DE2753001A1

DE2753001A1 - Verfahren zur herstellung von sechskantstangen sowie ein werkzeug zum anwenden dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2753001A1
Application number: DE19772753001
Authority: DE
Inventors: Janusz Dipl Ing Grabowski; Henryk Dr Ing Orzechowski; Stanislaw Dipl Ing Przywecki; Jozef Wojnarowski
Original assignee: ZAKLADY HUTNICZO PRZETWORCZE M
Current assignee: ZAKLADY HUTNICZO PRZETWORCZE M
Priority date: 1976-12-01
Filing date: 1977-11-28
Publication date: 1978-06-08
Also published as: DD133533A5; FR2372662A1; GB1569016A; PL110940B1; SE7713564L; PL194094A1

Description

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sechskantstangen aus Metallen und deren Legierungen, insbesondere aus Kupfer und Kupferlegierungen, sowie ein mit einem Eingangs-, einem Umformungs- und einem Kalibrierteil versehenes Werkzeug, das die Anwendung dieses Verfahrens ermöglicht .

Im Rannen der bisher üblichen Herstellungsverfahren ist eine Sechskantstange ein Produkt des Warmpressens bzw. Warmwalzens und normalerweise eines nachträglich durchgeführten Ziehens,um ihr die entsprechenden mechanischen Eigenschaften sowie die Profilgeometrie und genaue Abmessungen zu vermitteln. Das Warmpressenverfahren wird bei Verarbeitung von Nichteisenmetallen, insbesondere von Kupfer und Kupferlegierung η sowie von Aluminium und Aluminiumlegierungen, das l/arrualzverfahren dagegen bei Verarbeitung von Eisenlegierungen eingesetzt. Die beim Warmpressen erhaltene Sechskantstange a\is Kupfer bzw. Kupferlegierungen, auch Preßgut genant, wird durch Einspitzen und Ätzen zum Ziehen vorbereitet. Das auf diese V/eise vorbereitete Preßgut wird anschliessend auf einer Ziehbank, einem Einzelwalzenzug, bzw. einer Zieh-, Rieht- und Abschneidemaschine gezogen, durch Warmbehandlung entspannt, gerichtet und an beiden Enden genau zugeschnitten. Das Ziehen geschieht mittels einer Ziehdüse, deren gestaltende Flächen im Eingangs-, Umformungs- und Kalibrirrtoil sich dadurch kennzeichnen, daß sie flach sind.

Beim Warmpressen von Sechskantstangen hat man mit einer rarchen Abnutzung der Matrizen als Folge der an Ihren Kanten auftretenden großen Spannungen zu tun. Außerdem sind die auf

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diese l/eise gepreßten Sechskantstangen leicht an den Kanten zu beschädigen, was sowohl auf dem Pressenauslauf als auch bein Transport geschieht. Neben diesen Nachteilen sichert das '/'arspressen von Sechskantstangen keine Geradelinigkeit ihrer Seitenflächen auf der ganzen Stangenlänge. VJahrend des Ziehens solcher Stangen erfolgt die Verformung ihrer Kanten durch die Ziehbank-Führungsrollen und darüberhinaus tritt eine weitere Verwindung der Seitenebenen des hexagonalen Profils auf·.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Herstellung von Sechskantstangen zu verbessern und die Nachteile des bisher eingesetzten Verfahrens zu beseitigen, während die Entwicklung einer neuen Konstruktion der Ziehdüse und insbesondere ihres Umforraungsteils auf Beschränkung des Bedarfes an Ausgangsmaterial und des Verschleißes der im Prozeß beteiligten V/erkzeuge gerichtet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Sechskantstangen kennzeichnet sich dadurch, daß dem auf dem liege des w^Tarmfließpresens bzw. durch Warmwalzen erhaltenen Ausgangsrnaterial mit einem kreisförmigen Querschnitt und in Form von gerade linigen Abschnitten oder von aufgewickelten Bunden einer einzigen Ziehoperation auf einer Ziehbank, auf einem Eiir.salzenzug bzw. auf einer Zieh-, Rieht- und /^schneidemaschine unterworfen "wird, um den hexagonalen Querschnitt erreichen zu können, wobei die Bedingung erfüllt werden muß, daß der Durchmesser einer Rundstange mindestens 1,09 der Abmessung eines hexagonalen Profils nach dem Ziehen beträgt und daß dieser Durchmesser 1,15 bis 1,5 des Flankenabstandes seines fertigen hexagonalen Profils betragen muß, um eine Stange mit hexagonalem Querschnitt und scharfen Kanten aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung zu erhalten.

