DE2523037A1

DE2523037A1 - Presse zum hydrostatischen strangpressen von rohren

Info

Publication number: DE2523037A1
Application number: DE19752523037
Authority: DE
Inventors: Goeran Dahlman
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1975-05-24
Publication date: 1975-12-18
Also published as: US3994149A; FR2273605A1; JPS516850A; SE395627B; GB1498217A; SE7407509L

Description

PATENTANWÄLTE

-ING. H. MISSLINQ Frankfurt/M, den 13.5.1975

DIPL.-INQ. R. SCHLEE „ _/Mtr ' '

63GiESSEN, Bismarckstraße43 Boe/HK 12.516 9 R 9 Q Π Q

DR.-INQ. J. BOECKER * ^{Ό l} ° ^U ° '

β FRANKFURT 1, n*IHIW»l. 2

Allmänna Svenska Elektriske. Aktiebolaget Västeras/Schweden

Presse zum hydrostatischen Strangpressen von Rohren

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Presse zum hydrostatischen Strangpressen von Rohren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art. Eine solche Presse ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 125 570 bekannt.

Besonders beim Pressen eines erwärmten Rohlings wird der Dorn sehr großen Beanspruchungen ausgesetzt, und der Verschleiß der Dornspitze bereitet stets große Probleme. Es hat sich gezeigt, daß es technisch schwierig oder unwirtschaftlich ist, einen Dorn als Ganzes aus einem Material herzustellen, das sowohl Wärmeschocks widersteht als auch eine solche Verschleißfestigkeit hat, daß es eine ausreichende Lebensdauer bekommt. Der Dorn wird daher geteilt hergestellt, und zwar mit einem Schaft aus einem Material und einer Spitze aus einem verschleißfesten und wärmebeständigen anderen Material. Die Befestigung einer Dornspitze aus einem Material mit einem hohen Ε-Modul in einem Dornschaft aus einem Material mit niedrigerem Ε-Modul, beispiels-

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weise die Befestigung einer Dornspitze aus Hartmetall oder Siliziumnitrid in eiiem Schaft aus Stahl, bereitet schwer zu lösende Probleme. Bei der Befestigung dner Spitze in einer Bohrung im Dornschaft bricht dieser häufig am inneren Teil der Bohrung, da eine unterschiedliche Kompression des Materials Spannungskonzentrationen hervorruft.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die eben erläuterte Bruchgefahr beseitigt oder zumindest wesentlich herabgesetzt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Presse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, die erfindungsgemäß de im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Uhteransprüchen genannt.

Der für den. Dornschaft und den Kern der Spitze verwendete Stahl hat einen wesentlich niedrigeren Ε-Modul und eine niedrigere Kompressibilität als das für die Hülse der Spitze beispielsweise verwendete Hartmetall oder Siliziumnitrid. Die Dornspitze kann

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im Dornschaft festgelötet oder festgepreßt, oder sowohl festgepreßt als auch festgelötet sein. Om eine gute axiale Fixierung der Dornspitze zu erhalten, wenn diese nur festgepreßt ist, wird der innere Teil der Spitze mit einem größeren Durchmesser als der äußere Teil ausgeführt und der äußerste Teil des Dornschaftes um die Dornspitze herum zusammengepreßt. Aufgrund des Durchmesserunterschiedes entsteht auf der Dornspitze ein Ansatz, durch den man bei dem genannten Pressen eine sichere axiale Fixierung erhält.

Anhand des in der Figur gezeigten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.

In der Figur bezeichnet 1 eine Druckkammer, zu der ein Hochdruckzylinder 2, ein Druckerzeugungsstempel 3 und eine Matrize 4, die auf einer Matrizenstütze 5 ruht, gehören. Die Presse Im übrigen ist nicht gezeigt. In der Druckkammer ist ein Dorn 6, der mit seinem hinteren (im Sinne der Zeichnung oberen), nicht gezeigten Teil an einer Platte befestigt ist, die auf einem Stützrohr 7 ruht, das seinerseits auf der Matrize in der Druckkammer ruht. Hierdurch wird der Dorn während des Pres sens im Verhältnis zur Matrize axial fixiert. In der Druckkammer befindet sich ein rohrförmiger Rohling 8. Die Figur zeigt die einzelnen

