DE2214823A1

DE2214823A1 - Method for preventing a blank from being fully extruded in hydrostatic extrusion - US Pat

Info

Publication number: DE2214823A1
Application number: DE19722214823
Authority: DE
Inventors: Ingemar Dipl.-Ing. Västeraas Strömblad (Schweden). P
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1971-03-30
Filing date: 1972-03-27
Publication date: 1972-10-12
Also published as: BE780055A; US3751955A; DE2214823B2; CA955560A; FR2132174A1; GB1375595A; CH536144A; SU464091A3; IT961573B; SE365959B

Description

Verfahren zum Verhindern des vollständigen Herauspressens eines Rohlings beim hydrostatischen StrangpressenMethod for preventing a blank from being fully extruded in hydrostatic extrusion - US Pat

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern des vollständigen Herauspressens eines Rohlings durch die Matrize beim hydrostatischen Strangpressen,The present invention relates to a method of prevention the complete pressing out of a blank through the die during hydrostatic extrusion,

Beim hydrostatischen Strangpressen wird ein Rohling in eine Preßkammer gebracht und einem allseitigen Druck durch ein den Rohling umgebendes Druckmittel ausgesetzt und unter Einwirkung dieses Druckes durch eine Öffnung einer in der Druckkammer angeordneten Matrize gepreßt. Beim Pressen arbeitet man mit sehr hohen Drücken, gewöhnlich zwischen 10 und 30 kbar. Beim vollständigen Herauspressen des Rohlings kommt es zu einem beinahe explosionsartigen Herausströmen des unter Druck stehenden Druckmittels durch die Öffnung der Matrize. Das herausströmende Druckmittel kann sowohl Personenschäden, als auch Materialschäden an Presse, gepreßtemIn hydrostatic extrusion, a blank is placed in a press chamber brought and subjected to pressure on all sides by a pressure medium surrounding the blank and under the action of this Pressure pressed through an opening of a die arranged in the pressure chamber. When pressing you work with very high pressures, usually between 10 and 30 kbar. When fully pressed out of the blank there is an almost explosive outflow of the pressurized pressure medium through the Opening of the die. The pressure medium flowing out can cause personal injury as well as material damage to the press, pressed

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Produkt und in der Umgehung verursachen. Das Strangpressen wird deshalb abgebrochen, ehe der Rohling vollständig verbraucht ist. Der Rohlingsrest ist in der Regel ein Schrottverlust.' Um diesen Verlust klein zu halten und die beste Ausnutzung der Preßanlage zu erreichen, ist es wichtig, das Strangpressen spät abzubrechen, so daß der unverpreßte Teil des Rohlings klein wird. Verschiedene Methoden v/erden angewandt. Man mißt z.B. die Bewegung eines Druckerzeugungsstempels. Entweder kann die ganze Bewegung gemessen werden oder nur von dem Augenblick an, in dem das Strangpressen von Material durch die Matrize beginnt. Die Bewegung wird unterbrochen, wenn die Berechnungen ergeben, daß ein gewünschtes Volumen verpreßt worden ist. Die erstgenannte Methode ist sehr unsicher, während die zweite, beschrieben in der deutschen Pat.Anm. P 19 32 662.6-14, in vielen Fällen zu guten und sicheren Resultaten führt. Eine andere bekannte Art, das Pressen zu unterbrechen, besteht darin, dem hinteren Teil des Rohlings einen größeren Querschnitt zu geben als dem Rohling im übrigen, so daß das Querschnittsreduktionsverhältnis sich ändert, wenn dieser hintere Teil des Rohlings in die Matrize kommt. Das vergrößerte Querschnittsreduktionsverhältnis bedeutet eine Steigerung des erforderlichen Preßdruckes, wodurch der Druck in der Druckkammer der Presse zunimmt. Diese Druckzunahme wird angezeigt und zum Abbrechen des Strangpressens ausgenutzt.Cause product and in the bypass. The extrusion is therefore canceled before the blank is completely used up. The remainder of the blank is usually a waste of scrap. ' To this one To keep loss small and to get the best utilization of the press equipment, it is important to stop the extrusion late break off, so that the unpressed part of the blank becomes small. Various methods are used. One measures e.g. the Movement of a pressure generating stamp. Either the whole movement can be measured or only from the moment in which extrusion of material through the die begins. The movement is interrupted when the calculations show that a desired volume has been compressed. The first method is very unsafe, while the second, described in of the German Pat. P 19 32 662.6-14, in many cases leads to good and reliable results. Another well-known species Interrupting the pressing consists in giving the rear part of the blank a larger cross-section than the blank otherwise, so that the area reduction ratio changes when this rear part of the blank enters the die comes. The increased area reduction ratio means an increase in the required pressing pressure, thereby increasing the pressure increases in the pressure chamber of the press. This pressure increase will displayed and used to cancel the extrusion.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, durch das in einfacher, aber zuverlässiger Weise eine Stillsetzung des Preßvorganges kurz vor dem vollständigen Vorpressen des Rohlings erreicht wird.The invention is based on the object of developing a method by means of which in a simple but reliable manner the pressing process is stopped shortly before the blank is completely pre-pressed.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der hintere Teil des Rohlings so behandelt wird, daß seine Härte größer ist als die des übrigen Rohlings, daß der Preßdruck fortlaufend gemessen wird und daß der beim Verpressen des härteren Endteils auftretende Druckanstieg angezeigt wird und/oder die Stillsetzung des Preßvorganges auslöst. Das Verfahren ist besonders geeignet beim Pressen von Stahl, wobei der hintere Teil des Rohlings auf geeignete Harte gehärtet wird.To solve the problem, a method of the type mentioned is proposed, which is characterized in that the rear part of the blank is treated so that its hardness is greater than that of the rest of the blank that the pressing pressure is continuously measured and that the pressure increase occurring when pressing the harder end part is displayed and / or the shutdown of the pressing process triggers. The method is particularly suitable when pressing steel, the rear Part of the blank is hardened to a suitable hardness.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausfiihrungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden:The invention is to be explained in more detail on the basis of the exemplary embodiments shown in the figures:

