DE2256816B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Kaltherstellen von konischen Tubenzwischenrohlingen - Google Patents

Description

r^^_nanders^_achteln zu können. Dam« ^s'^{e m}^ⁿ⁸,_{ten Zwec}k erreicht, nämhch ein-S?,,«, Transpen <ter ungefüllten ^^ Verpackungsmittel» und zum anx₅ TubenffggSair Beschädigung der Tuben vernnderen die Oetanr

gert Herstellen von Tuben mit kegel-

_r^/j2 KeI zylindrische Tubenzwischenrohlinge formigem Mto»·^ Matrize einzusetzen und sie mit - einzeln^e «kegel.g ^.^ _{(deutsches Ge}.

aufblasbaren bcm ^ ^ _unmiUelba.

Α~ΐ von, Luft wobei die Füllöffnung der Tube res E-"blasen von ^. ^^, _verschlossen

^m! Vh ' iV TnenTender Aufweitung der Füllöffnung „ wird.^{das π1}'^{1 2}^_n ^e^ (DT-AS 2 012 701). Jedoch weit.er vorge schöbe η w, j _zy,_indrischen Tube

erleidet das^ MetaU e ner _{Ormj Gestak eine}

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durch das gewisse'

t^Shtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Wtndelwi-AeI (a) des oder der

Stege (4) etwa 20° betritt

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4. dadurch

gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Steg (4) .m Längsschnitt durch den Fließpreßstempel (2) eine j. Fließrichtung des Metalls unter einem W.nkel (b) von etwa 25° ansteigende Flanke (6) aufweist

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5.

dadurch gekennzeichnet, daß. wie an sich bekannt der Fließpreßstempel (2) drehbar ist. und daß d^e Drehrichtung dem Einschrauben des Fheßpreßstempeis (2) in den Preßling (7) entspricht.

^Vorrichtung ,n de ^

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_{6 erscnwer}t. Außerdem muß Arbeitsschrittes eine zusätzli- £ ^^ngsstr^

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kaltherstellen von Tubenzwischenrohlin-

gen mit zu ihrer Füllöffnung hin ir c.„„„i„ „„„,,;_

ehendem Maß zunehmendem

^|f ^Z _e ^U _{fügt wer}den.

Tel/Versuch Äzwischenrohlinge mit in zum Jeder Versuch, iud _erweiterter Füllöffnung

Stape ⁿ..^a^^r.^e™SagflieBpressen herzustellen, ist ^"^^^^Sfert daß man einen koni-

^bis.^her"ⁿ.^d" ' »".!L·el ni-ht verwenden kann. Be.m

sehen F^ßpreßst^empri ™£ _{durcn einen ring}.

Schlagfl.eOpressen t-eut ^aa _{eßschulter des}

formen SJ»'» ^^w'**^en _{M ize u}^_{d steigt para},i_e| Fl.eßpreßs f^mff'Ä^i _in einem Abstand von ^^^^ffitelmilfimeten von der t^etandΐ? Dieser Abstand ist nowendi* damit ds Metall· d« sich mit zunehmender Entfernung vom ringförmigen Spalt abkühlt, nicht auf den ll.eßpreß-"l aufschrumpft, denn die dadurch entstehende

wäre ein Fließen des

benzwischenrohlinge. die im allgeme.nen durch Kaltließ,

Längsrichtung ge-

^{ine wirlscha}""·

fahren des Schlagfließpressens und mit bekannten Vor-

33Γ ä^ä:

627 672

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tern aufweist, deren Einhüllende vom Kopf des Fließpreßstempels ausgehend sich erweitert und einen Kegelstumpf bildet, dessen Achse mit der Achse des Fließpreßstempels zusammenfällt Hierbei ist jedoch mir eine begrenzte Anzahl von Stegen oder Schultern mög-Itch, da jede von ihnen eine plötzliche Durchmesservergrößerung bewirkt und daher dem fließenden Metall einen erheblichen Widersland entgegengesetzt Die Summe aller dieser Widerstände überschreitet schließlich die Druckfestigkeit einer durch Fließpressen sich ausbildenden Tube, so daß diese sich nach Art einer Ziehharmonika faltet, ohne die erwünschte Länge zu erreichen.

