DE2712536C2 - Verfahren zum Herstellen gleichzeitig mehrerer, parallel in einer Ebene liegender Metalldrähte und -stäbe mit rundem Querschnitt sowie Strangpreßmatrize zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eiii Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Strangpreßmatrize zur Durchführung des Verfahrens. Ein Verfahren und eine Strangpreßmatrize dieser Art sind aus der FR-PS 9 37 383 und der US-PS 32 54 400 bekannt.

Zum gleichzeitigen Herstellen mehrerer Metalldrähte verwendet man üblicherweise (US-PS 30 01 065) ein" Strangpreßmatrize mit einer Vielzahl von parallelen Matrizenöffnungen, wobei es zur besseren Handhabung der gleichzeitig erzeugten Metalldrähte bekannt ist (FR-PS 9 37 383 und US-PS 32 54 400), die Matrizenöffnungen so auszubilden, daß die Metalldrähte über dünne Stege miteinander verbunden sind, welche bei der späteren Endbearbeitung der Metalldrähte entfernt werden. Falls mit einer solchen Strangpreßmatrize ein Vielzahl eng nebeneinander liegender Metalldrähte mi: Kreisquerschnitt hergestellt werden soll, tritt infolge des dabei erforderlichen hohen Preßdruckes ein rascher Verschleiß der schneidenartigen, formgebenden Matrizenbereiche zwischen den Kreisprofilbereichen auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art auch dann eine hohe Matrizenstandzeit zu ermöglichen, wenn eine Vielzahl eng nebeneinander liegender Metalldrähte und -stäbe mit rundem Querschnitt bei hohem Preßdruck hergestellt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I gelöst.

Eine geeignete Strangpreßmatrize zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 ist in dem Anspruch 2 angegeben.

Beim Walzen von Profilbändern mi' mehreren eng nebeneinander liegenden, untereinander noch verbundener Profile ist es bereits bekannt (US-PS 19 77 285), nach dem ersten Walzvorgang das Vorprofil seitlich zu stauchen. Ferner ist es beim Herstellen eines Profils mit mehreren, parallel nebeneinander liegenden, langen, schmalen Rippen an sich bekannt (DE-AS 14 52 261), zunächst ein Vorprofil mit gespreizten Rippen auszuformen und die Rippen anschließend parallel zu biegen, um auf diese Weise mit einer stabilen Strangpreßmatrize ίο arbeiten zu können.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein der Endform angenähertes, jedoch mit größerer Breite versehenes Zwischenwerkstück hergestellt, welches an den Verbindungsstellen im Querschnitt etwa ι= rechtwinklige Einschnürungen aufweist, !n einem anschließenden, zweiten Verfahrensschritt wird das Zwischenwerkstück in der Breite und senkrecht zur Preßrichtung gestaucht. Die zur Herstellung des Zwischenwerkstücks benutzte Strangpreßmutrize besitzt keinerlei schneidenartige, formgebende Matrizenbereiche, so daß sie auch bei Anlegen hoher Preßdrucke eine im Vergleich zum Stand der Technik verlängerte Standzeit erreicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch mehrere, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Metalldrähte mit rundem Querschnitt, in Form eines Bandes, wobei die Drähte parallel zueinander in einer Ebene jo liegen und sich im wesentlichen an den länglichen Tangentiallinien zwischen jeweils benachbarten Drähten berühren;

Fig.2 einen Querschnitt durch ein Zwischenwerkstück das durch Stauchen in die Form gemäß F i g. 1 1-5 übergeführt wird;

F i g. 3 einen horizontalen Querschnitt durch eine zum Herstellen des Bandes nach Fig. I geeignete Strangpreßmatrize, und

Fig.4—6 Ansichten von verschiedenen Teilen der 4n Matrize nach F i g. 3. um der. Verla.;!' der Matrizenöffnungen zu veranschaulichen.

Das in Fig. 1 dargestellte Band 13 besteht aus einer Anzahl Drähte 14, welche jeweils ein vollständig kreisförmiges Querschnittsprofil aufweisen. Die Drähte 14 sind parallel zueinander auf einer quer zur Längsrichtung verlaufenden Geraden aneinandergereiht und unter Ausbildung eines Kanten-zu-Kantenkontaktes jeweils mit benachbarten Drähten 14 längs paralleler, in Längsrichtung verlaufender Tangentiallinien verbunden.

