Verfahren zum Herstellen von Stangen oder Draht mit nicht-rundem Querschnitt

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Stangen oder Draht mit nicht-rundem Querschnitt aus Kompoundmaterial mit einem Kern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und einem den Kern umschließenden Mantel aus Kupfer oder einer Kupferlegierung mittels hydrostatischen Strangpressens.

Bei dem genannten Verfahren geht man von einem Rohling aus, der aus einem Kern aus Aluminium und einem Hantel in Form eines Kupferrohres besteht. Der Rohling wird in eine mit einem Druckmittel gefüllte Kammer gesetzt und unter Einwirkung eines hohen allseitigen hydrostatischen Druckes durch eine Öffnung einer Matrize gepreßt und dabei zu einem Produkt mit gewünschtem Querschnitt verformt. Um eine gute Verbindung von Kern und Hantel zu erreichen, ist das hintere linde des Rohlings mit einer Dichtung, z.B. mit einem Dichtungsring oder einer Kappe aus elastischem Material versehen, so daß das Druckmittel nicht zwischen Kern und umgebenden Mantel gelangen kann.

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Die SW-PS 318 540 und die CH-PS 509 113 bzw. die DT-OS 1 777 beschreiben ein hydrostatisches Strangpressen von Kompoundprodukten mit einem Kern aus einem Material und einem Mantel aus einem anderen Material. Die beim Pressen verwendete Matrize hat einen konischen Einlaß. Beim hydrostatischen Strangpressen ist der Konus in den meisten Fällen sehr spitz, er hat gewöhnlich einen Winkel von ungefähr 45°. Bei Verwendung solcher Matrizen mit spitzem Einlaßkonus erzielt man beim Pressen von homogenem Material gute Resultate, und das Pressen kann bei verhältnismäßig niedrigem Druck durchgeführt werden. Beim Pressen von Kompoundmaterial mit Aluminiumkern und Kupfermantel sind bisher ebenfalls Matrizen mit verhältnismäßig spitzen konischen Einlassen zwischen 45° und 75° verwendet worden.

Drähte oder Profile mit nicht-rundem Querschnitt, besonders mit rechteckigem Querschnitt mit großem Seitenverhältnis, und mit dünnem Kupfermantel sind schwer zu pressen. Das Mantelmaterial wird dicker an den schmalen Seiten als an den langen. Die Schicht wird am allerdünnsten mitten auf den langen Seiten, es kann hier zum Freiliegen des Aluminiumkerns kommen.

Erfindungsgemäß wird bei der Herstellung von Kompoundkörpern aus einem Aluminiumkern und einem Kupfermantel so verfahren, daß der Rohling bei einem Querschnittsreduktionsverhältnis, das zwanzig übersteigt, durch eine Matrize mit einer doppelkonischen Eingangsöffnung gepreßt wird, deren äußerer erster konischer Teil einen kleineren Winkel hat als der innere zweite konische Teil.

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Es hat sich gezeigt, daß die Geometrie der Hatrize großen Einfluß auf das Produkt hat, besonders bei rechteckigem Querschnitt der Preßprodukte. Beim Pressen eines Drahtes oder eines Profils gemäß der Erfindung in einer Hatrize mit doppelkonischen Einlaß erhält man ein besseres Resultat als beim Pressen durch eine Matrize mit üblicher konischer Einlaßöffnung, so daß man auch Profile mit kleinerer Kupferquerschnittfläche als bisher herstellen kann. Das O.uerSchnittsreduktionsverhältnis (Spritzquote) beim Pressen muß zwanzig übersteigen und sollte fünfzig übersteigen. Vorzugsweise soll das Querschnittsreduktionsverhältnis zwischen hundert und zweihunderfünfzig liegen.

Der doppelkonische Einlaß der Hatrize muß so geformt sein, daß der äußere erste konische Teil einen kleineren Winkel hat als der innere zweite konische Teil. Der Durchmesser am Übergang zwischen beiden konischen Teilen des Einlasses soll ungefähr dem größten Haß der Hatrizenöffnung entsprechen. Bei einer rechteckigen öffnung soll somit der Übergangsdurchmesser des Einlasses ungefähr der Diagonale des Rechteckes entsprechen. Der Winkel des ersten konischen Teils soll 70° bis 115° und der des zweiten konischen Teils 125° bis 155° betragen. Besonders gute Resultate werden erzielt mit Winkeln von 75° bis 85° bzw. 135° bis 145°.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen :

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Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine Druckkammer

während des Strangpressens eines eingesetzten

Rohlings,
Fig. 2 in größerem Maßstab eine Ansicht auf die

Einlaßseite der Matrize und Fig. 3 und 4 Schnitte durch die Hatrize gemäß den

Linien A-A bzw. B-B in Fig. 2.