Zum Herstellen von Flaschenkapsel aus Weichmetall ist es bekannt (US-PS 2 096 018), einen fließpreßar- tigen Preßvorgang in einem Werkzeug auszuführen, das eine Matrize mit sich kegelstumpfförmig nach außen erweiterndem Hohlraum und einen in dem Hohlraum rotierenden Stempel aufweist Am Stempel sind, parallel zu dessen Mantellinien, mehrere schlanke RoI-len gelagert, die das längs des Stempels ansteigende Metall an der konischen Innenwand der Matpze auswalzen. Ein Fließpreßvorgang mit der den" Schlagfließpressen eigentümlichen hohen Fließgeschwindigkeit des Metalls ist mit diesem überdies aufwendigen und »5 verschleißanfälligen Werkzeug nicht durchführbar.

Es ist also bisher in der Praxis nicht möglich gewesen, durch Schlagfließpressen Tuben mit einem Kegelwinkel auszuführen, der ausreichend wäre, um die Tuben mit einer Teilung von etwa 20 mm, d. h. einem etwa der Höhe des Tubenhalses und der Tubenverschlußkappe entsprechenden Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rändern ineinanderschachteln zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirtschaftlich, vor allem mit geringen Ausschußquoten durchführbares Verfahren zum Kaltherstellen von Tubenzwischenrohlingen aus weichem Metall mit zum Stapeln ausreichend kegelstumpfförmiger Gestalt durch Rückwärts-Schlagfließpressen sowie eine Vorrichtung mit einem Fließpreßstempel zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen. Der Kegelwinkel der Tubenzwischenrohlinge soll im allgemeinen zwischen 1 und 2 Grad liegen und kann bei Tuben sehr großen Durchmessers und großer Länge größer als 2 Grad sein.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf den Preßling in jedem zu seiner Achsrichtung rechtwinkligen Querschnitt nur auf einem Teil seines Umfangs radiale Dehnkräfte ausgeübt werden und die Angriffsstellen dieser Dehnkräfte von Querschnitt zu Querschnitt gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt sind.

Eine bevorzugte Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens mit einer ein- oder mehrteiligen Matrize und einem sich in Richtung zur Füllöffnung konisch erweiterndem Fließpreßstempel zeichnet sich dadurch aus, daß die Erweiterung aus einem oder mehreren wendeiförmigen Stegen gebildet ist

Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen mehrerer Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt es

F i g. I eine Vorrichtung zum Schlagfließpressen von, Tubenzwischenrohlingen,

F i ε. 2 einen axial«» Schnitt in stark vergrößertem Maßstab durch einen Teil des in Fig.) dargestellten Fließpreßstempels,

F i g, 3 eine Vorrichtung zum Glatten der mit der Vorrichtung gemäß Fig.1 hergestellten Tubenzwischenrohlinge,

Fig.4 eine abgewandelte AusfOhrungsform des Fließpreßstempels.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung weist eine Matrize I des Typs auf, der normalerweise beim Her stellen von Metalltuben durch Rückwärts-Schlagfließpressen verwendet wird. Der zugehörige Fließpreßstempel 2 ist entsprechend der für die Tube angestrebten Konizität leicht kegelstumpfförmig ausgebildet und weist an seiner Basis eine kreisförmige Fließpreßschulter 3 auf. Wegen der nach dem Fließpressen auftretenden Abkühlung und damit verbundenen Schrumpfung des Metalls ist der Durchmesser der Fließpreßschulter in Abhängigkeit vom Wärmeausdehnungskoeffizienten des Metalls bei den vorkommenden Temperaturen vergrößert, normalerweise um 0,05 bis 0,1 mm.