Wie ohne weiteres ersichtlich ist. verengen sich die Einschnürungen 16 zwischen den Kreisbogenabschnitten beeachbarter Drähte 14 unter zunehmend kleineren Einschlußwinkeln, wenn sich die Tangentiallinien zwischen benachbarten Drähten einander annähern. Die Herstellung eines Bandes gemäß Fig. 1 durch Strangpressen eines Werkstücks durch eins Matrize mit entsprechend dem gewünschten Querschnittsprofil des Bandes ausgebildeten Matrizeröffnungen wäre nicht praktikabel, und zwar im Hinblick auf die Gefahr, daß die erforderlichen scharfkantigen und sehr dünnen Matrizenkanten, welche den enger werdenden Einschnürungen 16 entsprechen, bei hohen Preßdrucken sehr schnell brechen oder verschleißen würden.
In Fig. 2 ist ein Band 17 veranschaulicht, dessen Querschnittsprofil viel leichter als das Querschnittsprofil des Bandes 13 stranggepreßt werden kann. Das Band 17. welches ein Zwischenwerkstück bei der Herstellung

des gewünschten Ba.J-i S3 gemäß F i g, I darstellt, umfaßt eine Anzahl von Drähten 18, die parallel zueinander in Längsrichtung verlaufen. Jeder Draht 18 besitzt ein Quersehnittsprofil, welches ein Paar diametral gegenüberliegender Kreisbogenabschniu 19 umfaßt, die sich in Geradenabschnitten fortsetzen. An den Verbindungsstellen 21 zwischen jeweils benachbarten Drjliic-ii iS sinn Einschnürungen vorhanden, die durch ebene Oberflächen 22 benachbarter Drähte 18 gebildet werden und sich unter einem Winkel von etwa 90° schneiden. Der bevorzugte Schnittwinkel von etwa 90° ist desiViSb gswählt. um die vorstehend erwähnten Matrizenkantenverschleiß bei einer geeigneten Strangpreßmatrize, beispielsweise der nachstehend erläuterten Matrize 23 gemäß F i g. 3, zu vermeiden.

Zur Umformung des Bandes 17 gemäß Fi g. 2, in das gewünschte Band 13 werden die äußersten Seitenkanten 24 des Bandes 17 mit quer verlaufenden, vorzugsweise seitlich angreifenden Druckkräften beaufschlagt, welche die Geradenabschnitte an alten Verbindungsstellen 21 jeweils ein kreisbogenförmiges Querschnittsprofil umformen.

Eine zur Durchführung der beiden Schritte des vorstehend erwähnten Herstellungsverfahrens für das Band 13 nach Fig. 1 in unmittelbarer Aufeinanderfolge geeignete Strangpreßmatrize 23 ist anhand von Fig.3 veranschaulicht. Die Matrize 23 umfaßt einen durch Eintrittswände 27 definierten, konvergierenden Eintrittsbereich 26 sowie einen sich daran anschließenden Öffnungsbereich 28, welcher eine Vielzahl von Matrizenöffnungeti umfaßt und vom Matrizeneintritt 29 bis zum Matrizenaustritt 31 verläuft. Jede Matrizenöffnung umfaßt zwei wirksame Umformungszonen, die in Längsrichtung fluchtend angeordnet sind. Eine erste der beiden Umformungszonen bildet denjenigen Teil der Matrizenöffnung, der an und unmittelbar neben dem Matrizeneintritt 29 liegt. Die zweite Umformungszone umfaßt den restlichen Teil der Matrizenöffnung, d. h., den Matrizenaustritt 31 und denjenigen Teil der Matrizenöffnung, der zwischen Matrizeneintritt 29 und dem Matrizenaustritt 31 liegt. Die beiden Stufen des Herstellungsverfahrens für das Band 13 werden durchgeführt, sobald ein Werkstück in Längsrichtung durch die erste und zweite Umformungszone der Matrizenöffnungen des Öffnungsbereichs 28 verschoben wird.

Die erste wirksame Umformungszvne der Matrizenöffnung, d.h., der am Matrizeneintritt 29 liegende Teil der Matrizenöffnungen, ist in Fig.4 dargestellt, wobei nur eine von zwei identischen Hälften des Öffnungsbereiches 28 veranschaulich; ist. Das Profil der Matrizenöffnungen 32 an der ersten Umformungszone ist, wie aus einem Vergleich von F i g. 4 mit F i g. 2 ersichtlich ist, so ausgebildet, daß es mit dem Profil des Zwischenwerkstücks übereinstimmt, das in der ersten Herstellungsstufe für das Band 13 hergestellt wird. Die Matrizenöffnungen 32 werden von einer Reihe einzelner Kreisbogenabschnitte 33 gebildet, deren Mittelpunkte auf einer quer zur Matrizenlängsachse verlaufenden Geraden liegen. Jeweils benachbarte Kreisbogendbschnitte 33 enden in nach innen gerichteten Vorsprüngen, welche durch aneinander angrenzende Oberflächen 34 gebildet sind. Die Oberflächen 34 sind eben und schneiden sich unter einem Winkel von etwa 90'. Aufgrii.d des S;?hnittwinkels von etwa 90° sind die Verbinduhgs7r,nen ί der Mitrizenöffnungen 32 verhältnismäßig widerstandsfähig gegenüber Verschleiß und Bruch während de» Benutzung.

