DE2357022A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines produktes mit reduziertem querschnitt aus einem werkstueck - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines produktes mit reduziertem querschnitt aus einem werkstueckInfo
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Description
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B 1 -V-,
British Ropes Limited, Warmsworth Hall/ Doncaster, Yorkshire, England
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Produktes mit reduziertem
Querschnitt aus einem-Werkstück·
Die Erfindung bezieht sich auf das Formen von Materialien und dabei
insbesondere auf das Herstellen von Produkten mit reduziertem
Querschnitt aus einem Werkstück mit Hilfe eines Extruder- oder Strangpreßverfahrens.
.-"... - :
Entsprechend einer ersten Ausbildung der Erfindung besteht ein Verfahren
zur Herstellung eines Produktes mit kleinem oder reduziertem
Querschnitt aus einem Werkstück darin, daß' durch entsprechende Belastung
örtliche Druckkräfte an einem Werkstück im Bereich einer Austrittsöffnung:
erzeugt werden, die dann den Durchmesser .des hergestellten Produktes festlegt, und daß das Werkstück im Bereich der
Austrittsöffnüng erhitzt wird, wobei die Druckkräfte und die beim Erhitzen zugeführte Wärme so gewählt sind, daß das Material des
Werkstückes durch die AustrittsÖffnung fließt»
Die Erhitzung erfolgt dabei vorzugsweise, mit einem Wolfram- Edelgasbrenner
O .
1 403823/0765'
Β/ρ 7743 -2- .14.11.73 G/We
Die Druckkräfte werden beispielsweise durch eine axiale Kraft
zwischen einem beispielsweise rohrförmigen Barren oder Bolzen, der das Werkstück aufweist, und einem Zieh- oder Foririkopf erzeugt,
der dann die Austrittsöffnung besitzt, wobei sich der Bolzen relativ zum Zieh- oder Formkopf dreht.
Entsprechend einer Weiterbildung bezieht sich die Erfindung außerdem auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Produktes
mit reduziertem Querschnitt aus einem Werkstück. Diese Vor- 7
richtung weist Hilfsmittel zur Erzeugung von örtlichen Druckkräften im Bereich einer Auslaßöffnung auf, die den Querschnitt
des Produktes bestimmt, und besitzt außer-dem Hilfsmittel, die das Werkstück örtlich im Bereich der Austrittsöffnung erhitzen.-
Zur Erhitzung des Werkstückes ist vorzugsweise ein Wolfram- Edelgasbrenner
vorgesehen.
Die Hilfsmittel zur Erzeugung der Druckkräfte umfassen Einrichtungen,
die einen axialen Druck zwischen dem vorzugsweise rohrförmigen Bolzen, der das Werkstück aufweist, und einem
Zieh- oder Formkopf erzeugen, der die Austrittsöffnung besitzt,
wobei der Bolzen relativ zum Zieh- oder Formkopf drehbar gehaltert ist.
Entsprechend einer Weiterbildung bezieht die Erfindung weiterhin auf eine Vorrichtung, zur Herstellung eines Produktes mit
reduziertem Querschnitt aus einem Werkstück, die Hilfsmittel besitzt, um den beispielsweise rohrförmigen Bolzen, der das
Werkstück enthält, relativ zum Zieh- oder Formkopf drehbar zu haltern, und um eine axiale Kraft zwischen dem Bolzen und dem
Zieh- oder Formkopf zu erzielen sowie Hilfsmittel, um den Bolzen örtlich im Bereich des Zieh- oder Formkopfes zu erhitzen,
wobei die Anordnung so getroffen ist, daß im Betrieb das Material des Bolzens ouer Barrens durch die Äuslaßöffnung im Zieh- oder
Forrnkopf hindurch geformt wird.
x) (die head}
409823/0765
Β/ρ 7743 ~*~^ 14.11.73 G/We
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
in Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen: ·
Figur 1 eine seitliche Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 2 in perspektivischer Darstellung einen Teil der. Vorrichtung
gemäß Figur 1, teilweise geschnitten.
Bezugnehmend auf Figur 1 umfasst die Vorrichtung eine Drehbank
bzw. einen drehbankartigen Teil, der einen Spindelstock 11, einen Schlitten 12 und einen Arbeitshalter 13 sowie eine Aufspannvorrichtung
14 besitzt. Eine rohrförmige Spindel 15 ist drehbar zwischen dem Arbeitshalter 13 und dem Spindelstock 11 durch ein
Lager 16 sowie durch ein Axiallager 17 gehaltert. Das Werkstück, welches den Bolzen 18 einschließt, ist um die Spindel 15 angeordnet
und wird durch die Aufspannvorrichtung 14 festgehalten, so daß es sich zusammen mit dieser Aufspannvorrichtung dreht.
