DE3018484A1 - Verfahren zur plastischen bearbeitung von werkstoffen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur plastischen bearbeitung von werkstoffen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE3018484A1 DE19803018484 DE3018484A DE3018484A1 DE 3018484 A1 DE3018484 A1 DE 3018484A1 DE 19803018484 DE19803018484 DE 19803018484 DE 3018484 A DE3018484 A DE 3018484A DE 3018484 A1 DE3018484 A1 DE 3018484A1
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Bojidar Stefanov Dipl I Ivanov
Bojan Ivanov Dipl Ing Paunov
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Description

SCHIFF v.FüNER STREHL SCHÖBEL.-HOPF EBBINSHAUS FINCK — 3 ""
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur plastischen Bearbeitung von Werkstoffen, insbesondere bei der Bearbeitung durch Pressen ,-"Fließverf ormungund Stanzen, das beim heis-"sen!: wie auch beim kalten Verformen angewendet werden kann, sowie auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es ist ein Verfahren zur plastischen Bearbeitung von Werkstoffen, insbesondere beim Pressen.von Profilen bekannt, bei dem ein Teil des zu bearbeitenden Werkstoffes extru- : diert wird, indem ein erstes Extrusionsprofil gebildet wird. Dieses erste Extrusionsprofil wird dann zum zweiten Mal extrudiert, worauf das neugebildete Profil zum dritten Mal und s.w. extrudiert wird/ bis das endgültige Profil des Erzeugnisses erzielt ist.
Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß der maximal erreichbare Grad des Verformens durch die Anzahl der krafterzeugenden Organe, die den einzelnen Ex-
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trusionsprofilen zugeordnet werden können begrenzt ist, d.h. durch die Zahl der Stufen, die realisiert werden können. Auch ist ein komplettes System für die Steuerung der einzelnen krafterzeugsaden Organe notwendig, damit die beschriebenen Reihenfolge der einzelnen Verformungsstufen erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren ■für die plastische Bearbeitung von Werkstoffen zu schaffen', mit welchem ein hoher Grad der Verformung erreicht werden kann, wobei eine einfache Durchführbarkeit der.einzelnen technologischen Vorgänge mit einem innerem System einer automatischen Steuerung gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird dadurch-gelöst, daß auf dem in einem Behälter untergebrachten Werkstoff mit einem krafterzeugenden Organ mit pulsierender Kraft eingewirkt wird, so daß in Jedem einzelnen Zyklus der Pulsation die Kraft sich der Reihe nach auf einen einzelnen Bereich der Kontaktfläche des zu bearbeitenden Werkstoffes konzentriert.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist so gestaltet, daß ein mit pulsierender Kraft hin- und. herbewegbares krafterzeugendes Organ teils mit vorgespannten elastischen Körpern und teils mit unnachgiebigen Körpern versehen ist, die mit als Stempel mit rechteckigem Querschnitt gestalteten Elementen verbunden sind.
Ein Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht in der Möglichkeit der Erreichung eines hohen Grades der Verformung, die die Wirksamkeit der Vorgänge der plastischen Verformung erhöht, insbesondere im Fall einer kalten Verformung. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens und der Vor-
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SCHIFF v.FCINER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK
richtung zur^ Durchführung desselben ist die Möglichkeit einer einfachen Durchführbarkeit, die nicht nur mit einem hin- und hergehend bewegten krafterzeugenden Organ verbunden ist.
Auch ist es vorteilhaft, daß bei dem vorgeschlagenen Verfahren und bei der vorgeschlagenen Vorrichtung der Vorgang : der plastischen Verformung mit einem inneren System einer . automatischen Steuerung zusammenwirkt.
Ih der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der. Erfindung dargestellt.
Es zeigt: -
" Figur 1: einen Längsschnitt durch die Vorrichtung ""- 7. ■"". zur Erzielung eines blattförmigen Erzeug-
nisses aus einem Ausgangswerkstoff mit ' : "". einem rechteckigen Querschnitt;
Figur 2: einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung ,;■ .--.-. zur Erzielung eines flaschenförmigen Bauteiles durch Fließverformung. Figur3: einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung
beim Geradeauspressen; Figur 4: einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung
■". beim 'Gegenpressen;
Figur 5: einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Stanzen vor dem Beginn des Verformungs-Vorganges.
"-"-.■-.-■ Figur 6; wie Figur 5 die Vorrichtung nach der Verformung.