Der in Fließrichtung unmittelbar hinter, im dargestellten Beispiel einer senkre.-ftten Fließpreßvorrichtung über der Fließpreßschulter vorhandene Abstand zwischen dein fließgepreßten Metall und dem Kern des Fließpreßstempels muß auch auf der ganzen Länge des FKeßpreßstempels trotz dessen kegeliger Form eingehalten werden. Deshalb weist der Fließpreßstempel einen oder mehrere wendeiförmige Stege 4 auf, die mit einer auf der Längsachse des Stempels senkrecht stehenden Ebene einen Wendelwinkel a von vorzugsweise etwa 20 Grad bilden. Damit das fließgepreßte Metall den Fließpreßstempel 2 an keiner Stelle zwischen zwei wendeiförmigen Stegen 4 berührt, ist die Höhe jedes Stegs 4 so bemessen, daß entlang jeder Mantellinie des Fließpreßstempels 2 die senkrechte Projektion des Fußes eines Steges 4 stets innerhalb des nach unten nächstfolgenden Steges fällt. Sind mehrere wendeiförmige Stege 4 vorhanden, so sollen diese gleichmäßig auf den Umfang des Fließpreßstempels 2 verteilt und so geneigt sein, daß der Abstand zwischen zwei Stegen zwischen 12 und 20 mm beträgt, gemessen im rechten Winke! an den unter einem Winkel von etwa 20 Grad gegen die Waagerechte geneigten Stegen. Eine Bestimmungsgröße für die Anzahl der zueinander parallelen Stege 4 ist die Höhe dieser Stege, die im übrigen auf der ganzen Länge des Fließpreßstempels konstant ist.

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Steg 4. der als Ausführungsbeispiel betrachtet sei. Der Querschnitt entspricht angenähert einem Trapez, jedoch bildet die große Basis dieses Trapezes mit der Achse des FließpreUstempels 2 einen bestimmten Winkel, wäh rend die kleine Basis im wesentlichen parallel zur SUmpetachse verläuft. Die Höhe χ des Steges kann zwischen 0,2 uni 0,5 mm betragen. Im gewählten Ausführungsbeispiel ist sie 0,3 mm.

Beim Fließpressen wandert das Metall in Richtung des Pfeiles 5 in F i g. 2 von unten nach oben und trifft zuerst auf eine Flanke 6 des Stegs 4, welche den Metallfluö ablenkt. Die Flanke 6 ist gegen die Achse des Fließpreßstempels 2 um einen Winkel b geneigt, der so gewählt ist. daß die Flanke 6 das Gieiten des Metalls begünstigt, ohne jedoch eine längerdautrnde Berührung des Me.alls mit dem Steg 4 zu bewirken. In der Praxis hat sich ein Winkel von etwa 25 Grad gut bewährt Die kleine Basis des Stegquerschnittes soll verhältnismäßig schmal sein. Die einzelnen Abmessungen ergeben sich im wesentlichen aus der Art des Werkstoffes des FließpreGstempels und aus seiner Bearbeit-

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barkeit. Eine oder mehrere Rollen 10, die auf einer zur Erzcu-

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgenderma- genden des Domes 8 parallelen Achse 11 lose gelagert Den: Eine Platine wird als Rohling in die Matrize 1 ein- sind, sind in axialer Richtung bewegbar. Unter der Wirgelegt und durch einen Schlag mit dem Fließpreßstem- kung der Rollen 10 werden die wendeiförmigen Abpel 2 gequetscht. Das Metall, z. B. Aluminium, fließt 5 drücke im Tubenzwischenrohling eingeebnet, entlang des Fließpreßstempels 2 und bildet einen Tu- Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausbildungsform benzwischenrohling 7, indem es durch den Spalt zwi- kann die Glättung schon während der Entstehung des sehen der Fließpreßschulter 3 und der Matrize 1 aus- Tubenzwischenrohlings durchgeführt werden. Zu dictritt und parallel zur Achse des Fließpreßstempels 2 sem Zweck weist ein abgewandelter Fließpreßslempel wandert, bis es auf einen Steg 4 trifft. Wegen der wen- io 12 einen zylindrischen Kern 13 auf, der an seinem delförmigen Gestalt dieses Steges 4 trifft das Metall freien Ende zu einer vollständigen Schlagfläche 14 mit von Mantellinie zu Mantellinie allmählich auf den Fließpreßschulter 3 erweitert ist und einen Bund 15 als Steg 4. Abstützung für einen Mantel 16 bildet Die Außenflä-

Die Flanke 6 des Steges 4 lenkt das fließende Metall ehe des Mantels 16 ist in gleicher Weise wie der Fließin Richtung zur Außenfläche des Steges ab, wo das Me- «5 preßstempel 2 gestaltet, d. h. sie ist leicht kegelstumpftall die anfängliche Fließrichtung parallel zur Achse des förmig und weist einen oder mehrere wendeiförmige Fließpreßstempels 2 wieder aufnimmt, bis es auf den Stege 4 auf. Die Innenfläche des Mantels 16 ist zylindnächsten Steg 4 oder den nächsten Gewindegang des- risch.

