DE2939864A1

DE2939864A1 - Verfahren zur herstellung eines metallischen hohlprofils

Info

Publication number: DE2939864A1
Application number: DE19792939864
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Franz-Josef 4500 Osnabrück Holtorf; Wolfgang Dipl.-Ing. Niewiera
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1979-10-02
Filing date: 1979-10-02
Publication date: 1981-05-07
Also published as: DE2939864C2

Description

Verfahren zur erstellung eines metallischen Hohlprofils
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Hohlprofils aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, beispielsweise für Generatoren, bei dem aus einem Metallblock durch Pressen über einen Dorn bzw. ein Brückenwerkzeug ein Hohlprofil hergestellt wird, welches durch Ziehen auf das Endmaß heruntergeformt wird.
Mit dem bekannten Verfahren (GB-PS 1 099 850) werden Kunferprofile, die einen rechteckförmigen Querschnitt und mindestens zwei in Längsrichtung verlaufende Kanäle aufweisen, durch Strangpressen hergestellt und anschließend auf das Endmaß heruntergezogen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, Hohlprofile herzustellen, bei denen die Kühlkanäle bzw. der Kühlkanal unterbrochen ist, d.h. solche mit von beiden Enden ausgehenden Sackkanälen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung das gepreßte Hohlprofil zunächst außen und ggf. auch innen kalibriert wird, daß in die Bohrung bzw. Bohrungen des kalibrierten Profils ein Stopfen aus dem gleichen Metall wie das Profil eingeführt wird und anschließend das Profil gemeinsam mit den Stopfen auf das Endmaß heruntergzogen wird, wobei sich Stopfen und Innenwandung des Hohlprofils klangfest miteinander verbinden. Wesentlich bei dem erfindungsgemäßen Vorgehen ist, daß die Querschnittsform des stranggepreßten Hohlprofils annähernd der Querschnittsform des fertigen Profils entspricht. Durch den ersten Arbeitsgang wird die Außenform und ggf. die Form der Kanäle exakt kalibriert. Will man Hohlprofile mit einer sehr eng tolerierten Wanddicke herstellen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, nach dem Einführen des Stopfens von beiden Seiten des Hohlprofils in jeden Kanal Dornstangen bis zum Stopfen einzuführen, die sich mindestens vom Stonfen bis zum Ende des fertig gezogenen Hohlnrofiis erstrecken, das Hohlprofil zu walken und abschließend die Dornstangen aus dem Profil zu entfernen. Diese Ausführungsform der Erfindung gewährleistet, daß in jedem Querschnitt des fertigen Hohlnrofils die geforderten ee Toleranzen eingehalten sind. Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, in die Bohrungen des kalibrierten Profils nach dem Einführen der Stonfen Dorne kurzer Länge einzuführen, die lediglich im Endbereich des fertig gezogenen Profils angeordnet sind und aus den Enden herausragen. Da die Dorne in diesem Fall wesentlich kürzer sind, lassen sie sich auch einfacher aus den Bohrungen nach dem letzten Zug entfernen. Jedoch ist auch hier ein leichter Walkvorgang erforderlich. Diese Ausführungsform wird man immer dann wählen, wenn die hohen Anforderungen an die Maßgenauigkeit nur an die Endbgeiche gestellt werden, so zum Beispiel aus Gründen der Anschlußtechnik. Eine besonders wirtschaftliche Ausführungsform des Verfahrens nach der Lehre der Erfindung besteht darin, daß man das gepreßte Profil durch Kalibrierzüge über Mandrille bis auf den Fertigzug herunter--formt und erst vor dem Fertigzug den oder die Stopfen sowie die Dornstangen einführt. Die Kalibrierzüge werden dabei nach einem an sich bei Profilen mit durchgehender Bohrung bekannten Verfahren durchgeführt. Um ein Verschweißen der Dorne mit dem Material des Hohlprofils zu verhindern, bzw. das Herausziehen der Dorne aus den Kanälen nach dem Ziehen zu erleichtern, satzes sich als zweckmäßig erwiesen, die Dorne mit einem Schmiermittel, zum Beispiel Öl oder Ölemulsion zu beschichten. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit besonderem Vorteil anwenden bei der Herstellung von Vierkant- vorzugsweise Rechteckprofilen aus Kupfer oder einer niedriglegierten Kupferlegierung mit mindestens zwei Bohrungen und einem zwischen den Enden des Profils angeordneten Massivteil, welche zur Kühlung rotierender Teile von Generatoren verwendet sind. Das Massivteil dient hier dazu, das Kühlprofil an dem rotierenden Teil zu befestigen und bzw. einen Masseausgleich zur Verbesserung des Rundlaufs vorzunehmen. Derartige Profile wurden bislang in der Weise hergestellt, daß man zwei Hohlprofile unter Zwischenschaltung eines Massivteils durch Schweißen oder Löten verband. Es versteht sich von selbst, daß die Vorgehensweise aufgrund des hohen Zeitaufwandes sehr unwirtschaftlich ist. Darüber hinaus führt das Schweißen oder Löten unter Umständen zu Materialanhäufungen, die den Rundlauf merklich beeinträchtigen bzw. zu einem Verziehen des Profils führen. Ein geschweißtes oder gelötetes Profil ist störanfällig im Betrieb des Generators, da es zu Materialtrennungen und Aufbrechen der Naht kommen kann.
Die Erfindung ist anhand des in den Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbetpiels näher erläutert.
Aus einem Kupferblock wird zunächst durch Pressen über ein Brückenwerkzeug ein Preßprofil 1 von ca. 4 - 6 m Länge mit durchgehenden Kanälen 2, 3 und 4 hergestellt. In einem nächsten Arbeitsgang wird das Preßprofil 1 mittels einer Matrize und in den Kanälen 2, 3 und 4 befindlichen Mandrillen in mehreren Zügen kalibriert. Die Querschnittsform der Kanäle 2, 3 und 4 kann vor und/ oder nach dem Kalibriervorgang von der Kreisform abweichen. Diese Kalibriervorgänge werden zweckmäßigerweise so lange wiederholt, bis das Profil fast seine Endabmessungen hat. Die Querschnittsabnahme jedes Kalibrierzuges beträgt vorzugsweise 15 - 25 ,. Die Kalibriervorgänge können insbesondere, wenn an die Maßgenauigkeit nicht sehr hohe Anforderungen gestellt werden, zum Teil auch ohne Mandrillen durchgeführt werden. (Hohlzug) Vor dem letzten Zug werden in die Kanäle 2, 3 und 4 Stopfen 5, 6 und 7 aus Kupfer von annähernd dem gleichen Querschnitt wie die Kanäle 2, 3 und 4 im kalibrierten Profil 8 eingebracht. Die Stopfen 5, 6 und 7 sollten so bemessen sein, daß sie gleitend in die Kanäle 2, 3 und 4 eingebracht werden können. Anschließend werden in die Kanäle 2, 3 und 4 von beiden Enden des kalibrierten Profils 8 Dornstangen 9, 10 und 11 so eingeführt, daß sie aus den Kanälen 2, 3 und 4 herausragen. Diese Dornstangen 5! 10 und 11 bestehen zweckmaBigerweise aus einem Werkzeugstahl und tragen eine Schmiermittelschicht. Der Querschnitt der Dornstangen ist zweckmäßigerweise so bemessen, daS er dem Querschnitt der Kanäle im Fertigprofil entspricht, d.h. um ca. 10 - 15 % kleiner ist als der Querschnitt der Kanäle des kalibrierten Profils. Das so vorbereitete Gebilde wird durch Ziehen durch eine Matrize so verformt, daß sich die Stopfen 5, 6 und 7 an die Innenwandung der Kanäle 2, 3 und 4 anlegen und mit diesen klangfest verbunden werden. Das fertig gezogene Profil 12 wird nach dem Fertigzug gewalkt, um die Entfernung der Dorne 9, 10 und 11 aus den Kanälen 2, 3 und 4 zu ermöglichen. Anschließend wird das Fertigprofil vorzugsweise gereckt oder gerichtet. Das fertige Profil 12 ist in einer Teilansicht in der Figur 3 dargestellt und zeigt die Kanäle 2, 3 und 4, die von beiden Seiten in das Profil 12 eingebracht, in einem Massivteil 13 enden.
Leerseite