Das erfindungsgemäße Werkzeug in Form einer Ziehdüse ist dadurch gekennzeichnet, daß eine jede von sechs Seitenflächen der konischen Ziehdüse eine durch zwei charakteristi-

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sehe V/inks 1 bestimmte Konvexität hat.

Jede der sechs Seitenflächen des Umformungsteils das We rkzeugs stellt eine Fläche mit veränderlicher Konvexität dar. Der durch die Mantellinie gebildete Winkel der konvexen Fläche ist kleiner als diejenige, die durch die Verlängerung der Kanten gebildet wird, wobei das Produkt des Tangens des ersten Winkels und des Faktors 1,17 kleiner als der Tangens des zweiten Winkels ist und die Differenz zwischen dem zweiten und dem ersten Winkel 3° bis 18 beträgt.

Der Prozeß des Ziehens kann erfindungsgemäß auf einer Ziehbank, einem Einwalzenzug oder einer Zieh-, Rieht- und Abschneidemaschine durchgeführt werden. Durch das Ziehen der Rundstange auf eine Sechskantstange werden die Nachteile des bisher üblichen Prozesses beseitigt; die Lebensdauer der Preßmatrizen als Folge der Anwendung von kreisförmigen Matrizen Iäi3t sich erhöhen und die Ausbeute, d.h. das Verhältnis des Gewichts der fertigen Stangen zu den für ihre Herstellung verwendeten Preßstangen wird erhöht.

Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Zeichnung näher erläutert, in welcher zeigt:

Fig. 1 ein Werkzeug in Hauptprojektion,

Fi^. 2 ein Werkzeug im in Fig. 1 gezeigten Schnitt entlang der Linie A-A,

Fig. 3 ein Werkzeug im in Fig. 1 gezeigten Schnitt entlang der Linie B-B,

Fig. 4 ein V/erkzeug in Hauptprojektion mit der ins Werkzeug eingeführten gezogenen Rundstange,

Fig. 5 ein V/erkzeug im in Fig. 4 gezeigten Schnitt entlang der Linie C-C mit den gezeigten Umformungsabschnitten in der Verdrängungszone.

Das Ausgangsmaterial in Form einer Rundstange mit einem

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Durchmesser d wird dem Ziehen auf einer Sechskantstange mit der Abmessung s unterworfen und es v/ird die Bedingung erfüllt, daß der Durchmesser d der ins Werkzeug eingeführten Rundstange mindestens 1,09 der Abmessung s des hexagonalen Profils beträgt, wobei um einen hexagonalen Querschnitt mit scharfen Kanten erreichen zu können, der Durchmesser d 1,15 bis 1,5 der Abmessung s betragen muß.

Das Ziehen der Rundstange mit einem Durchmesser d wird mit Hilfe eines Werkzeugs 2 durchgeführt, das einen Umformungsteil 3 und einen Kalibrierteil 4 besitzt. Innerhalb des Umformungsteils 3 können zwei zur Gestaltung des hexagonalen Profils dienende Zonen I und II unterschieden werden. Innerhalb der Zone II werden die Kanten und Seitenflächen des hexagonalen Profils und in der Zone I lediglich seine Seitenflächen gestaltet. Die dem Ziehen unterworfene Rundstange mit einem Durchmesser d wird in der Zone I kaltgestreckt und in Richtung der Ecken aufgeweitet und kommt erst am Anfang der Zone II in Berührung mit den sechs Werkzeugecken. Die vollständige Form des Sechsecks wird der gezogenen Rundstange am Ende der Zone II gegeben. In der Zone II, d.h. in der Kalibrierzone, erfolgt die Formung auf Maßtoleranz des Stangendurchmassers und es wird auch die Geradelinigkeit erreicht.

