DE2419709A1 - Strang- und rohrpressen fuer das direkte und/oder indirekte pressen von leichtmetall, schwermetall und stahl - Google Patents

Strang- und rohrpressen fuer das direkte und/oder indirekte pressen von leichtmetall, schwermetall und stahl

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Description

PATENTANWÄLTE F.W. ΗΕΜλ/IF.RIC H · GFRD MÖLLER · D. GROSSE · F. POLLMEIER Bur/112 - 8.2520 - 16. April 1974
Anmelder: SCHLOEMANN-SIEMAG AKTIENGESELLSCHAFT 4000 Düsseldorf- 1, Steinstraße I3
'Strang- und Rohrpressen für das direkte und/oder indirekte Pressen von Leichtmetall, Schwermetall und Stahl
Die Erfindung bezieht sich auf Strang- und Rohrpressen für das direkte und/oder für das indirekte Pressen von Leichtmetall, Schwermetall und Stahl, vorzugsweise für das Preßverfahren "Pressen mit Schale", wobei der mit einem Haltering versehene Preßstempel für das direkte Pressen am Laufholm und für das indirekte Pressen in einem am Gegenhalter der Presse vorgesehenen Werkzeughalter angeordnet ist und zum Auspressen eines im Blockaufnehmer befindlichen Blockes durch eine Matrize eine Relativbewegung zwischen Blockaufnehmer und Preßstempel stattfindet.
Beim direkten und auch beim indirekten Strangpressen von Leichtmetall, Schwermetall und Stahl wird der Preßstempel mechanisch hoch belastet. Entsprechend dieser Belastung und entsprechend der Werkstoffestigkeit des Preßstempels ist der Preßstempelquerschnitt auszulegen.
Bei dem üblichen starren Einspannen des Preßstempels an seinem Fuß wird er im Betrieb nicht nur durch Druckspannungen, die sich aus der jeweiligen Stempelkraft und der Querschnittsfläche ergeben, sondern auch durch Biegespannungen belastet.
Bei Vermeidung dieser zusätzlichen Biegespannungen wäre es möglich, unter Beibehaltung der Werkstoffestigkeit des Preßstempels die Querschnittsfläche zu verringern, was insbesondere beim indirekten Strangpressen von Vorteil ist, oder es könnte unter Beibehaltung der Querschnittsfläche des Preßstempels die Werk-
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stoffestigkeit verringert werden. Ferner wäre es möglich, bei gleicher Festigkeit und gleichem Querschnitt die Länge des Preßstempels zu vergrößern, was beim indirekten Strangpressen besonders erwünscht ist.
Beim direkten und indirekten Strangpressen ergibt sich insbesondere für das "Pressen mit Schale" und für das "Rohrpressen mittels Dorn" sowie für den Lochvorgang die Forderung nach genauer zentrischer Lage des Preßstempels und gegenseitiger Ausrichtung der Werkzeuge. Beispielsweise wird beim direkten oder indirekten Strangpressen mit Schale der Block derart verpreßt, daß die Außenzonen des Blockes an der Wandung des Blockaufnehmers haften. Es bildet sich je loch nur dann eine Schale mit gleichmäßiger Wandstärke über die Schalenlänge und den Schalenumfang aus, wenn eine zur Bohrung des Blockaufnehmers exakt konzentrische Lage der Preßscheibe beim direkten Strangpressen bzw. der Matrize beim indirekten Strangpressen gegeben ist. Nur bei ausreichend dick gewählter gleichmäßiger Stärke der Preßschale ist es möglich, ein Einfließen von Metalloxyden und Verunreinigungen der Blockoberfläche in das Preßprodukt~zu vermeiden.
Beim direkten und indirekten Strangpressen von Rohren mittels Dorn, insbesondere beim "Rohrpressen mit Schale", ist es zur Erreichung enger Rohrtoleranzen wesentlich, daß der Dorn exakt zentrisch zum Blockaufnehmer einerseits und zur Matrize andererseits geführt ist.
Beim direkten Rohrpressen wird der Dorn im Preßstempel geführt. Somit ist die zentrische Lage des Preßstempels beim Rohrpressen Voraussetzung für eine exakte Dornführung.
Beim indirekten Rohrpressen wird der Dorn in der Bohrung eines im Blockaufnehmer zentrierten Verschlußstückes geführt. Hierbei wird die Matrize vom Preßstempel gehalten. Auch hier sollte sich der Preßstempel daher genau zentrisch zur Blockaufnehmerbohrung bewegen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Metallstrangpresse einen Preßstempel derart anzuordnen, daß er nur reine Druckkräfte ohne zusätzliche Biegekräfte aufnimmt und daß ein Strangpressen von Vollmaterial mit Schale bei gleichmäßiger Schalendicke bzw. von Rohren mit exakt gleichen Wandstärken ermöglicht wird.