In den Figuren bezeichnet 1 einen Pressentisch und 2 einen Druckerzeugungskolben, der zu einer im übrigen nicht gezeigten hydraulischen Presse gehört, die einen Zylinder zur Betätigung des Kolbens 2 hat. Die Preßkammer enthält einen Hochdruckzylinder 3, bestehend aus einem Stahlzylinder 4, einem Bandmantel 5 aus unter Vorspannung aufgewickelten rechteckigen Bändern von hoher Festigkeit und aus Stirnplatten 6. Zwischen diesen und einer im Zylinder angeordneten Distanzhülse 7 sind Packungen 3 und 9 angeordnet, die zwischen dem Zylinder 4 und der Hatrize 10 bzw. dem Kolben 2 abdichten.

In der Preßkammer befindet sich ein Rohling 11, der aus einem Kern 12 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und einem diesen umgebenden Hantel 13 aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht. Am inneren Ende des Rohlings hat dieser eine ringförmige Nut 14, in der ein Ring 15 liegt; er verhindert, daß Druckmittel 16 zwischen Kern und Hantel dringt. Hierdurch bleiben die Flächen frei von Verunreinigungen und man erhält eine große Druckkraft zwischen Kern und Hantel, die eine gute

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Verbindung beider ergibt. Diese kann weiter verbessert werden, indem der Kern mit einer weiteren Nut 18 versehen wird.

Ein aus dem Rohling gepreßter Draht ist mit 17 bezeichnet.

In Fig. 2 bis 4 bezeichnet 20 den doppelkonischen Einlaß, 21 den äußeren ersten konischen Teil und 22 den inneren zweiten konischen Teil des Einlasses. Die Konuswinkel sind mit u. und ß bezeichnet, die rechteckige Pressenöffnung mit 23, ihre Diagonale mit D, ihre Breite mit B und ihre Höhe mit H. Am übergang zwischen den konischen Teilen 21 und 22 entspricht der Durchmesser ungefähr der Diagonale D des Rechtecks 23. Der Winkel α soll 70° bis 115° und der Winkel ß 125° bis 155° betragen. Hit Matrizen mit α = 80° und ß = 14O° sind sehr gate Resultate erzielt worden.

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Claims

Patentansprüche ;

1.' Verfahren zum Herstellen von Stangen oder Draht mit nicht-rundem Querschnitt durch hydrostatisches Strangpressen eines Rohlings mit einem Kern aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und einem den Kern umgebenden Hantel aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, bei dem der Mantel am hinteren Ende des Rohlings gegen den Kern abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling bei einem Querschnittsreduktionsverhältnis, das zwanzig übersteigt, durch eine Matrize (10) mit einer doppelkonischen Eingangsöffnung (20) gepreßt wird, deren äußerer erster konischer Teil (21) einen kleineren Uinkel hat als der innere zweite konische Teil (22).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressen bei einem Querschnittsreduktionsverhältnis zwischen 50 und 500, vorzugsweise zwischen 100 und 250, durchgeführt wird.

3. Matrize zum Pressen von Profilen mit nicht-rundem Querschnitt mit einem Kern aus Aluminium und einem Mantel aus Kupfer für ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (10) eine doppelkonische Bingangsöffnung (20) und der äußere erste konische Teil (21) einen kleineren Winkel hat als der innere zweite konische Teil (22).

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4. Matrize nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser am Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten konischen Teil (21, 22) der EingangsÖffnung (20) bei rechteckiger Matrizenöffnung (23) ungefähr gleich dem größten Haß (D) der Matrizenöffnung ist,

5. Matrize nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser am Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten konischen Teil (21, 22) der EingangsÖffnung (20) bei rechteckiger Matrizenöffnung (23) ungefähr gleich der Länge der Diagonalen (D) der Matrizenöffnung (23) ist.

6. Matrize nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) des ersten konischen Teils (21) 70° bis 115° und der Winkel (3) des zweiten konischen Teils (22) 130° bis 150° beträgt.

7. Matrize nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (~) des ersten konischen Teils (21) 75° bis 85° und der Winkel (ß) des zweiten konischen Teils (22) 135° bis 145° beträgt.

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