Fig. 1 zeigt den Zusammenhang zwischen Querschnittsreduktionsverhältnis und Strangpreßdruck für ein- und dasselbe Material in weichgeglühtem bzw. wärmebehandeltem oder gehärtetem Zustand.Fig. 1 shows the relationship between the area reduction ratio and extrusion pressure for one and the same material in annealed and heat-treated, respectively or hardened state.

Fig. 2 zeigt schematisch die Preßkammer einer hydrostatischen Strangpresse.Fig. 2 shows schematically the compression chamber of a hydrostatic Extrusion press.

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Der Zusammenhang zwischen erforderlichem Preßdruck und Querschnittsreduktionsverhältnis für eine Stahlsorte und eine Kupferlegierung wird in Fig. 1 gezeigt. Das Querschnittsreduktionsverhältnis ist das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche A₀ eines Rohlings und der Querschnittsfläche A eines geformten Produkts. Das Querschnittsreduktionsverhältnis ist somit = _£. Für den Zusammenhang zwischen Preßdruck PThe relationship between the required pressing pressure and the area reduction ratio for a steel grade and a copper alloy is shown in FIG. The area reduction ratio is the ratio between the cross-sectional area A _{0 of} a blank and the cross-sectional area A of a molded product. The cross-section reduction ratio is thus = _ £. For the relationship between the pressure P

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und Quersohnittsreduktionsverhältnis ο gilt:and cross-sonality reduction ratio ο applies:

P s Ic₁ + k₂ . log ^Ao ,P s Ic ₁ + k ₂ . log ^A o,

wobei k₁ und k~ material abhängige Konstanten sind. Die in der Figur gezeigten Kurven gelten für dasselbe Stahlmaterial bzw. Kupfermaterial, jedoch für verschiedene Härtegrade dieser Materialien.where k ₁ and k ~ are material dependent constants. The curves shown in the figure apply to the same steel material or copper material, but for different degrees of hardness of these materials.

In Fig. 2 bezeichnet 1 einen Hochdruckzylinder, in dem eine Matrize 2 und ein Druckerzeugungsstempel 3 angeordnet sind. In dem Zylinder sind Dichtungen 4 und 5 angeordnet, die den Innenraum des Zylinders 1 gegen den Stempel 3 bzw. gegen die Matrize 2 abdichten. Die Dichtungen liegen in Nuten, die sich zwischen dem Distanzrohr 6 und den Stirnfronten 7 und 8 bilden. Die Matrize stützt sich gegen den Tisch 9 in einem nicht gezeigten Preßstativ, das auch einen Betätigungszylinder zum Treiben des Druckerζeugungsstempeis/enthält. In dem Raum 10, der mit einem Druckmittel gefüllt ist, beispielsweise RizinusölIn Fig. 2, 1 denotes a high-pressure cylinder in which a die 2 and a pressure generating stamp 3 are arranged. In the cylinder seals 4 and 5 are arranged, which the interior of the cylinder 1 against the punch 3 and against the Seal die 2. The seals lie in grooves that are formed between the spacer tube 6 and the fronts 7 and 8. The die is supported against the table 9 in a press stand, not shown, which also has an actuating cylinder for Driving the pressure generation system / contains. In room 10, which is filled with a pressure medium, for example castor oil