Nach der Erfindung wird dies bei der eingangs genannten Metallstrangpresse dadurch erreicht, daß der Preßstempel in bzw. an der Bohrung des Blockaufnehmers konzentrisch geführt und mit seinem Fuß gelenkig gelagert ist.
Aufgrund der zentrischen Führung am bzw. im Blockaufnehmer sowie der gelenkigen Lagerung des Preßstempels an seiner Einspannstelle ist es möglich, beim Pressen mit Schale eine gleichmäßige Dicke der sich bildenden Schale und beim Rohrpressen entsprechend gute Rohrtoleranzen zu erreichen. Außerdem nimmt der Preßstempel keine Biegespannungen mehr auf, da er aufgrund seiner Lagerung der Zentrierung in begrenztem Umfang folgen kann.
In Weiterbildung der Erfindung stützt sich der Fuß des Preßstempels gegen eine auf der Rückseite kugelförmig ausgebildete Druckplatte ab, die in einer entsprechend kalottenförmig ausgebildeten Stützplatte schwenkbar ist. Dabei wird vorteilhaft der Preßstempel durch zwischen dem Haltering und der ringförmigen Seite des Preßstempel?- fußes angeordnete federnde mechanische, hydraulische oder pneumatische Elemente mit der einseitig kugelförmig ausgebildeten Druckplatte gegen die Stützplatte gedrückt. Als federnde mechanische Elemente sind vorteilhaft Druckfedern vorgesehen.
In Erweiterung der Erfindung ist der Schwenkwinkel des gelenkig gehaltenen Preßstempels durch den Haltering begrenzt und einstellbar.
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Zur Zentrierung des Preßstempeis ist vorteilhafterweise eine Zentrierhülse in bzw. an der Bohrung des Blockaufnehmers angeordnet, die zum Einschieben in die Bohrung mit einer Fase versehen ist. In weiterer Ausführung besteht die Zentrierhülse aus zwei Halbschalen.
Die Zentrierhülse ist auch vorteilhaft von auf dem Preßstempel angeordneten Federelementen gegen den Blockaufnehmer bzw. seine Bohrung andrückbar.
In Weiterbildung der Erfindung trägt die am Blockaufnehmer angeordnete Zentriervorrichtung für den Preßstempel mindestens ein der Stempelkontur angepaßtes, in einem Gleitstückhalter befindliches Gleitstück. Dabei ist der Gleitstückhalter vorteilhaft innerhalb von am Blockaufnehmer angeordneten Führungen hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch radial anstellbar, wobei der Anstellweg durch einstellbare Anschläge begrenzbar ist.
Zur Zentrierung des Preßstempels sind in vorteilhafter Weise drei um 120° zueinander versetzte Gleitstücke mit Gleitstückhalter am Blockaufnehmer vorgesehen, die im Pressenzyklus automatisch anstellbar sind.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung zum direkten als auch indirekten Pressen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Metallstrangpresse nach dem direkten Preßverfahren zum Rohrpressen,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer Metallstrangpresse nach dem indirekten Preßverfahren zum Rohrpressen,
Fig. 3 einen Preßstempel, dessen Führung als Zentrierhülse am Bioc-kaufnehmer mittels Feder andrückbar ist,
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Fig. 4 die Führung eines Preßstempels am Blockaufnehmer mittels eines in einem Gleitstückhalter geführten Gleitstückes entsprechend dem Schnitt IV-IV der Fig. 5 und
Fig. 5 einen Schnitt V-V nach der Fig. 4.
Fig. 1 zeigt eine Metallstrangpresse nach dem direkten Preßverfahren für Rohre mit einem Gegenhalter 1, einem Laufholm 2 und einem dazwischen in der Preßachse angeordneten Blockaufnehmer 3· Im Gegenhalter 1 ist in der Preßachse eine Druckplatte 4 vorgesehen, auf die sich in einem Werkzeughalter 5 vorgesehene Druckstützen 6 und 7 abstützen. An der Druckstütze 7 liegt eine Matrize an, die in der Bohrung 9 an der linken Seite des Blockaufnehmers zentriert ist.
