DE3810033A1

DE3810033A1 - METHOD AND TOOL FOR DRAWING TUBE BODIES

Info

Publication number: DE3810033A1
Application number: DE19883810033
Authority: DE
Inventors: Egon Evertz; Rolf Prof Dr Ing Seybold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1989-10-05
Also published as: EP0334295A2; EP0334295A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ziehen von mit rechteckigem Querschnitt ausgeführten Rohrkörpern aus rohrförmigen, runden Rohlingen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Ziehwerkzeug zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for pulling with rectangular cross section made of tubular, round blanks. The invention further relates to Drawing tool to perform this procedure.

Ein Verfahren der genannten Art ist nach der DE-OS 18 09 633 be kannt. Dabei werden Rohlinge aus Kupfer zu Kokillen für das Strang gießen umgeformt, indem in die Rohlinge als Abstützung ein Dorn eingebracht wird, welcher dem herzustellenden Rohrkörper in seiner gesamten Länge entspricht, und der das Innenmaß dadurch vorgibt, daß der Rohling auf dem Dorn eine Kaltverformung erfährt. Nach die sem Vorgang, durch den eine Kaltverfestigung des Werkstofffes hervorgerufen wird, wird der fertige Rohrkörper vom Dorn entfernt, indem der Dorn mittels eines geeigneten Druckwerkzeuges herausge drückt wird. Dieses Verfahren ist zunächst an aufwendige Werkzeuge gebunden, da das Innenmaß des Rohrkörpers auf seiner gesamten Länge durch einen mindestens gleichlang ausgeführten Dorn erzeugt werden muß. Weiterhin sind mehrere Einzelvorgänge nacheinander auszu führen, bis der fertige Rohrkörper vorliegt.A method of the type mentioned is according to DE-OS 18 09 633 be knows. In this process, copper blanks become molds for the strand pour formed by placing a mandrel in the blanks as a support is introduced, which the tubular body to be manufactured in its corresponds to the entire length, which defines the internal dimensions that the blank undergoes cold deformation on the mandrel. According to the This process, through which the material is subjected to strain hardening the finished tube body is removed from the mandrel, by removing the mandrel using a suitable pressure tool is pressed. This process is first of all expensive tools bound because the inside dimension of the tube body along its entire length are generated by a mandrel of at least the same length got to. Furthermore, several individual processes must be carried out one after the other guide until the finished tube body is available.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zu grunde, ein Verfahren und ein zu dessen Ausführung geeignetes Zieh werkzeug derart zu schaffen, daß der Werkzeugaufwand sowie die An zahl der vorzunehmenden Bearbeitungsschritte herabgesetzt werden.Proceeding from this, the task is the invention reasons, a method and a drawing suitable for its execution To create tool in such a way that the tool effort and the To number of processing steps to be carried out are reduced.

Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung durch das im Patentan spruch 1 vorgeschlagene Verfahren, zu dessen Durchführung die Vor schläge der Unteransprüche 2 bis 5 vorteilhafte Ziehwerkzeuge be treffen.The invention solves this problem by the in Patentan Proverb 1 proposed procedure, the implementation of which before blows of the subclaims 2 to 5 advantageous drawing tools be to meet.

