DE2941972A1

DE2941972A1 - Verfahren zur herstellung von hohlen metallkoerpern

Info

Publication number: DE2941972A1
Application number: DE19792941972
Authority: DE
Inventors: Otto Dr.-Ing. 5630 Remscheid Voigtländer
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1979-10-17
Filing date: 1979-10-17
Publication date: 1981-04-30

Description

Verfahren zur Herstellung von hohlen Metallkörpern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hohlen Metallkörpern mit sich in Längsrichtung ändernden Querschnittsformen, bei dem ein Rohr an beiden Öffnungen abgedichtet, in einer teilbaren Form mit den Sollabmessungen des Metallkörpers eingelegt, mit einem Druckmittel innen mit hohem Druck beaufschlagt und unter gegenseitigem Aufeinanderzuschieben der Uffnungen auf die Maße der Form aufgeweitet wird. Ein derartiges Verfahren ist z.B. bekannt aus der Zeitschrift "Industrie-Anzeiger", 1966, Seiten 769 bis 772. Das bekannte Verfahren benutzt als Druckmedium eine Flüssigkeit, ein Weichmetall wie Blei oder Blei legierungen oder einen organischen Stoff wie Gummi, Polyäthylen, Glycol usw.. Das bekannte Verfahren erfordert eine kritische, sehr genaue Steuerung des Druckes und der Bewegung beim Aufeinanderzuschieben der Rohrenden, so daß einerseits das Bersten, andererseits eine Faltenbildung verhindert wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik wird die Aufgabe der Erfindung darin gesehen, ein Verfahren zur Herstellung von hohlen Metallkörpern zu entwicklen, das hinsichtlich der Druckeinstellung und der Faltenbildung unkritisch ist und dadurch in raschem Arbeitstakt ohne großen Aufwand die störungsfreie Herstellung großer Stückzahlen erlaubt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß das Rohr in dem zu rforenaen Bereich auf mehr als 500 0C erwärmt wird, daß in das Rohr als Druckmittel ein bei Anwendungstemperatur gegenwider dem Metall inaktives Gas gedrückt wird und daß das Gas auf mindestens 5000 C erwärmt wird. Durch die gemeinsame Anwendung dieser Maßnahmen wird die Verformbarkeit der Rohre so verbessert, daß die Faltenbildung zuverlässig vermieden wird, ohne daß man mit dem Innendruck in die Nähe des kritischen Bereiches gehen muß, und der dadurch erzielte Spielraum für die Behandlungsparameter ermöglicht die rasche zuverlässige Fertigung ohne aufwendige Steuerungsmaßnahmen. Zur Verformung eignen sich besonders Eisen, aber auch Bunt- und Leichtmetalle.
Im einzelnen kann die Erfindung wie folgt vorteilhaft ausge stdltet sein.
Eine sehr schnelle Umformung wird dadurch erreicht, daß das Gas explosionsartig auf hohen Druck gebracht wird. Dabei werden die Öffnungen des Rohres sehr schnell, schlagartig, aufeinanderzubewegt. Die schnelle Ausführung der Umformung vermindert dabei Temperaturverluste des Werkstücks beim Anliegen an der Form und verbessert dadurch die Sicherheit der Verformung.
Der Tenperaturverlust des Werkstücks an der Form kann noch weiterhin dadurch vermindert werden, daß die teilbare Form ebepfalls erwärmt ist. Eine Erwärmung auf mindestens 50% der Tepipe ratur der zu verformenden Teile der Hohl körper läßt schon eine wesentliche Verminderung der Wärmeabfuhr erreichen, ohne daß die Form zu stark belastet wird.
Das Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Achse häusen mit Differentialgehäuseteil für Traktoren und andere Fahrzeuge, bei denen es nicht auf eine besonders leichte Ausführung ankommt. Es eignet sich auch zur Herstellung von Druck gasflaschen. Die Verformung in Umfangsrichtung steigert dabei infolge einer günstigen Gefügeausbildung die Drucksicherheit.
Diese günstige Gefügeausbildung ermöglicht es auch, die Druckgasflaschcn im Querschnitt vierkantig auszubilden, wobei die Füllmenge bei gleichem Stapelvolumen verbessert wird und trotzdem die nötige Berstsicherheit erhalten bleibt.
Im folgenden wird anhand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen im einzelnen die Fig. 1 ein Achsgehäuse in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 eine Druckgasflasche in perspektivischer Darstellung.
Das Achsgehäuse nach Fig. 1 mit Differentialgehäuseteil 1 und sich daran anschließenden Achshälften 2,3 wird so hergestellt, daß ein Rohr gleichmäßigen Durchmessers an seinen Stirnflächen 4,5 abgedichtet, das Rohr dann in eine teilbare Form mit den Sollabmessungen des des Achsgehäuses eingelegt, mit einem Druckmittel mit hohem Druck beaufschlagt und unter gegenseitigem Aufeinanderzuschieben der Rohrstirnflächen 4,5 auf die Maße und die Form des Achsgehäuses verformt wird. Als Druckmittel wird ein gegenüber dem Metall des Rohres, im Falle des Achsgehäuses z.B. Eisen, inaktiven Gas gedrückt, das auf mindestens 500 0C erwärmt wird. Das Rohr wird in dem zu verformenden Bereich auf mehr als 500 0C erwärmt. Die Übergänge zwischen den Achshälften 2,3 und dem Differentialteil 1 sowie zwischen diesem und dem Kardanwelleteil 6 sind als knickfreie, glatte Flächen ausgeführt. Die Druckbeaufschlagung erfolgt über einen Stutzen 7. Der Kardanwellenteil 6 wird aus der geschlossenen Rohrseitenwand durch Einformen in einen entsprechenden, kurzen geschlossenen Stutzenteil in der Form ausgebildet und dann aufgeschnitten. Zur Vermeidung von Temperaturverlusten bei der Umformung ist die nicht dargestellte teilbare Form für das Achsgehäuse auf eine Temperatur erwärmt worden, die halb so hoch ist wie die Temperatur der zu verformenden Bereiche.
Die Druckgasflasche nach Fig. 2, die in entsprechender Weise wie das Achsgehäuse hergestellt worden ist, ist m Querschnitt vierkantig ausgeführt, wobei die Kanten 8 des Querschnitts abgerundet sind.

Claims

Patentansprüche: Verfahren zur Herstellung von hohlen Metailkörpern mit sich in Längsrichtung ändernden Querschnittsformen, bei dem ein Rohr an beiden Öffnungen abgedichtet, in eine teilbare Form mit den Sollabmessungen des Metallko pers eingelegt, mit einem Druckmittel innen mit hohem Druck beaufschlagt und unter gegenseitigem Aufeinanderzuschieben der Öffnungen auf die Maße der Form aufgeweitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in dem zu verformenden Bereich auf mehr als 500 0C erwärmt wird, daß in das Rohr als Druckmittel ein bei Anwendungstemperatur gegenüber dem Metall inaktives Gas gedrückt wird und daß das Gas auf mindestens 5000C erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichret, daß das Gas explosionsartig auf hohen Druck gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die teilbare Form ebenfalls erwärmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die teilbare Form auf eine Temperatur in Höhe von rnindestens 5C% der Temperatur der zu verformenden Bereiche des Hohlkörpers erwärmt wird.
5. Druckgasflasche, hergestellt nach dem Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flasche im Querschnitt vierkantig ausgebildet ist.
6. Druckgasflasche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (8) des vierkantigen Querschnitts abgerundet sind.