DE2408494A1

DE2408494A1 - METHOD OF MANUFACTURING ROD, WIRE OR TUBE BY HYDROSTATIC EXTRUSION AND BLANK FOR CARRYING OUT THE METHOD

Info

Publication number: DE2408494A1
Application number: DE19742408494
Authority: DE
Inventors: Rolf G Dipl Ing Hogland; Jerome B Dipl Ing Pfeffer
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1973-03-07
Filing date: 1974-02-22
Publication date: 1974-09-19
Also published as: GB1454914A; JPS49120863A; SE383691B; FR2220323A1; GB1454915A

Description

PatentanwältePatent attorneys

Dipl.-Ing. Helmut Missling 63 Giessen 15. 2. 1974 Dipl.-Ing. Richard Schlee Bismarckstrasse 43Dipl.-Ing. Helmut Missling 63 Giessen February 15, 1974 Dipl.-Ing. Richard Schlee Bismarckstrasse 43

p., ι u· η ι Telefon: (0641) 71019p., ι u η ι Phone: (0641) 71019

Dr.-Ing. Joachim Boecker _ßoe/He ^Dr.-Ing. Joachim Boecker _{ßoe / He} ^

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Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras / SchwedenAllmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras / Sweden

Verfahren zur Herstellung von Stangen, Draht oder Rohren durch hydrostatisches Strangpressen und Rohling zur Durchführung desProcess for the production of rods, wire or tubes by hydrostatic extrusion and blank for carrying out the

Procedure

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Rohling -zur Durchführung des Verfahrens der Herstellung von Stangen, Draht oder Rohren durch hydrostatisches Strangpressen eines Rohlings, der in eine Druckkammer eingelegt und unter der Einwirkung des . hydrostatischen Druckes eines den Rohling umgebenden Druckmittels durch eine Öffnung einer Matrize gepreßt wird.The present invention relates to a method and a blank -to carry out the process of making rods, wire or pipes by hydrostatic extrusion of a blank, which is placed in a pressure chamber and under the action of the. hydrostatic pressure of a pressure medium surrounding the blank is pressed through an opening of a die.

Beim hydrostatischen Strangpressen wird das Pressen abgebrochen, bevor der Rohling vollständig verbraucht ist. Dies ist erforderlich, da bei einem vollständigen Herauspressen des Rohlings das Druckmittel durch die Matrizenöffnung plötzlich herausschießen würde, was schwerwiegende Folgen haben würde. Unter anderem würde das Produkt mit einer so starken Kraft herausgeschoben werden, dsß es selbst beschädigt und Schäden an anderen Gegenständen verursachen würde. Das Druckmittel würde das Material - in der Matrizenöffnung und seiner Umgebung infolge der hohen Ausströmungsgeschwindigkeit durch Erosion beschädigen. Der Rohlingsrest istWith hydrostatic extrusion, the pressing is stopped before the blank is completely used up. This is necessary because when the blank is pressed out completely, the pressure medium suddenly shoots out through the die opening would, which would have serious consequences. Among other things, the product would be pushed out with such a strong force that it would damage itself and cause damage to other property. The pressure medium would be the material - in the die opening and its surroundings as a result of the high outflow velocity through erosion. The remainder of the blank is

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Schrott, der aufgearbeitet werden muß, um wieder verwendet werden zu können. Es ist bekannt, den Rohling an seinem hinteren Ende mit einer Platte aus einem harten Material zu versehen, · durch welches eine Stillsetzung des Pre.ßvorganges ausgelöst wird, wenn der größte Teil des Rohlings verpreßt ist. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß ein Rohlingsrest übrig bleibt, was besonders dann unerwünscht ist, wenn der Rohling aus sehr wertvollem Material besteht.Scrap that has to be reclaimed so that it can be used again. It is known to have the blank at its rear To provide the end with a plate made of a hard material, which triggers a shutdown of the pressing process, when most of the blank is pressed. However, this method has the disadvantage that a blank residue remains what is particularly undesirable when the blank is made of very valuable material.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie einen Rohling zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwickeln, bei dem der nicht verpreßbare Rohlingsrest nur sehr geringe Mengen des eigentlich zu verpressenden Materials enthält.The present invention is based on the object of a method of the type mentioned and to develop a blank for carrying out this process, in which the non-compressible The remainder of the blank contains only very small amounts of the material that is actually to be pressed.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß an das hintere Ende des Rohlings ein Teil aus einem Material angefügt wird, welches im wesentlichen gleiche Preßeigenschaften wie das Material des Rohlingshauptteils hat und welches teilweise durch die Matrize gepreßt wird und einen Rohlingsrest zur Vermeidung des Ausströmens von Druckmittel durch die Matrize bildet. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft beim Verpressen teuren Materials, wie z.B. Zirkonium. Der hintere Teil des Rohlings kann aus zwei Materialien aufgebaut sein, einem Material, das dieselbe oder eine geringere Härte hat als das Material, aus dem ein Produkt hergestellt werden soll, und einem Material mit einer höherenTo solve this problem, a method is proposed which is characterized according to the invention that to the rear At the end of the blank, a part made of a material is attached which has essentially the same compression properties as the material of the blank main part and which is partially pressed through the die and a blank remainder to avoid the Forms outflow of pressure medium through the die. The invention is particularly advantageous when pressing expensive materials such as zirconium. The rear part of the blank can consist of two Materials, a material that has the same or a lower hardness than the material from which a product is made to be produced, and a material with a higher