Das in Figur 1 erläuterte Verfahren wird auf folgende Weise durchgeführt:
Das krafterzeugende Organ 1 belastet über vorgespannteelastische Körper 3, 4, 5, 6, 7, 8 sowie über einen unnach-
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SCHIFF V. FONHR STREHL SCHaBEL-HOPF EBSINGHAUS FINCK ~ 6 ~
giebigen Körper 2 entsprechend die Elemente 10, 11,12, 13, 14, 15 und 9, die als Stempel mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sind. Beim Vorgang der Belastung beginnen die' flexiblen Körper 3, 4, 5, 6, 7 und 8 sich zu verformen, wobei die Elemente 10, 11, 12, 13, 14 und 15 den flexiblen Körpern folgen und zusammen mit dem zu bearbeitenden Werkstoffes 10, gegenüber dem unnachgiebigen Element 9 vorrüfc-. ken, wobei das Erzeugnis 17 extrudiert wird.
Zum Zeitpunkt dieses Teiles des Verformungsvorganges ist .die Kraft auf einen" Bereich der Kontaktfläche konzentriert, der von den Elementen 9, 10, 11, 12, 13, 14 und 15 bestimmt wird.
Bei der Entlastung erfolgt die plastische Verformung zuerst beim Element 10, das sich neben dem unnachgiebigen Element befindet, indem Werkstoff in das zwischen dem Rohteil 16 des zu bearbeitenden Werkstoffes und zwischen dem Element 9 frei" gesetzte Volumen transportiert wird, bis zu dem Zeitpunkt, wo das Element 10 gegenüber dem Element 9 eine Lage einnimmt, die der Ausgangslage entspricht. Während dieses Teiles des Verformungsvorganges ist die Kraft auf einen Bereich der Kontaktfläche konzentriert, der von den Elementen 10, 11, -12, 13, 14 und 15 bestimmt ist.
Bei der weiteren Entlastung feeginnt das Element 11 eine plastische Formänderung zu bewirken, indem der Werkstoff in das zwischen dem Rohteil 16 und zwischen den Elementen und 9 freigesetzte Volumen■transportiert wird, bis zu dem Zeitpunkt, in dem das Element 11 gegenüber den Elementen 10 und 9 eine Lage einnimmt, die der Ausgangslage ent-, spricht. Während dieses Teiles des Verformungsvorganges, wird die Kraft auf einen Bereich der Kontaktfläche konzentriert, der von den Elementen 11, 12, 13, 14 und 15 be-
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SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK ' ~ 7 ~
stimmt wird.
So geht der Vorgang weiter, indem die Kraft sich der Reihe nach auf verschiedene Bereiche der Kontaktflächen des zu bearbeitenden Werkstoffes konzentriert, bis zu dem Zeitpunkt, in dem das letzte Element die plastische Formänderung bewirkt, indem die Kraft auf den Bereich der Kontaktfläche konzentriert ist, der von diesem Element 15 bestimmt ist. Damit ist ein Zyklus der Pulsation der Kraft beendet, d.h. ein Zyklus Belastung-Entlastung,
Die Perloden der Belastung und Entlastung wiederholen sich mehrmals bis zum Extrudieren des zu bearbeitenden Werkstoffes und bis zur Erzielung des Werkstoffes 17.
Tm Falle der Rückfließverformung eines flaschenförmigen Bauteiles (Figur 2) beim Geradeauspressen (Figur 3) und beim Gegenpressen (Figur 4) wird das Verfahren auf folgende Weise durchgeführt: die einzelnen Elemente 9, 10, 11, 12, 13, 14 und 15 bewirken eine plastische Formänderung in der Reihenfolge und Weise, die analog der beschriebenen sind, dh. von dem, dem innersten Element 9 nächstliegenden F .ernent gemäß Figur 3 und Figur 4 und vom äußersten Element 9 gemäß Figur 2 zu dem gegenüber der Stelle des Rückfliessens des Werkstoffes am entferntesten liegenden Element 15. . " , . ■" .
lit Falle eines Stanzens gemäß Figur 5 und Figur 6 wird das Verfahren auf folgende Weise durchgeführt: erst wechseln sich die Perioden der Belastung und Entlastung der Kontaktfläche zwischen dem Ausgangswerkstoff 16 und den Elementen 9 und 10 ab, bei dem der Vorgang analog der Rückfließverformung des flaschenförmigen Bauteiles (gemäß Figur 3) verläuft. Das der Stelle des RückfHessens naheliegende, äußere Element 9 wird unnachgiebig gestaltet, indem der flexible
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SCHIFF v.FQNER STREHU SCHÜBEL-HOPF EBBINSHAUS FINCK — 8 ~
Körper.3 sich in der Periode der Belastung deformiert» wobei das Element 10 dem flexiblen Körper 3 folgt und zusammen mit dem Werkstoff 16 gegenüber dem unnachgiebigen Element 9 vorgerückt wird; auf diese Weise wird das Rück-. fliessen in das Volumen zwischen den Elementen 9 und 18 durchgeführt. In der Periode der Entlastung bewirkt das Element 10 einen Vorgang einer plastischen Formänderung und der von ihm transportierte Werkstoff■folgt dem zurückgehenden Element 9» bis zu dem Zeitpunkt, in welchem die Elemente 9 und 10 in Bezug zu einander eine Lage einnehmen, die der Ausgangslage entspricht. Dann ist ein Zyklus der , C · Pulsation der Kraft beendet, in dem er sich zuert.t auf dejn Bereich der von den Elementen 10 und 9 bestimmten Kontaktfläche und danach-auf einem anderen, von dem Element 10 bestimmten Bereich konzentriert. Die Perioden der Belastung und Entlastung wechseln bis der im Volumen zwischen 9 und 18 zurückfliessende Werkstoff die Elemente 11 und 12 berührt, Von diesem Zeitpunkt an wird der Zyklus des Belastens und Entlastens auf der Kontaktfläche zwischen dem Werkstoff 16 und den Elementen 9, 10, 11, und 12 durchgeführt, wobei das Rückf Hessen im Rahmen zwischen den- Elementen 18 und 11 durchgeführt wird und das diesem Raum nachliegende Element 11 als unnachgiebig gehalten wird.
