DE3515686C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen einer trichterförmigen Hohlladungsauskleidung aus Metall durch Fließpressen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Fließgepreßte Hohlladungsauskleidungen lassen eine um ca. 10 bis 15% größere Tiefenleistung im Ziel erwarten. Die im Handel erhältlichen fließgepreßten Hohlladungsausklei­ dungen sind jedoch sehr teuer. Dies dürfte mit ihrer Herstellung zusammenhängen. Soweit bekannt, erfordert die Herstellung der handelsüblichen Auskleidungen für größere Hohlladungen nämlich etwa 20 Arbeitsschritte, wobei von Platinen ausgegangen wird, die mehrfach geglüht und verformt werden.

Aus der DE-Z.: Industrie-Anzeiger, Nr. 19, 1978, Seite 41, ist es bekannt, einen Hohlkörper mit einer Presse mit einem einstückigen kegelförmigen Stempel und mit einer entsprechenden Matrize aus einem Metall- Rohling, der in die Spitze der Matrize gelegt wird, durch sogenanntes Rückwärtshohlfließpressen herzustellen. Versuche haben jedoch ergeben, daß sich eine Hohlladungsauskleidung aus Metall auf diese Weise nicht rißfrei pressen läßt. Der Druck, der auf das Metall im Endstadium des Preßvorgangs einwirken muß, damit es über den langen schmalen Hohlraum, dessen Dicke der Trichterwandstärke entspricht, von der Spitze bis zur Basis der Matrize abfließt, ist nämlich außerordentlich hoch. Abgesehen davon, muß in diesem Fall eine sehr große Presse eingesetzt werden.

Aus der DE-PS 9 41 250 ist es bekannt, beim Ausformen einer Metallscheibe mehrere gegenüber einander telesko­ pierbar ausfahrbare Teilstempel zu verwenden.

Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der fließgepreßte Hohlladungsauskleidungen mit geringem Arbeitsaufwand schnell und rißfrei mit einer Presse üblicher Größe herstellbar sind.

Durch die Verwendung eines aus teleskopierbaren Teilstem­ peln bestehenden Stempels muß nach der Erfindung beim Pressen das Material immer nur einen Teil des Wegs von der Spitze zur Basis der Matrize abfließen, nämlich der Teil, der dem entsprechenden Teilstempel entspricht. Der auf das Metall einwirkende Druck kann damit entsprechend reduziert werden.

Um von vornherein eine höhere Verformbarkeit zu besit­ zen, wird das Rohstück vorteilhaft im vorerwärmten Zustand, d. h. mit einer Temperatur von über 300°C, vorzugsweise von über 400°C gepreßt, wobei durch die Verformung des Metalls von Teilstempel zu Teilstempel während des Pressens sich die Temperatur und damit die Verformbarkeit weiter erhöht.

Als Metall für die Hohlladungsauskleidung kommt, wie üblich, in erster Linie Kupfer in Frage, daneben aber auch andere Metalle, wie z. B. Aluminium. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit in einem einzi­ gen Arbeitsgang aus einem Metall-Rohling eine fließge­ preßte Hohlladungsauskleidung erhalten werden, also eine Auskleidung mit einem Gefüge, das zu einer um ca. 10 bis 15% höheren Tiefenleistung führt. Der Werkzeugkosten­ mehraufwand durch den aus Teilstempeln aufgebauten Stempel ist dabei vergleichsweise gering. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können damit fließgepreßte Hohlladungsauskleidungen in hoher Stückzahl sehr kosten­ günstig hergestellt werden.

Es wird angenommen, daß eine Leistungssteigerung einer Hohlladung erzielt werden kann, wenn die Wandstärke der Auskleidung von der Spitze zur Basis allmählich abnimmt. Ein derartiger Wandstärkenverlauf läßt sich durch die Erfindung in einfacher Weise dadurch erzielen, daß der Stempel und/oder die Matritze entsprechend ausgebildet werden.

Nachstehend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 bis 4 einen Schnitt durch eine Preßvorrichtung jeweils während eines anderen Stadiums im Verlauf eines Preßvorgangs.

Gemäß Fig. 1 besteht die Preßvorrichtung im wesentlichen aus einem Unterteil 1, das die Matritze 2 aufnimmt, und einem Oberteil 3, das mit dem Unterteil 1 über Führungs­ bolzen 4 verbunden ist und einem Stempel 5 aufweist.

Der Stempel 5 besteht dabei aus drei gegenüber einander teleskopierbar ausfahrbaren Teilstempeln 6, 7 und 8, die von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Teleskopzy­ linder von oben betätigt werden.

Der innerste Teilstempel 6 ist als Zylinder ausgebildet, und der mittlere Teilstempel 7 und der äußerste Teilstem­ pel 8 ring- oder rohrförmig. Die unteren Stirnflächen der Teilstempel 6, 7 und 8 sind entsprechend der konischen Ausnehmung der Matritze 2 konisch ausgebildet.