,Der Schlitten 12 trägt einen Zieh- oder Formkopf 19, welcher einen
Haltering 20 aufweist, der das eine Ende des Bolzens umgibt und
der sich mit diesem Bolzen mitdreht aufgrund seiner Lagerung durch
das Radiallager 21 und das Axiallager 22. Der Zieh-.oder Formkopf 19 besitzt einen Hauptringkörper 23 (Fig. 2), der am Schlitten
12 befestigt ist und die Lager 21 und 22 aufweist. Im Körper 23 sind Kühlkanäle 24 vorgesehen, durch die beim Betrieb eine
Kühlflüssigkeit hindurchfließt. Wie die Figur 2 zeigt, ist am Körper 23 ein Ziehsegment (die segment) 25 vorgesehen, welches
einen Abschnitt 2.6 mit geeigneter Formgebung- aufweist, wobei der
Abschnitt 26 gegen*das Ende des Bolzens 18 anliegt. Das Segment
25 ist mit einer Öffnung 27 versehen, durch welche das Produkt
herausgedrückt wird. Um das Produkt 28 vom Ziehsegment 25'
wegführen zu können, und um die Unterbringung eines Wolfram—
Edelgasbrenners 29 zu ermöglichen, ist- der Körper 23, mit.
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Β/ρ 7743 -*- 14.11.73 G/We
einer Aussparung versehen. Der Wolfram- Edelgasbrenner ist dabei
so angeordnet, daß er den Bolzen 18 örtlich in der Nahe des Segmentes 25 erhitzen kann.
An der der 7iufspannvorrichtung 14 abgewandten Seite des Spindelstockes
11 ist ein hydraulischer Kolben 3O angeordnet, der über
eine Zugstange 31 mit der Druckanordnung 32 verbunden ist, die ihrerseits eine mit der Zugstange 31 verbundene Rückplatte 33<
aufweist. Die Rückplatte 33 ist über Bolzen 34 mit einem ringförmigen
Druckkörper 35 verbunden, der auf den Zieh- oder Formkopf 19 einwirkt. Der Körper 35 trägt ein Lager 36, um eine zusätzliche
Lagerung für die Spindel 15 zu erreichen.
Im Betrieb der Vorrichtung wird der Bolzen 18 zusammen mit der Spindel 15 durch die Aufspannvorrichtung 14 um die Spindellängsachse
gedreht. Der hydraulische Kolben 3O wird betätigt, so daß er den Zieh- oder Formkopf 19 gegen den Bolzen 18 zieht und zwar
vermittels der Zugstange 13 und der Druckanordnung 32, und auf diese Weise Druckkräfte im Bolzen 18 hervorruft. Der Brenner 29
wird angeschaltet, um den Bolzen bzw. Barren an einer Stelle zu erhitzen, die unmittelbar vor der Berührungsstelle des Bolzens
mit dem Teil 26 liegt, und das Material des Bolzens 18 wird durch
die Öffnung 27 hindurchgedrückt.
Ein Prototyp der oben beschriebenen Vorrichtung wurde bereits hergestellt und erprobt, wobei sich herausstellte, daß mit dieser
Vorrichtung ein Draht hergestellt werden- konnte mit einem Durchmesser zwischen 1 bis 2,5 mm (0*04 bis 0,1 Zoll) und zwar aus
einem Kupferbolzen bzw. Barren, der einen Außendurchmesser von etwa 1Ö cm (4ZoIl), einen Innendurchmesser von etwa 7,6 cm (3ZoIl)
und eine Länge von etwa 45,7 cm (18 Zoll) aufweist. Es wurde dabei eine axiale Druckkraft von 15 t verwendet.
Typische Ergebnisse für die Herstellung eines Kupferdrahtes mit einem Durchmesser von 2,5 tBrti aus einem Sandguß- Kupferbarren mit
einem Außendurchmesser von lo em und einem Innendurchmesser von
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Β/ρ 7743 -$- \ 14.11.73 G/We
5 . 7,6 cm sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
| Barren | Axiale Belastung | Temperatur | Drehmoment | 103 |
| Umdrehungen/Minute | (kp) | ( in 0C) | (mkp) | ίο3 |
| 34,5 | 11 . 1O3 | 460 | 0,508 . | |
| 34,5 | 4 . 1O3 | 675 | 0,406 · | |
Die oben beschriebene Vorrichtung ist lediglich ein Beispiel für
eine Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Durchführung
des Strangpreßverfahrens und könnte in vielerlei Hinsicht geändert
werden. Die in der Praxis günstigste Ausführung besitzt einen
nicht drehbar angeordneten Zieh- oder Formkopf, einen drehbar angeordneten Barren, wobei dann der Brenner mit Rücksicht auf den
Zieh- oder Formköpf ebenfalls fest angeordnet,ist. Für die übrigen
Teile der Vorrichtung ergeben sich jedoch verschiedene Ausführungen
und Anordnungen, wie sie im folgenden zusammengefasst sind:
1. Die Spindel ist drehbar, jedoch in axialer Richtung nicht .
verschiebbar; der Barren ist in axialer Richtung nicht verschiebbar,
während der Haltering gedreht wird und der Zieh- oder Formkopf in axialer Richtung bewegt wird.