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Härte als das herzustellende Produkt. Da die Preßeigenschaften von der Härte abhängig sind, bedeutet dieses auch, daß die zwei genannten Materialien am Rohlingsende bei einer bestimmten Preßquote den gleichen oder geringeren bzw. höheren Preßdruck erfordern, als das Material, aus dem das gewünschte Produkt besteht. Beim Pressen von Zirkoniumprodukten besteht der vordere Teil des Rohlings aus Zirkonium oder einer Zirkoniumlegierung und dessen hinterer Teil aus Kupfer und Stahl. Der Rohling kann dann aus einer Zirkoniumstange oder Rohren und Scheiben oder Ringen aus Kupfer und Stahl bestehen, die miteinander verbunden sind, so daß sich die Scheibe oder der Ring aus Kupfer zwischen der Zirkoniumstange oder dem Rohr und der Stahlscheibe oder dem Stahlring befindet. Hardness than the product to be manufactured. Since the pressing properties are dependent on the hardness, this also means that the two The materials mentioned at the end of the blank require the same or lower or higher pressing pressure at a certain pressing rate, than the material from which the desired product is made. When pressing zirconium products, the front part consists of the Blank made of zirconium or a zirconium alloy and its rear part made of copper and steel. The blank can then be made from a Zirconium rod or tubes and discs or rings made of copper and steel, which are connected to each other so that the copper disk or ring is between the zirconium rod or tube and the steel disk or ring.

Die Teile des Rohlings werden auf solche Weise miteinander verbunden, daß kein Druckmittel zwischen die Kontaktflächen eindringen kann. Sie können durch Löten oder Schweißen miteinander verbunden werden, oder der Rohjeling kann mit Dichtungsorganen versehen werden, welche die Fugen zwischen den verschiedenen Teilen abdecken. Das Dichtungsorgan kann aus Dichtungsringen oder einer Kappe bestehen, die den hinteren Teil des Rohlings umgibt. Die " Ringe oder die Kappe können aus einem elastischen Material, wie Gummi oder Kunststoff bestehen.The parts of the blank are connected to each other in such a way that that no pressure medium can penetrate between the contact surfaces. They can be joined together by soldering or welding or the Rohjeling can be provided with sealing devices covering the joints between the different parts. The sealing element can consist of sealing rings or a Cap that surrounds the rear part of the blank. The "rings or the cap can be made of an elastic material such as Consist of rubber or plastic.

Das Pressen kann in einer Presse der Art vorgenommen werden, wie sie in den deutschen OffenlegungsSchriften 1 800 514 bzw. 2 120 beschrieben ist.The pressing can be carried out in a press of the type described in German OffenlegungsSchriften 1 800 514 or 2 120 is described.

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Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigenThe invention is to be explained in more detail with the aid of the figures. Show it

Figur 1 schematisch einen Schnitt durch eine Druckkammer, in der sich ein Rohling befindet,Figure 1 schematically shows a section through a pressure chamber in which a blank is located,

Figur 2 in größerem Maßstab einen Schnitt durch den hinteren Teil eines Rohlings nach einer Ausführungsform der Erfindung,FIG. 2 shows, on a larger scale, a section through the rear part of a blank according to an embodiment of FIG Invention,

Figur 3 das Ende des Rohlings gemäß Figur 2 nach beendetem Preßvorgang.FIG. 3 shows the end of the blank according to FIG. 2 after the pressing process has ended.