Eine Bohrung, die sich von der Spitze der trichterförmigen Ausnehmung in der Matritze 2 nach unten erstreckt, wird durch einen Stift 9 verschlossen, der darin verschiebbar geführt ist und als Auswerfer dient.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert dabei fol­ gendermaßen:

Zunächst wird ein Metallbutzen oder Metallrohling 10′ in die Spitze der trichterförmigen Ausnehmung 11 der Matritze 2 gelegt. Der Metallrohling 10′ ist dabei konzentrisch zur Achse der trichterförmigen Ausnehmung 11 angeordnet und dazu an seinem unteren Ende entsprechend konusförmig ausgebildet.

Alsdann wird das Oberteil 3 bis zum Anschlag an einem Abstandshalter 12 nach unten gefahren, der durch Abstands­ ringe um die Führungsstangen 4 zwischen dem Oberteil 3 und dem Unterteil 3 gebildet wird. Mittels einer Einrichtung, z. B. einer zwischen der Matritze 2 und dem Oberteil 3 einschiebbaren, in Fig. 2 gestrichelt dargestellten Platte 13 werden die Teilstempel 6, 7 und 8 so in Ausgangsstellung gebracht, daß ihre unteren Enden 14, 15 und 16 in einer zur Basis der trichterförmigen Ausnehmung 11 in der Matritze 2 parallelen Ebene angeordnet sind.

Alsdann wird der innerste Teilstempel 6 auf das Rohstück 10′ aufgefahren, wodurch das Metall nach allen Seiten gleichmäßig verdrängt wird (Fig. 3). Nachdem der innerste Teilstempel 6 seine Endlage erreicht hat, wird der benachbarte mittlere Teilstempel 7 auf das nach der Betätigung des innersten Teilstempels 6 nach außen abgeflossene Material 10′′ aufgefahren und schließlich der dem Teilstempel 7 benachbarte äußere Teilstempel 8 gegen das nach dem Pressen mit dem Teilstempel 7 nach außen abgeflossene Material 10′′′ (Fig. 4). Die Betätigung der Stempel 6, 7 und 8 kann dabei zeitlich so kurz hinterein­ ander erfolgen, daß das Metall vom Anfang bis zum Ende des Arbeitsganges im Flusse ist.

Anschließend wird die gepreßte, in der Zeichnung strich­ punktiert dargestellte Auskleidung 10 mittels des Auswer­ fers 18 aus der Matritze 2 ausgeworfen und mechanisch nachbearbeitet. Diese Nachbearbeitung ist einerseits im Hinblick auf die Basis 17 der Auskleidung 13 erforderlich und andererseits um die Grate zu entfernen, die an der Auskleidung 10 an den Übergangsstellen zwischen den einzelnen Teilstempeln 6, 7 und 8 gebildet werden. Zur Nachbearbeitung kann dabei die Auskleidung 10 innen auf Maß abgedreht oder durch Walzen geglättet werden.

Bei der vorstehend geschilderten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung entspricht die Konizität der unteren Stirnflächen der Teilstempel 6, 7 und 8 der Konizität der Ausnehmung 11 in der Matritze 2, d. h. die Auskleidung 10 weist eine gleichmäßige Wandstär­ ke auf. Wie vorstehend erwähnt, kann mit einer Auskleidung 10, deren Wandstärke von der Spitze 18 zur Basis 17 allmählich abnimmt, eine Leistungssteigerung erzielt werden. Demgemäß kann der Konuswinkel der Ausnehmung 11 auch größer sein als der Konuswinkel der Teilstempel 6, 7 und 8.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Herstellen einer trichterförmigen Hohlladungsauskleidung aus einem Metall-Rohling durch Fließpressen mit einer Matrize mit einer der trichter­ förmigen Hohlladungsauskleidung entsprechenden koni­ schen Ausnehmung und einem Stempel mit einer der Ausnehmung der Matrize entsprechenden Konizität, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (5) aus mindestens zwei gegenübereinander teleskopierbar aus­ fahrbaren Teilstempeln (6, 7, 8) besteht, welche im ausgefahrenen Zustand die der Ausnehmung (11) der Matrize (2) entsprechende Konizität aufweisen, wobei die Teilstempel (6, 7, 8) fortschreitend vom innersten, die Spitze der Hohlladungsauskleidung (10) pressenden Teilstempel (6) zum äußersten, den Basisabschnitt der Hohlladungsauskleidung (10) pressenden Teilstempeln (8) ausfahrbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulischer Teleskopzylinder zur Betätigung der Teilstempel (6, 7, 8) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Teilstempel (6, 7, 8) an einem Oberteil (3) angeordnet sind, das auf die Matrize (2) über Führungsbolzen (4) verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Matrize (2) und dem Oberteil (3) ein Abstandshalter (12) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgese­ hen ist, mit der die unteren Enden (14, 15, 16) aller Teilstempel (6, 7, 8) in einer zur Basis der trichterförmigen Ausnehmung (11) der Matrize (2) parallelen Ebene ausrichtbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (5) und/oder die Matrize (2) so ausgebildet sind, daß bei gegen die Matrize (2) gepreßtem Stempel (5) mit ausgefahrenen Teilstempeln (6, 7, 8) die Wandstärke der trichterför­ migen Hohlladungsauskleidung (10) von deren Spitze (18) zu deren Basis progressiv abnimmt.