Die zweite wirksame Umformungszone der Matrizenöffnungen des Öffnungsbereiches 28, d. h., der restliche

ίο Teil der Matrizenöffnungen bis zum Matrizenaustritt 31, ist in den F i g. 5 und 6 veranschaulicht, wo wiederum nur eine von zwei identischen Hälften des Öffnimgsbereiches 28 gezeigt ist. Ein paar runder, seitlich ganz außen gelegener Druckflächen 36 begrenzt seitlich die

π Matrizenöffnungen 32. Die Druckflächen 36 konvergieren dabei vom Matrizeneintritt 29 bis zum Matrizenaustritt 31 kontinuierlich gegeneinander. Aufgrund dieser Konvergenz der Druckflächen 36 wird das Band 17 bei seiner Verschiebung durch die zweite Umformungszone der Matrizenöffnungen 32 im wesentlichen seitüchen Druckkräfttn längs seiner äußersten Seitenkanten 24 unterworfen. Diese Druckkräfte forn.. :i das Werkstück in eine seitlich kompaktere Struktur jm, während gleichzeitig die Verbindungsstellen 21 des Bandes 17 ein

im wesentlichen kreisbogenförmiges Querschnittsprofil erhalten. Die Form der einzelnen Matrizenöffnungen 32 ändert nch zwischen Matrizeneintritt 29 (Fig.6) und Matrizenaustritt 31 (F i g. 8) derart, daß die Ausrundung der Drähte 18 an ein praktisch vollkreisförmiges

in Querschnittsprofil angepaßt wird. Insbesondere erfordern die Kreisbogenabschnitte 33 der Matrizenöffnungen 32 eine zunehmend größere Tiefe und liegen daher bei zunehmender Erreichung des Matrizenaustrittes 31 seitlich immer enger beieinander.

Bei der Längsverschiebung jedes aufeinanderfolgenden Abschnittes eines Werkstücks 39 durch die Matrizenöffnungen des Öffnungsbereiches 28 wird das Werkstück 39 beiden vorstehend erwähnten Umformungsschritten bei der Herstellung des Bandes 13

•»ο unterworfen. Die Bearbeitungsschritte dieser beiden Umformungsschritte erfolgen unmittelbar hintereinander in den beiden längsfluchtenden Umformungszonen der Matrizenöffnung. Bei dem ersten, am Matrizeneintritt 29 durchgeführten Umformungsschritt nimmt der betreffende Werkstückabschnitt die Form des Zwischenwerkstücks bzw. Bandes 17 gemäß Fig. 2 an. Bei dem zweiten Umformungsschritt, welcher bei der Verschiebung des Werkstückabschnittes durch den Öffnungsbereich 28 bis zu dessen Austritt am Matrizen-

austritt 31 währt, wird das Zwischenwerkstück gemäß Fig. 3 in die gewünschte Bandstruktur gemäß Fig. 1 umgeformt, und zwar aufgrund der Beaufschlagung der Seitenkanten 24 des Bandes 17 mit im wesentlicher seitlichen Druckkräften durch die konvergierenden Di uck.iächen 36 des öffnungsbei ciches 28.

Indessen brauchen die erläuterten zwei Herstellungsschritte für das gewünschte Band 13 nicht notwendigerweise in unmittelbarer Aufeinanderfolge durchgeführt zu werden, sondern können auch zu verschiedenen Zeiten unter Verwendung von beispielsweise verschiedenen Matrizen durchgeführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen gleichzeitig mehrerer, parallel in einer Ebene liegender Metalldrähte und -stäbe mit rundem Querschnitt, welche an ihren benachbarten Stellen miteinander verbunden sind, durch Strangpressen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Zwischenwerkstück (17) annähernd der Endform, jedoch größerer Breite erzeugt wird, welches an den Verbindungsstellen (21) im Querschnitt etwa rechtwinklige Einschnürungen aufweist und daß das Zwischenwerkstück (17) anschließend in der Breite und senkrecht zur Preßrichtung gestaucht wird.

2. Strangpreßmatrize zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der der Formgebungsquerschnitt am Eintritt und Austritt von Kreisboge;iab3chniti?n gleichen Durchmessers begrenzt ist, deren Mittelpunkte auf einer quer zur Matrizenlängsachse verlaufenden Geraden liegen und bei der die jeweils benachbarten Kreisbogenabschnitie in nach innen gerichteten Vorsprüngen enden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge von den KreisbogenabschniUen ausgehende Geraden sind, die sich unter einem Winkel von etwa 90° schneiden, daß am Matrizeneintritt (29) die Abslände der Mittelpunkte der Kreisbogenabschnitte größer sind als deren Durchmesser und daß die Abstände der Mittelpunkte auf dem Wege zum Matrizenaustritt (31) sich auf den Durchmesser der Kreisbogenabschnitte verringern.