Jede von sechs Seitenflächen des Umformungsteils 3 des Werkzeugs, z.B. EFGH, stellt eine Fläche mit einer veränderlichen axialen Konvexität dar, die durch die Punkte R und T bestimmt ist. Die Geometrie der Ziehdüse wird durch zwei Winkel bestimmt:

2? durch die Verlängerung der Erzeugenden x-y und x'-y' und 2 λ ^ durch die Verlängerung der Kanten M-N und M¹-N¹. Der Winkel 2\^ ist größer als der Winkel 2 um einen Wert, der sich aus der Abhängigkeit ergibt, bei der der Tangens des Winkels λ ₁ größer ist als das Produkt des Tangens Ά und des Faktors 1,17 und bei der es von Vorteil ist, wenn

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die Differenz zwischen den beiden Winkeln 3° bis 13° beträgt. Die Länge des Kalibrierteils wird durch ein Maß c bestimmt, dessen Größe mindestens 0,3 s ist, wo s der Flankenabstand des hexagonalen Profils ist.

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Claims

HA"· ENTANW^LTE SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK MARIAHILFPLATZ 2*3. MDNCHEN 9O ROSTADREISSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-BOOO MÖNCHEN 95 Zakl ? H11tniczo-Przpt>/orcze Hif^el*znvch "HUTMEN" Pol°n KARL LUOWIG SCHKT OfPL. CHEM. DR. AL EXANDt fi v. FÜNFR DIPL. ING. FETER STHEHL DIPL-CMEM. DR. URSULA SCHÜUEl-HOPf DIPL. IMG. DIETER EDOtNCiHAUS DR. ING. DIETFR FINCK TELEFON (ΟΘ9) 4 8 2Ο54 TELEX 5-23 565 AURO D TELEGHAMMB AUROMARCPAT MÜNCHEN DA-I8255 78. "1. "977 VERFAHRE ZUR HERSTELLUNG VON SSCHSKANTSTAWG3N SOi/IE EIN WERKZEUG ZUM ANWENDEN DIESES VERFAHRENS Patentansprüche

1.ιVerfuhron zur Horstellung von Sechskantstangen aus Metal-

len und deren Legierungen, insbesondere aus Kupfer und Kupferle^r/iGrunsen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial mit einem kreisförmigen . Querschnitt raittsls einer einzigen Operation dem Ziehen unterworfen und eine Stange mit einem hexagonalen Querschnitt erhalten v/ird, wobei der Durchmesser der ins Werkzeug eingeführten Rundstange mindestens 1,09 dem Flankenabstand s des hexagonalcn Querschnitts nach dem Ziehen beträgt, während zum Herstellen r-ines hexagonalen Querschnitts mit scharfen Kanten, bei Kupfer und Kupferlegierungen der Stangendurchinesser 1,15 bis 1,5 des Flankenabstandes s eines fertigen

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ORIGINAL INSPECTED

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hexagonalen Profils betragen ;auß.

2. Ziehdüse zur Herstellung von Sechakantstangen mit einen Eingang-, einem Umformung^- und eine::; j'alibr-ierteil, dadurch gekennzeichnet, daß jede von sechs Seitenflächen (EFGH) des U::ifori:iungsteils (3) eine Fläche mit veränderlicher Konvexität darstellt, während der durch die I'iante!linien (:: - y) und (x¹ - y¹) gebildete ;/in-(2 . ) einen Wert von 8° bis 32° hat und der durch die Verlängerung der Kanten (H-N) und (H'-II¹) gebildete Winkel (2 -, ^) größer a3s der Winkel (2 ) ist und es von Vorteil ist, wenn die Differenz zwischen den Winkeln (2 -¹- ^) und (2 . ) von 3° bis 13° beträgt und der Tangens des Winkels ( ^) größer als das 1,17-xache dos Kinkels ( -. ) ist.

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