In den Figuren bezeichnet 1 einen Preßtisch, 2 einen Druckerzeugungskolben und 3 einen Hochdruckzylinder einer im übrigen nicht gezeigten hydraulischen Presse, in der es Betätigungszylinder für den Kolben 2 und den Zylinder 3 gibt. Eine Preßkammer wird von dem Zylinder 3, dem Kolben 2 und der Matrize 4 gebildet. Der Zylinder 3 besteht aus einem Stahlzylinder 5, einem Bandmantel 6 aus unter Vorspannung gewickelten rechtwinkligen Bändern aus hochwertigem Material und Stirnwänden 7. Zwischen den Stirnwänden und einer im Zylinder angeordneten Abstandshülse 8 befinden sich Dichtungsringe 9 und 10, die zwischen dem Zylinder 5 und der Preßmatrize 4 bzw. dem Druckerzeugungskolben 2 abdichten. In der Druckkammer befindet sich ein Rohling 11, dessen Hauptteil 12 aus einem ersten Material besteht, welches zu einer Profilstange, Draht oder Rohren verarbeitet werden soll. Am hinteren Ende des Rohlings befindet sich eine Platte 13 aus einem zweiten Material, welches die gleiche oder geringere Härte als das Material des Hauptteils hat. Daran schließt sich eine Platte 14 aus einem drit-In the figures, 1 denotes a press table, 2 a pressure generating piston and 3 a high-pressure cylinder of a hydraulic press, otherwise not shown, in which there are actuating cylinders for the piston 2 and the cylinder 3 there. A pressing chamber is formed by the cylinder 3, the piston 2 and the die 4. The cylinder 3 consists of a steel cylinder 5, a belt jacket 6 made of high quality rectangular belts wound under pretension Material and end walls 7. Between the end walls and a spacer sleeve 8 arranged in the cylinder are located Sealing rings 9 and 10 between the cylinder 5 and the die 4 or the pressure generating piston 2. In the pressure chamber there is a blank 11, the main part 12 of which consists of a first material consists, which is to be processed into a profile rod, wire or tubes. At the rear end of the blank there is a plate 13 made of a second material, which has the same or lower hardness than the material of the Main part has. This is followed by a plate 14 made of a third

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ten Material an, welches härter als das Material wie im Hauptteil 12 ist. Die Teile 12, 13 und 14 sind miteinander verbunden, so daß der Rohling 11 wie eine Einheit hantiert werden kann. Es ist zweckmäßig, die Teile 12, 13, 14 zusammenzufügen, so daß ein Druckmittel 15, das den Rohling 11 umgibt, daran gehindert wird, zwischen die Teile zu dringen. Zu diesem Zweck kann man Dichtungsringe benutzen oder, wie es in Fig. 1 gezeigt wird, eine Kappe 16 aus einem elastischen Material, die die Spalten an den Fugen zwischen den Teilen abdeckt. Werden die Teile gelötet oder zusammengeschweißt, so hindert die Schweißung oder die Lötung das Druckmittel, zwischen die Teile zu dringen, so daß besondere Dichtungen überflüssig sind.th material, which is harder than the material as in the main part 12 is. The parts 12, 13 and 14 are connected to one another so that the blank 11 can be handled as a unit. It is expedient to join the parts 12, 13, 14 together so that a pressure medium 15 which surrounds the blank 11 is prevented from to penetrate between the parts. Sealing rings or, as shown in FIG. 1, a cap 16 can be used for this purpose made of an elastic material that covers the gaps at the joints between the parts. If the parts are soldered or welded together, the welding or soldering prevents the pressure medium from penetrating between the parts, so that special seals are superfluous.