selben Steges trifft. Da diese Berührungen und Ablen- Der Mantel 16 ist um den Kern 13 drehbar und weist

kungen punktweise erfolgen, ist das Metall zu keinem im an seinem dem Bund 15 entgegengesetzten Ende 16

Zeitpunkt einer merklichen Umfangsspannung ausge- eine Riemenscheibe 17 auf, die beispielsweise von

setzt und der Durchmesser des Tubenzwischenrohlings einem Motor 18 antreibbar ist.

erweitert sich allmählich. Während des Fließpressens wird der Mantel 16 in

Nach dem Ende des Fließpreßvorganges weist der schnelle Drehung versetzt; die wendeiförmigen Ab- Tubenzwischenrohling, der vom Fließpreßstempel 2 »5 drücke der Stege 4 im Tubenzwischenrohling werden

abgenommen wird, einen oder mehrere wendeiförmige deshalb sofort eingeebnet.

Abdrücke des Stegs oder der Stege 4 auf. Die Drehrichtung des Mantels 16 ist, wie in F i g. 4 Wenn der Tubenzwischenrohling aus ästhetischen mit einem Pfeil angedeutet, derart, daß der Mantel bc- Gründen oder zur Verbesserung seiner Stapelbarkeit strebt ist. sich mit seinem Steg oder seinen Stegen 4 in

geglättet werden soll, ist dazu eine zusätzliche Arbeits- 30 den Tubenzwischenroh'ing 7 hineinzuschrauben. Mit

station in der Fertigungsstraße nicht erforderlich, da anderen Worten bedeutet dies, daß die Stege 4 auf das

dieser Arbeitsgang gleichzeitig mit einer der normaler- Metall des Tubenzwischenrohlings eine Förderwirkung

weise vorgenommenen Fertigbearbeitungen erfolgen ausüben, die den FlieBpreßvorgang unterstützt

kann, beispielsweise beim Kantentrimmen an der Ein- Zwischen der Drehzahl η des Mantels 16 (gemessen

füllöffnung, beim Entgraten oder beim Herstellen des 35 in Umdrehungen je Sekunde), der axialen Fließpreßge-

Gewindes am Tubenhals. schwindigkeit (gemessen in mm je Sekunde) und der

Zum Glätten wird der Tubenzwischenrohling 7 auf Steigung des bzw. jedes Stegs 4 (gemessen in mm Abeinen Dorn 8 (F i g. 3) aufgesteckt, der die gleiche kege- stand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schnitt lige Form wie die Innenwand der fertigen Tube auf- punkten des Stegs mit einer bestimmten Mantellinie; weist und mit einer Riemenscheibe 9 drehantreibbar ist. 40 besteht vorzugsweise die Beziehung π 2ν/h.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. 2266816

   Stapeln ausreichendem Maß zunehmendein Durch Ser.durchScWagfließpressenemesRohlmgsaus weichem Metall mittels eines in e ne Matrne eindringenden Fließpreßstempeis mit kreisförmiger FuJpreßschuIter, und gleichzeitiges, mehrstufiges Dehnen des Preßlings, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Preßling in jedem zu se.-ner Achsrichtung rechtwinkligen Querschott.nur auf einem Teil seines Umfangs radiale Dehnkrtfte ausgeübt werden und die Angriffstellen dieser Dehnkräfte von Querschnitt zu Querschnitt gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichneu daß auf den PreßBng in mehreren Querschnitten jeweils an zwei oder mehreren .n gleichen UmfangsabsUnden gegeneinander versetzten Stellen radiale Dehnkräfte ausgeübt werden.
3. 3. Vorrichtung zum Schlagfließpressen von Tubenzwischenrohlingen mit in zum Stapeln ausreichendem Maß erweiterter Füllöffnung, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Matrize und einem sich in Richtung zur Fullöffnung konisch erweiternden Fließpreöstempel, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung aus einem oder mehreren wendelförm.gen Stegen (4)

   ge ben. hat

   sind, in einer getrennt Dür _{Preis der} Tuben wird daher ^. „_nd Lagerkosten beträchtlich erJ^_t ^_n ^tSaIb seit langem versuch^ weichen