DE3328269A1

DE3328269A1 - Verfahren zum herstellen eines hohlkoerpers

Info

Publication number: DE3328269A1
Application number: DE19833328269
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Odenthal; Werner 4150 Krefeld Wintergerst
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1983-08-02
Filing date: 1983-08-02
Publication date: 1985-02-21
Also published as: JPS6056407A; GB8419597D0; FR2550114A1; GB2144360A; IT8422213A0; IT1174638B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers durch Schrägwalzen unter den Bedingungen des Gattungsbegriffes.

Es ist bereits bekannt, massive Rundstahl blöcke mit stirnseitiger Vertiefung zu versehen. Der Rundstahl block wird dabei so in das Schrägwalzwerk eingeführt, daß der Lochdorn durch die Stirnfläche mit der Vertiefung in den Block eintritt. Bei einer derartigen Vertiefung kommt es darauf an, daß sie zentrisch zum BlockZylindermantel angeordnet ist und daß sie so gestaltet ist, daß der Lochdorn möglichst spät mit seiner Spitze auf das Blockmaterial auf tr if ft. Nur unter diesen Bedingungen erfüllt die Vertiefung ihren Zweck, den Lochdorn zu zentrieren.

Bei der Herstellung von Hohlkörpern kommt es aber nicht allein auf das zentrische Ansetzen des Lochdorns an; es ist auch wichtig, daß der Lochdorn aus dem Hohlkörper austritt ohne einen Grat an letzterem zu hinterlassen. Bei der bekannten Technik kommt es am Ende des Lochvorgangs zu Materialausstülpungen aus der Hohl körperStirnfläche. Die ring-, schalen- oder lappenförmigen und dünnwandigen Ausstülpungen haben oft wenig Verbindung mit dem Hohlkörper, so daß sie schon beim Schrägwalzen selbst oder bei den nachfolgenden Arbeitsgängen vom Hohlkörper abbrechen. Sie führen dabei zur Gefährdung der Werksgeräte oder der Werkstücke.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, beim Schrägwalzen die beschriebenen nachteiligen Gratbildungen zu vermeiden. Vielmehr soll der Lochdorn das von ihm verdrängte Material bis zum Austritt aus dem Hohlkörper in die Wanddicke des Hohlkörpers drücken oder ein entstehender Grad soll als Materialwelle gegen die Mantelfläche der Hohlkörperbohrung gedrängt werden ohne stirnseitig vorzustehen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in einer Arbeitsweise gemäß dem Hauptanspruch und mit einer Ausstattung des zu lochenden Rundstahlblockes gemäß dem Unteranspruch. Schließlich ist Gegenstand der Anmeldung eine besonders wirtschaftliche Arbeitsweise, die Vertiefung in den Rundstahlblock einzuarbeiten.

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Sehr zuverlässig sind zur Lösung der Aufgabe Vertiefungen, deren Form auf den Austritt des Lochdorns besonders abgestellt ist. Damit es nicht zum Herausdrücken der vor dem Lochdorn hergeschobenen Material welle kommt, muß die Vertiefung eine Tiefe haben, die umso größer ist, je größer der mittlere Bohrungsdurchmesser der Vertiefung ist. Dabei ist es nicht wichtig, daß die Material welle absatzlos radial in die Wanddicke des Hohlkörpers gedrängt wird; es kann auch zu einer Oberwal zung innerhalb des Hohlkörpers und natürlich gezielt am Ende kurz vor dem Austritt des Lochdornes aus dem Hohlkörper kommen. Derartige an den Hohlkörper angepreßte Oberwal zungen kühlen nicht so rasch ab und verspröden deshalb nicht. Sie springen beim Transport oder der weiteren Bearbeitung des Hohlkörpers nicht ab. Je nach der weiteren Verarbeitung werden die Enden des Hohlkörpers ohnehin alsbald abgetrennt, womit auch die Oberwalzung wegfällt.

Nicht gewünscht ist es, den Lochdornauslauf so zu führen, daß die Materialwel 1 e als ein Materialring im Hohlkörper abgeschert und vielleicht noch festsitzend auf dem Lochdorn verbleibt. Dies kann zu erheblichen Störungen beim Dornumlauf und der Dornkühlung führen. Solche Situation tritt hauptsächlich ein, wenn die Vertiefung am Austritt des Lochdornes nicht vorhanden ist oder eine zu geringe Tiefe hat.

Bei großen mittleren Durchmessern und kleinen Tiefen der Vertiefung entstehen dagegen vornehmlich ausgebrochene vorstehende Gratringe, wie sie ebenfalls nicht gewünscht sind.

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Die Vertiefungen für die Dornaustrittseite werden grundsätzlich in beliebiger Weise hergestellt. Da es aber sehr vorteilhaft ist, die Vertiefung im Takt des Lochens auf dem Schrägwalzwerk herzustellen, wird auBerdem vorgeschlagen, die Vertiefung durch Abschmelzen mit einen elektrischen Kohlelichtbogen herzustellen. Auf diese Art kann eine Vertiefung etwa in 10 Sekunden hergestellt werden, und es ist für die Schrägwalzwerksstraße nur eine Vorrichtung zum Herstellen der Vertiefung erforderlich. Technologisch ist das Erzeugen der Vertiefung durch Abschmelzen durch Kohlelichtbogen dann von Vorteil, wenn Rundstrangguß zum Schrägwalzen verwendet wird, der auf Einsatzlänge abgebrannt ist. Derartige Schnittflächen können stellenweise gehärtet sein und wenig senkrecht zur Blocklängsachse verlaufen. Andere Mittel zur Erzeugung von Vertiefungen sind dann nicht zuverlässig oder überhaupt nicht einsetzbar.