Im Laufholm 2 ist ein Preßstempel 10 vorgesehen, der sich mit seinem flanschartigen Fuß 11 gegen eine Druckplatte 12 abstützt. Die Druckplatte 12 ist auf der dem Preßstempel 10 abgewandten Seite kugelförmig ausgebildet und ruht in einer kalottenförmig ausgebildeten Stützplatte 13» die wiederum im Laufholm 2 gelagert ist. Ein den Fuß 11 des Preßstempels 10 umgreifender Haltering 14 ist mittels Schrauben 15 an der Stützplatte 13 befestigt. Zwischen dem Fuß des Preßstempels 10 und dem Haltering sind Druckfedern 16 vorgesehen, die den Fuß des Preßstempels 10 gegen die Druckplatte 12 und damit über die kugelförmige Lagerung gegen die Stützplatte drücken. Mittels dieser Anordnung ist eine gelenkige Halterung des Preßstempels 10 innerhalb eines vorgegebenen Winkels, z.B. £ 3 * gegeben.
Der Preßstempel ist hohl ausgebildet. In seiner Bohrung 17 ist ein Dorn 18 mittels eines Zentrierringes I9 geführt. Der während des Preßvorganges feststehende Dorn 18 ragt mit seiner Spitze in die öffnung der Matrize 8. Der Preßstempel 10 ist am bzw. im Blockaufnehmer 3 mittels einer Zentrierhülse 20, die in einem Ring 21 ruht, geführt. Am Kopf des Preßstempels 10 ist eine Preßscheibe
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zentrisch angesetzt, deren Außendurchmesser kleiner als die Bohrung 9 des Blockaufnehmer 3 ist.
Zwischen Preßstempelkopf bzw. Preßscheibe 22 und Matrize 8 ruht ein zu einem Rohr 23 auszupressender Block 24. Beim Auspressen des hohlen Blockes 24 über die Spitze des Dornes 18 durch die öffnung der Matrize 8 zu dem Rohr 23 Bildet sich im Ringraum zwischen Preßscheibe 22 und Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 eine Schale 25 aus. Infolge der gelenkigen Lagerung am Preßstempelfuß und der Zentrierung des Preßstempelschaftes in der Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 erhält die Schale 25 eine gleichmäßige Wandstärke.
Fig. 2 zeigt das indirekte Strangpreßverfahren. An der Druckplatte des Gegenhalters 1 stützt sich die Stützplatte I3ab, die im Werkzeughalter 5 zentriert ist. Auf der kalottenförmigen Vorderseite der Stützplatte I3 ruht die einseitig kugelförmig ausgebildete Druckplatte 12, an die sich der Preßstempel 10 mit seinem Fuß 11 abstützt. Der mittels Schrauben I5 mit der Stützplatte 13 verbundene Haltering 14 drückt den Fuß 11 des Preßstempels 10 mittels Federn 16 gegen Druckplatte 12.
Der hohle PreiBstempel 10, der wiederum in der in einem Ring 21 ruhenden Zentrierhülse 20 am Blockaufnehmer 3 zentriert ist, steht bei dem indirekten Preßverfahren still. An seinem Kopf trägt der Preßstempel 10 beim indirekten Preßverfahren die Matrize 8, die auf ihm zentriert ist.
ZurBildung einer Schale 25 ist der Durchmesser der Matrize 8, die jetzt über den Preßstempel in der Bohrung 9 zentriert ist, kleiner als die Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3. Soll jedoch ohne Schale gepreßt werden, kann der Matrizendurchmesser etwa gleich der Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 sein. Damit kann beim indirekten
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Strangpreßverfahren ohne Schale ohne eine weitere Zentriervorrichtung der Preßstempel 3 auch im Bloc-kaufnehmer zentriert werden.
Die Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 ist auf der rechten Seite durch ein verschlußstück 2,6 verschlossen. Das Verschlußstück 26 stützt den Blockaufnehmer 3 gegen den Laufholm 2 ab. In dem Verschlußstück 26 ist der Dorn 18 zentriert, der während des Indirektpreßvorganges mit seiner Spitze in der Matrizenöffnung steht.
Der in der Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 ruhende hohle Block 24 wird aus dem sich mit dem Laufholm 2 nach links bewegenden Blockaufnehmer 3 durch die öffnung der feststehenden Matrize 8. mittels des Dornes 18 durch den hohlen, feststehenden Preßstempel hindurch zu einem Rohr 23 ausgepreßt. Die Preßschale 25 bildet sich hier in der Bohrung 9 gemäß Fig. 2 links von der Matrize 8.