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ist ein Rohling 11 mit einem Querschnitt A_Q eingesetzt, der in der Matrize zu einem Produkt 12 mit einem Querschnitt A verformt wird. Der Rohling kann aus einem Stahl sein, für welches der Zusammenhang zwischen Querschnittsreduktionsverhältnis und Strangpreßdruck im weichgeglühtem Zustand der Linie Fe,. folgt und im gehärteten Zustand der Linie Fep· Besteht ein Rohling 11 an seinem vorderen Teil b aus weichgeglühtem Material und an seinem hinteren Teil a aus gehärtetem Material, so ist zum Strangpressen des weichgeglühten Teils bei einem Querschnittsreduktionsverhältnis ο = 5 ein Druck von ca. 10 kbara blank 11 with a cross section A _{Q is} inserted, which is deformed in the die to form a product 12 with a cross section A. The blank can be made of a steel for which the relationship between the cross-section reduction ratio and extrusion pressure in the soft-annealed state of the line Fe ,. follows and in the hardened state of the line FepIf a blank 11 consists of annealed material on its front part b and hardened material on its rear part a, a pressure of approx. 10 is required for extrusion of the annealed part with a cross-section reduction ratio ο = 5 kbar

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erforderlich. Wenn der harte Teil a in die Matrize kommt, ist, wie Kurve Fep zeigt, für die Fortsetzung des Strangpressens ein Druck von ca. 13 kbar erforderlich. Die Druckzunahme in dem Raum 10, wenn der harte Teil des Rohlings in die Matrize kommt, kann indirekt von einem druckabtastenden Organ erfaßt werden, das mit dem Treibzylinder des Druckerzeugungsstempels in Verbindung steht. Das Pressen kann durch ein Betätigungswignal von dem abtastenden Organ beendet werden, wenn der Druck einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Das Härten kann einfach neben der Presse mit einem Hochfrequenzaggregat ausgeführt werden, was u.a. den Vorteil hat, daß die Gefahr, daß ein Rohling falsch liegt, so daß der harte Teil der Matrize zugewandt ist, vermieden wird.A "
necessary. When the hard part a comes into the die, as curve Fep shows, a pressure of approx. 13 kbar is required to continue extrusion. The increase in pressure in the space 10 when the hard part of the blank comes into the die can be detected indirectly by a pressure-sensing element which is in communication with the drive cylinder of the pressure generating die. The pressing can be terminated by an actuation signal from the scanning member when the pressure has reached a predetermined value. Hardening can simply be carried out next to the press with a high-frequency unit, which has the advantage, among other things, that the risk of a blank lying incorrectly, so that the hard part faces the die, is avoided.

Die Erfindung ist für alle Materialarten geeignet, denen man . durch zweckmäßige Behandlung verschiedene Härten geben kann. SieThe invention is suitable for all types of materials that one. can give different degrees of hardness through appropriate treatment. she

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ist somit nicht auf Stahl und Kupfer beschränkt, sondern diese Materialien sind nur als Beispiele genannt.is therefore not limited to steel and copper, these materials are only given as examples.

Es ist ein wesentlicher Vorteil, daß der Rohling über seine ganze Lange denselben Querschnitt hat und daß die Härtesteigerung im Rohlingsmaterial zustand^ebracht wird. Man vermeidet damit die bei bekannten Methoden erforderliche Querschnittsvergrößerung, die ein Stauchen des Rohlingsendes oder ein Abdrehen des übrigen Teils des Rohlings erfordert und damit zu einem großen Materialverlust führt. Außerdem gewinnt man eine höhere Volumenausnutzung der Preßausrüstung und somit ein höheres Produktionsvermogen.It is an essential advantage that the blank has the same cross-section over its entire length and that the increase in hardness is brought about in the raw material. This avoids the cross-sectional enlargement required with known methods, which requires upsetting the end of the blank or turning off the remaining part of the blank, and thus leads to a large loss of material. In addition, you gain a higher volume utilization of the press equipment and thus a higher production capacity.

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Claims

Patent claims:

1.! Procedure to prevent complete squeezing a blank through the die in hydrostatic extrusion, characterized in that the rear part (a) of the Blank (11) is treated so that its hardness is greater than that of the rest of the blank, that the pressing pressure is measured continuously and that the pressure increase occurring during the pressing of the harder end part is displayed and / or the shutdown the pressing process triggers.

2. The method according to claim 1, characterized in that a blank made of steel is hardened at its rear end.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure increase occurring during pressing in the drive cylinder and affects organs that stop pressing.

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