Zur Verbreiterung und Einebnung des Grundes der Vertiefung wird es für vorteilhaft angesehen, daß erschmolzene Gut mit Luft oder Sauerstoff angereicherter Luft auszublasen, wobei auch eine gewisse Brennwirkung erwünscht ist.

Die Erfindung wird an den schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den Walzvorgang

Fig. 2-4 verschiedene stirnseitige Vertiefungen

Fig. 5 eine Anordnung zum Anbringen der Vertiefung.

In Figur 1 wird von den Schrägwalzwerkswalzen 1 und 2, die im selben Drehsinn angetrieben sind, ein massiver Rundstahl block zu einem Hohlkörper 3 ausgewalzt. Zur Lochbildung ist zwischen den Walzen ein Dorn 4 angeordnet, der von der Dornstange 5 in einem Widerlager gehalten wird. In der gezeigten Stellung ist der Rundstahl block 6 fast vollständig zum Hohlkörper umgeformt. Der Dorn 4 tritt mit seiner abgeflachten Spitze in die Vertiefung 7 ein, die am auslaufseitigen Ende des Rundstahl blockes angebracht ist. Der vollständig ausge-

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walzte Hohlkörper 3 befindet sich nach Abschluß des Walzvorganges auf der Dornstange 5. Die Förderrichtung beim Walzen ist also von links nach rechts in der Figur.

Die Figuren 2 bis 4 zeigen den Rundstahl bl ock 6 in der Lage, wie er das Walzwerk durchläuft. Das heißt, die Stirnfläche 8 ist diejenige durch die der Dorn aus dem entstandenen Hohlkörper austritt. Diese Stirnfläche ist mit verschieden gestalteten Vertiefungen 7a, b und c versehen.

Die Vertiefung 7a kann durch Bohren mit einem Spiralbohrer an kaltem Rundstahlblock hergestellt sein. Die Vertiefung 7b kann am schon erwärmten Rundstahl block durch ein Drückwerkzeug erzeugt sein. Die Vertiefung 7c ist mit ihrer konischen Erweiterung beispielsweise am kalten Block durch Aufschmelzen herstellbar, wie dies in Figur 5 dargestellt ist.

Figur 5 zeigt die Anordnung zur Herstellung einer Vertiefung auf der Stirnfläche 8 des Rundstahl blockes 6. Der Rundstahl block ist zu dem Zweck im kalten Zustand horizontal gelagert. Er kann auch um seine Längsachse rotierend gelagert sein. Seiner Stirnfläche gegenüber ist eine Kohleelektrode 9 in einem Schlitten 10 gehalten. Der Schlitten 10 seinerseits ist verschieblich auf einem Maschinenfundament 11 angeordnet. Die Verschiebung gemäß dem Pfeil 12 bewirkt den Abschmelz-Vorgang, d. h. der Schlitten 10 wird zunächst so weit auf die Stirnfläche 8 des Rundstahlblockes 6 zugefahren, daß der Lichtbogen 13 gezündet werden kann. Der Schlitten wird dann zurückgefahren, so daß ein Lichtbogen gezogen ist. Im Zuge der Abschmelzung und des Wachsens der Tiefe der Vertiefung in der Fläche 8 wird der Schlitten wieder nach rechts im Bild, in Richtung auf den Rundstahl bl ock zu, verfahren.

In dem Schlitten 10 ist eine Spannvorrichtung für die Kohleelektrode 9 vorhanden, in der die Kohleelektrode verschoben werden kann gemäß dem Pfeil 14. Die elektrische Stromzuführung erfolgt ebenfalls über den Schlitten 10. Sie ist ebenso nicht dargestellt wie das Auffangen des Abbrandes des Kohlelichtbogens.

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Claims

Mannesmann Aktiengesellschaft Mannesmannufer 2 4000 Düsseldorf 1
2. August 1983 Pr/Dö - 22 931

Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers

Patentansprüche:

!../Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers durch Schrägwalzen unter Verwendung eines zwischen den Walzen gehaltenen Lochdorns aus einem massiven Rundstahl block, der stirnseitig etwa mittig mit einer Vertiefung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Block dem Schrägwalzwerk so zugeführt wird, daß der Lochdorn durch die mit Vertiefung versehene Stirnfläche aus dem Hohlkörper austritt.

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2. Massiver Rundstahl block mit stirnseitiger Vertiefung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung im Mittel einen Durchmesser von 10 bis 30 % · des Blockdurchmes'sers besitzt und eine Tiefe von dem 2,0- bis 0,7fachen des mittleren Vertiefungsdurchmessers aufweist und der Grund der Vertiefung mindestens teilweise annähernd eben ist.
3. Massiver Rundstahl block nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung durch Abschmelzen mit elektrischen Kohlelichtbogen erfolgt.
4. Massiver Rundstahl block nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung in der Lichtbogenwärme zusätzlich durch Luft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft ausgeblasen wird.

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