Im Hinblick auf das Fließen des Materials im Eingangskonus 27 der Matrize 4 ist es meistens angebracht, den Rohling 11 so auszubilden, wie es in Fig. 2 gezeigt wird. Bei dieser Ausführung ist der Hauptteil 20 des Rohlings 11 an seinem hinteren Ende zu einem Konus 21 geformt, an das sich ein Mittelteil 22 mit einer kongruenten konischen Vertiefung 23 anschließt. Das Teil 22 ist ferner mit einer zweiten konischen Vertiefung 24 versehen, in welche ein hinteres Teil 25 mit einem kongruenten Konus 26 paßt. Es ist an- · gebracht, daß der Konus 26 und der Eingangskonus 27 der Matrize 4 ungefähr denselben Spitzenwinkel haben. Durch diese Ausführung erreicht man, daß derjenige Abschnitt des gepreßten Profils 28 (siehe Figur 3), welches sowohl Material aus dem Teil 20 als auch aus dem Teil 22 enthält, kurz wird. Der Verlust an kostbarem Material wird gering. Man erreicht auch, daß das erforderliche Volumen der Teile 22 und_% 24 das kleinstmögliche wird.With a view to the flow of the material in the inlet cone 27 of the die 4, it is usually appropriate to design the blank 11 as shown in FIG. In this embodiment, the main part 20 of the blank 11 is shaped at its rear end into a cone 21, which is adjoined by a central part 22 with a congruent conical recess 23. The part 22 is further provided with a second conical recess 24 into which a rear part 25 with a congruent cone 26 fits. It is appropriate that the cone 26 and the input cone 27 of the die 4 have approximately the same apex angle. This embodiment ensures that that section of the pressed profile 28 (see FIG. 3) which contains material from both part 20 and part 22 becomes short. The loss of valuable material is minimal. It is also achieved that the required volume of the parts 22 and _% 24 is the smallest possible.

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Dadurch, daß man für die Teile 13 bzw. 22 Material wählt, das die gleiche oder eine niedrigere Härte als das Material in den Teilen 12 bzw. 20 hat, kann dieses bei dem gleichen oder einem niedrigeren Druck gepreßt werden, denn die Preßquote bleibt dieselbe. Wenn anschließend das härtere Material der Teile 14 bzw. 25 an die Matrize gelangt, steigt der erforderliche Preßdruck, und das Pressen wird automatisch beendet.By choosing for the parts 13 and 22 material that the the same or a lower hardness than the material in the parts 12 or 20, this can be the same or a lower hardness Pressure are pressed, because the press quota remains the same. If then the harder material of the parts 14 and 25 to the die reaches, the required pressing pressure increases and the pressing is automatically terminated.

Der eintretende Druckanstieg in dem genannten Zeitpunkt kann durch ein Meßgerät angezeigt werden, welches zugleich ein Steuersignal erzeugt, durch welches die Druckmittelzufuhr zu den Ahtriebszylindern des Druckerzeugungskolbens 2 unterbrochen wird.The pressure increase occurring at the time mentioned can be caused by a measuring device can be displayed, which at the same time generates a control signal through which the pressure medium is supplied to the drive cylinders of the pressure generating piston 2 is interrupted.

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Claims

Claims;

(l J method of making rods, wire or tubes by hydrostatic extrusion of a blank which is placed in a pressure chamber inserted and under the action of the hydrostatic Pressure of a pressure medium surrounding the blank is pressed through an opening of a die, characterized in that on the rear end of the blank is attached to a piece of material which has substantially the same pressing properties as the material of the blank main part and which has partially is pressed through the die and forms a blank residue to prevent the pressure medium from flowing out through the die.

2. The method according to claim 1, characterized in that the part attached to the rear end of the blank consists of two sections is constructed, of which the section closest to the blank main part is made of a material with essentially the same compression properties exist as the material of the blank main part that the material of the first section is partially pressed out through the die that the rear portion further removed from the blank main part from a Material with greater hardness than the main part of the blank is made and that the impact of this harder section on the die triggers a shutdown of the extrusion process.

3. Blank for carrying out the method according to claims 1 and 2, characterized in that it is attached to the end of the one

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first material existing blank main part an intermediate part made of a second material of the same or less hardness than the first material is connected to which an end part made of a third material with greater hardness than the first material is connected.

4 «blank according to claim 3, characterized in that the first The material is zirconium or a zirconium alloy, the second material is copper or a copper alloy and the third material Stole.

5. Blank according to claim 4, characterized in that the intermediate part and end part at the end of the elongated blank main part are formed as plates.

6. Blank according to one of claims 3 to 5, characterized in that that the intermediate part is provided at its end facing the end part with at least one conical recess and that the end part is provided with a cone which fits into the conical recess of the intermediate part.

7. Blank according to claim 6, characterized in that the intermediate part is also provided with a conical recess at its end facing the blank main part, and the end of the Blank main part has a cone which fits into said recess.

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8. Blank according to claim 3, characterized in that the different Parts of the blank are connected to one another in such a way that the pressure medium cannot penetrate between them.

9. Blank according to claim 8, characterized in that the parts of the blank are connected to one another by means of soldering or welding are.

10. Blank according to claim 8, characterized in that the rear The end of the blank is surrounded by sealing organs, which the Cover the joints between the different parts of the blank.

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