* In diesem Zyklus der Pulsation der Kraft (ein Zyklus entspricht hierbei' der Belastung und Entlastung)", konzentriert sich die Kraft der Reihe nach auf:
- den von den Elementen 10, 9» 11 und 12 bestimmten Bereich,
- den von den Elementen 10, 9, 12 bestimmten Bereich,
- den von den Elementen 10, 9 bestimmten Bereich,
- den vom Element 10 bestimmten Bereich.
Die Perioden der Belastung wechseln,, bis der rückf liessende" Werkstoff die Elemente 13 und 14 berührt. Durch Be-
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SCHIFF ν. FONER;. "STREHL SCHOBEL-HÖPF EBBINGHAUS FlNCK " 9 ~
.lastung und Entlastung der Kontaktfläche zwischen dem Werkstoff 16 und den Elementen 10, 9, 12, 11, 13, 14 wird das Verfahren nach der beschriebenen Weise bis zur endgültigen Füllung der-.Stanze und bis zur Erzielung der Erzeugnisses 17 (Figur 6) durchgeführt. - Unnachgiebig ist hierbei wieder das der Stelle des Rückf Hessens naheliegende Element (zwischen den Elementen 13 und 11), wobei das Element13unnachgiebig ist. Die Elemente 9 und 11 sind unnachgiebig nur wenn der Werkstoff auszutreten beginnt. Die Elemente 11 und 18 und das'Element 13 sind überhaupt unnachgiebig, weil das Rückfliessen zwischen den Elementen 13 und 11 das letzte bei der Füllung der Stanze ist. Das Element,15, das die Stanze abschließt, ist auch unnachgiebig.
Beim Stanzen wird das Verfahren bei günstigen Bedingungen· durchgeführt und zwar ohne Grat, mit einer guten Füllung der Stanze, wobei es auch bei Bauteilen mit komplizierter Konfiguration verwendet werden kann.
Das. Verfahren kann auch in dem Falle'durchgeführt werden, wenn die flexiblen Körper nicht vorgespannt werden. Hierbei wird aber bei gleichzeitigen sonstigen Bedingungen praktisch der erzielbare Grad der Verformung verkleinert und die Wirksamkei·: des Verformungsvorganges vermindert.
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Claims (2)

  1. Patentansprüche
    M .JVerfahren 2ur plastischen Bearbeitung von in einem Behälter befindlichem zu bearbeitenden Werkstoff, wobei auf diesen Werkstoff mit einem krafterzeugenden Organ eingewirkt wird, da. durch gekennzeichnet, daß auf den Werkstoff Pulsationskräfte derart ausgeübt werden, daß in jedem einzelnen Zyklus der Pulsation die Kraft sich der Reihe nach auf einen einzelnen Bereich der Kontaktflä- ■ ehe des zu bearbeitenden Werkstoffes konzentriert.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit in einem Behälter befindlichem, plastisch zu bearbeitenden und zu extrüdierenden Werkstoff und auf diesen
    0 30048/07 49 ORIGINAL INSPECTED
    SCHIFF V..FÜNER STREHL. SCHOBEL-HOPF EBB1NGHAUS FINCK' — 2 —
    einwirkenden Elementen, dadurch gekennzeichnet , daß ein mit pulsierender Kraft hin- und herbewegbares krafterzeugendes Organ (1) teils mit vorgespannten elastischen Körpern (3,4,5,6,7 u. 8), teils mit unnachgiebigen Körpern (2) versehen ist, die mit als Stempel mit rechteckigem Querschnitt gestalteten Elementen (9, 10, 11, 12, 13, 15 u. 15) verbunden sind.
    030048/0749
DE19803018484 1979-05-14 1980-05-14 Verfahren zur plastischen bearbeitung von werkstoffen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens Withdrawn DE3018484A1 (de)

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HU (1) HU191171B (de)
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