Claims

P a t e n t a n 5 n r ü c h e n Verfahren zur Herstellung eines metallischen Hohlprofils aus Kunfer oder einer Kupferlegierung, beispielsweise für Generatoren, bei dem aus einem Block durch Pressen über einen Dorn bzw. ein Brückenwerkzeug ein Hohlnrofil hergestellt wird, welches durch Ziehen auf das Endmaß heruntergeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das gepreßte Hohlprofil zunächst außen und auch ggf. innen kalibriert wird, daß in die Bohrung bzw. Bohrungen des kalibrierten Profils ein geführt wird und anschleßend das Profil gemeinsam mit den Stopfen auf das Endmaß heruntergezogen wird, wobei sich Stopfen und Innenwandung des Hohlprofils klangfest miteinander verbinden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einführen des Stopfens von beiden Seiten des Hohlprofils in jeden Kanal Dorns tangen bis zum Stopfen eingeführt werden, die sich mindestens vom Stopfen bis zum Ende des fertig gezogenen Hohlprofils erstrecken, daß das Hohlprofil gewalkt wird und abschließend die Dornstangen aus dem Profil entfernt werden.
*Stopfen aus dem gleichen Metall wie das Profil ein- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrungen des kalibrierten Profils Dorne kurzer Länge eingeführt werden, die lediglich im Endbereich des fertig gezogenen Profils angeordnet sind und aus den Enden herausragen.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das gepreßte Profil durch Hohl züge bis auf den Fertigzug heruntergeformt wird und vor dem Fertigzug der oder die Stopfen sowie die Dornstangen eingeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne mit einem Schmiermittel beschichtet werden.
6. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden zur Herstellung von Vierkant- vorzugsweise Rechteckprofilen aus Kupfer oder einer Xi-iriS-legierten Kupferlegierung mit mindestens zwei Bohrungen und einem zwischen den Enden des Profils angeordneten Massivteil, welche zur Kühlung rotierender Teile von Generatoren verwendet sind.