2. Die Spindel wird gedreht und zugleich in axialer Richtung
verschoben, während sonst die Bedingungen wie nach (1) gelten. ·
3. Die Spindel ist in axialer Richtung nicht verschiebbar
■ und auch nicht drehbar, während die sonstigen Bedingungen
denen nach (1) entsprechen. . ~
4. 5 und 6. Die Verhältnisse entsprechen denen nach (1),
(2) bzw. (3); der Haltering ist jedoch fest.
7. Die Spindel ist in axialer Richtung nicht verschiebbar
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Β/ρ 7743 -6- 14.11.73 G/We
wird jedoch gedreht; der Barren wird axial verschoben
und der Haltering wird gedreht, während der Zieh,- oder Formkopf in axialer Richtung unverschxebbar ist.
8. Die Spindel wird axial verschoben und zugleich gedreht und die übrigen Bedingungen entsprechen denen nach (7).
9. Die Spindel ist in axialer Richtung nicht verschiebbar
und auch nicht drehbar; die anderen Bedingungen entsprechen denen nach (7).
. 10, 11 und 12. Die Verhältnisse entsprechen denen nach (7), (8) 1DZVi. (9) J der Haltering ist jedoch fest.
Bei allen diesen Ausführungsformen können auch zwei oder mehrere
Ziehsegmente vorgesehen werden, oder aber jedes Ziehsegment besitzt eine oder mehrere Öffnungen, die in diesem Segment vorgesehen
sind. Jedes Ziehsegment kann dabei einen eigenen Edelgasbrenner aufweisen, der dann im Betrieb zusammen mit dem Ziehsegment
an der Endfläche des Barrens angeordnet ist.
9823/0765
Claims (9)
1. j Verfahren zum Herstellen eines Produktes mit reduziertem
Querschnitt aus einem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass
durch entsprechende Krafteinwirkung örtliche Druckkräfte an dem Werkstück (18) im Bereich einer Äustrxttsoffnung (27),
die den Querschnitt des Produktes bestimmt, erzeugt werden, und dass das Werkstück (18) örtlich in der Nähe der Äustrxttsoffnung
(27) erhitzt wird, wobei die Druckkräfte und die zugeführte Wärme so gewählt sind, dass sie bewirken, dass das
Material des Werkstückes (18) durch die Austrittsöffnung (27) fliesst.
2. Verfahren nach Anspruch-1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Erhitzung mit Hilfe eines Wolfram- Edelgasbrenners (29) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckkräfte dadurch erzeugt werden, daß ein Barren (18),
der das Werkstück einschließt bzw. aus dem Werkstück besteht, axial gegen einen Zieh- oder Formkopf.(19) gedrückt wird,
der die Austrittsöffnung (27) aufweist, und der Barren (18)
relativ zu dem Zieh- oder Forrnkopf (19) gedreht wird.
4. Vorrichtung zum Herstellen eines Produktes mit reduziertem Querschnitt aus einem Werkstück, gekennzeichnet durch Mittel
zum Zuführen von Kräften, die örtliche Druckkräfte in dem
Werkstück (18) im Bereich der Austrxttsoffnung (27) erzeugen,
welche den Querschnitt des Produktes festlegt, sowie durch
Mittel, um das Werkstück (18) in der Nähe der Austrittsöffnung (27) zu erhitzen. -
409 8 23/0765
Β/ρ 7743 14. November 73 G/We
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur örtlichen Erhitzung aus einem Wolfram- Edelgasbrenner
(29) bestehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erzeugung der örtlichen Druckkräfte Mittel (3O) vorgesehen sind, die einen axialen Anpreßdruck zwischen dem
Barren (18) und dem Zieh- oder Formkopf (19) erzeugen, daß die Austrittsöffnung (27) an dem Zieh- oder Formkopf (19)
vorgesehen ist, und daß der Barren (18) relativ zu dem Ziehoder
Formkopf (19) drehbar gehaltert ist.
7. Vom.ch.tung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Barren (18) rohrförmig ausgebildet ist und für eine Drehung relativ zum Zieh- oder Formkopf (19) auf einer Spindel (15)
gehaltert ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erzeugen von axialen Druckkräften einen
hydraulischen Kolben (30) aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Vielzahl von Austrittsöffnungen (27)
und benachbarter Brenner (29) am Ende des Barrens(18) verteilt
angeordnet sind.
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