Die Zentrierhülse 20 (Fig. 3) kann durch eine zwischen Zentrierhülse 20 und dem Fuß 11 des Preßstempels 10 angeordnete, den Preßstempel umgebende Druckfeder 27 in die Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 gedrückt werden.
Die Zentrierhülse 20 kann auch aus zwei Halbschalen bestehen, die zusammen die gleiche Form wie die Zentrierhülse 20 haben. Bei Preßbeginn werden sie von Hand in die Bohrung eingeschoben. Die Druckfeder 27 entfällt bei Halbschalenausführung der Zentrierhülse.
Entsprechend den Fig. 4 und 5 wird der Preßstempel 10 von mindestens einem Gleitstück 28 geführt, das am Blockaufnehmer 3 in einem Gleitstückhalter 29 gehalten und welches die Außenkontur des Preßstempels 10 aufweist. Der Gleitstückhalter 29 gleitet radial in am Block-
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aufnehmer 3 befestigten Führungen 30. Die Anstellung des Gleitstückes 28 an den Preßstempel 10 erfolgt hydraulisch oder pneumatisch mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit, wobei im Gleitstückhalter 29 ein Zylinder 3I vorgesehen ist, in welchem ein
Kolben 32 gleitet und sich mit seiner Kolbenstange 33 auf einem am Blockaufnehmer 3 befestigten Anschlag 34 abstützt. Einstellbare Hubbegrenzungsanschläge 35 sichern die zentrische !Lage des Preßstempels 10.
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Claims (11)

_ 9 Patentansprüche
1. !strang- und Rohrpressen für das direkte und/oder für das
*—indirekte Pressen von Leichtmetall, Schwermetall und Stahl, vorzugsweise für das Preßverfahren "Pressen mit Schale", wobei der mit einem Haltering versehene Preßstempel für das direkte Pressen am Laufholm und für das indirekte Pressen in einem am Gegenhalter der Presse vorgesehenen Werkzeughalter angeordnet ist und zum Auspressen eines im Blockaufnehmer befindlichen Blockes durch eine Matrize eine Relativbewegung zwischen Blockaufnehmer und Preßstempel stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel (iO)in bzw. an der Bohrung (9) des Blockaufnehmers (10) konzentrisch geführt und mit seinem Fuß (11) gelenkig gelagert ist.
2. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel (10) sich am Fuß (11) gegen eine auf der Rückseite kugelförmig ausgebildete Druckplatte (12) abstützt, die in einer entsprechend kalottenförmig ausgebildeten Stützplatte (1j5) schwenkbar ist.
3. Strang- und Rohrpressen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel (10)durch zwischen dem Haltering (14) und der ringförmigen Seite des Preßstempelfußes (11) angeordnete federnde, mechanische, hydraulische oder pneumatische Elemente zusammen mit der einseitig kugelförmig ausgebildeten Druckplatte (12) gegen die Stützplatte (1j5) gedrückt wird.
4. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 3*
dadurch gekennzeichnet, daß als federnde mechanische Elemente Druckfedern (16) vorgesehen sind.
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- ίο -
5. Strang- und Rohrpresse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkwinkel des gelenkig gehaltenen Preßstempels (10) durch den Haltering (14) begrenzt und einstellbar ist.
6. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung des Preßstempels (10) eine Zentrierhülse (20) in bzw. an der Bohrung (9) des Blockaufnehmers (10) angeordnet ist, die zum Einschieben inaie Bohrung (9) mit einer Fase (20a) versehen ist.
7. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (20)aus zwei Halbschalen besteht.
8. Strang- und Rohrpresse nach den Ansprüchen 6 und 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (20)von auf dem Preßstempel angeordneten Federelementen (27) gegen den Blockaufnehmer (j5) bzw. seine Bohrung (9) andrückbar ist.
9· Strang- und Rohrpressen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Blockaufnehmer (3) angeordnete Zentriervorrichtung für den Preßstempel (10) mindestens ein der Stempelkontur angepaßtes, in einem Gleitstückhalter (29) befindliches Gleitstück (28) trägt.
10. Strang- und Rohrpresse nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitstückhalter (29) innerhalb von am Blockaufnehmer (3) angeordneten Führungen (JO) hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch radial anstellbar ist, wobei der Anstellweg durch einstellbare Anschläge (35) begrenzbar ist.
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11. Strang- und Rohrpresse nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zentrierung des Preßstempels drei um 120° zueinander versetzte Gleitstücke (28) mit Gleitstückhalter (29) am Blockaufnehmer (j3) vorgesehen sind, die im Pressenzyklus automatisch anstellbar sind.
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