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Teile in der Lage, die sie unmittelbar vor dem Beginn des Strangpressens einnehmen. Der Rohling 8 wird mit so großer Kraft gegen die kegelförmige Fläche 9 der Matrize gepreßt, daß seine Spitze gestaucht wird, wodurch der Durchmesser des Loches 10 an der Dornspitze in solchem Maße verkleinert wird, daß man ein abdichtendes Anliegen an der Kante 12 am vorderen Teil 14 des Dornschaftes 13 erhält. Die Dornspitze 15 besteht aus einer Hülse 16 aus einem verschleißfesten, wärmebeständigen Material, beispielsweise Hartmetall, und einem Kern, der die Hülse ganz ausfüllt. Der innere Teil 18 der Hülse hat einen größeren Durchmesser als der äußere, wodurch ein Ansatz 19 gebildet wird. Der vordere (im Sinne der Zeichnung untere) Teil des Dornschaftes is^um die Dornspitze herum zusammengepreßt, wodurch der Ansatz 19 eine gute axiale Befestigung der Dornspitze bewirkt. Das Zusammenpressen kann mit einem Festlöten der Dornspitze in der Bohrung kombiniert werden.

Beim hydrostatischen Strangpressen arbeitet man mit so hohen Drücken, normalerweise zwischen 10 und 20 kBar, daß mua eine spürbare Komprimierung des Dornmaterials eintritt. Die Maßänderung bei einem dreidimensionalen Spannungszustand liegt für Stahl in einer Größenordnung von 0, 2 % und für Hartmetall in einer Größenordnung von 0,1 % bei einer Druckänderung von 10 kBar. Bei einer massiven Dornspitze in der Bohrung 20 im

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Dornschaft 13 bedeutet der Unterschied der Kompressibilität der Materialien von Schaft und Spitze, daß der Unterschied in der Maßänderung zu großen Spannungskonzentrationen an der Ecke 21 am Boden 22 der Bohrung 20 führt. Indem man die Dornspitze 15 aus einer Hülse 16 aus Hartmetall herstellt, die/iiit einem Kern 17 aus demselben Material wie der Dornschaft 13 gefüllt ist, d.h. ein Material mit demselben Ε-Modul, verringert man den Unterschied der Maßänderung aufgrund der Kompressibilität des Dornschaftes und der Dornspitze und damit die durch diese Unterschiede verursachten Beanspruchungen.

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Claims

Patentansprüche;

.!Presse zum hydrostatischen Strangpressen von Rohren mit einer Druckkammer, zu der ein Hochdruckzylinder, ein in den Zylinder einschiebbarer Druckerζeugungsstempel, eine im Zylinder angeordnete Matrize und ein im Verhältnis zur Matrize axial befestigter Dorn gehören, wobei der Dorn in die Matrizenöffnung hineinragt und zusammen mit dieser einen Spalt bildet, durch den ein rohrförmiger Rohling zu einem Rohr gepreßt wird, wenn der Rohling einem allseitigen hydrostatischen Druck in einem umgebenden Druckmittel ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (6) aus einem Schaft (13) mit einer Bohrung (20) und einer Spitze (15) besteht, die aus einer Hülse (16) und einem die Hülse (16) ganz ausfüllenden Kern (17) besteht, welcher Kern (17) aus einem anderen Material als die Hülse (16) besteht und welches den gleichen oder ungefähr den gleichen Elastizitäts-Modul hat wie das Schaftmaterial.
2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (15) die Bohrung (20) im Schaft (13) ganz ausfüllt und axial in dieser fixiert ist.

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3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) der Spitze (15) aus Hartmetall und der Kern (17) sowie der Dornschaft (13) aus Stahl bestehen.
4. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) der Spitze (15) aus Siliziumnitrid und der Kern

(17) sowie der Dornschaft (13) aus Stahl bestehen.
5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornspitze (15) im Dornschaft (13) festgelötet ist.
6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der am weitesten in die Bohrung (20) hineinragende Teil

(18) der Dornspitze (15) einen größeren Durchmesser hat als die Dornspitze (15) im übrigen und daß der vordere Teil (14) des Dornschaftes (13) um die Dornspitze (15) herum zusammengepreßt ist.

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