Auf diese Weise gestaltet sich das erfindungsgemäße Verfahren als ein Umformprozeß, bei welchem der Rohling während des gleichen Durchgangs stellenweise gestaucht und stellenweise aufgeweitet wird. Insgesamt bleibt der Materialquerschnitt erhalten, wobei die Wandstärke des erzeugten Rohrkörpers der Wandstärke des Rohlings im wesentlichen gleich ist. Als Werkstoff des Rohrkörpers kommt insbe sondere Kupfer in Betracht, wie es für Stranggießkokillen üblich ist. Der rechteckige Querschnitt ist dabei bevorzugt quadratisch. Aufgrund der Materialverdrängungen gestaltet sich der Umformprozeß derart optimal, daß, entgegen anderen bekannten Ziehverfahren, der fertige Rohrkörper in einem einzigen Materialdurchgang gebildet wird. Gegenüber dem gattungsgemäß zugrunde gelegten Stand der Technik besteht der Vorteil, daß es, ohne auf die durch Kaltum formung bedingte Kaltverfestigung zu verzichten, möglich ist, be reits am Ende des Umformvorganges den fertigen Rohrkörper zu er halten, der nicht erst noch von seinem Dorn befreit werden muß. Zu gleich ist das Werkzeug wesentlich weniger aufwendig. Lediglich der Stopfen bedarf einer Anpassung an den herzustellenden Innenquer schnitt, während die den Stopfen tragende Stopfenstange weitgehend frei und entsprechend wenig aufwendig ausgeführt werden kann.In this way, the method according to the invention is designed as a forming process in which the blank during the same The passage was compressed in places and widened in places becomes. Overall, the material cross section is retained, with the Wall thickness of the tube body generated the wall thickness of the blank in is essentially the same. In particular, the material of the tubular body is special copper, as is usual for continuous casting molds is. The rectangular cross section is preferably square. The forming process is based on the material displacement so optimal that, contrary to other known drawing methods, the finished tube body formed in a single material pass becomes. Compared to the generic state of the Technology has the advantage that it can be used without having to go through cold forming-related work hardening can be dispensed with, be at the end of the forming process he finished the tubular body hold who does not have to be freed from his thorn. To the tool is much less complex. Only the Plug needs to be adapted to the inner cross to be produced cut while the plug rod carrying the plug largely can be carried out freely and accordingly with little effort.

Für die Ausbildung des erfindungsgemäßen Ziehwerkzeuges, welches aus Stopfen und Matritze besteht, ist die Querschnittsgröße des Austrittsspaltes gleich derjenigen des für die Umformung vorge sehenen Rohlings bemessen. Nach Maßgabe dieser Bedingung sind im Vergleich um Rohling die Eckenbereiche aufgeweitet und die mittigen Kantenbereiche reduziert. Diese Querschnittsgestaltung bedingt Übergänge, die zur Vermeidung einer Störung der Umformung von kontinuierlichen Flächen gebildet sind.For the formation of the drawing tool according to the invention, which consists of plug and die, the cross-sectional size of the Exit gap equal to that of the pre-formed for the forming dimensioned blank. In accordance with this condition Comparison around the blank expanded the corner areas and the middle Edge areas reduced. This cross-sectional design is conditional Transitions to avoid interference with the transformation of continuous areas are formed.

Der Stopfen wird im Bezug zur Matritze verdrehungssicher ange ordnet, wobei er zweckmäßig am Ende einer Stopfenstange vom Stempel einer Stoßbank abgestützt ist, die gleichfalls die dazu konzen trische Matritze abstützt. Der Stützstempel kann beispielsweise die Mittel der Verdrehungssicherung tragen. Über das in dieser Form ge bildete Ziehwerkzeug läßt sich der Rohling drücken, sofern sein Verhältnis von Länge zu Durchmesser dies noch gestattet. Gedrückt wird zweckmäßig mit einem kurzen Rohrabschnitt, der gleiche Abmes sungen wie der Rohling besitzt und mit diesem durch das Ziehwerk zeug gedrückt wird. Dieser kurze Rohrabschnitt wird anschließend verschrottet, wohingegen der Rohrkörper praktisch ohne Materialver lust gebildet wird. The stopper is secured against twisting in relation to the die arranges, expediently at the end of a plug rod from the stamp is supported by a push bench, which also concentrates the trical matrix supports. The support stamp can, for example Wear anti-twist protection. About that in this form If the tool is formed, the blank can be pressed, provided that it is Ratio of length to diameter still allows this. Pressed is advisable with a short pipe section, the same dimensions solutions like the blank and with it through the drawing unit stuff is pressed. This short pipe section is then scrapped, whereas the tubular body practically without material lust is formed.

Für den Fall, daß das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Roh lings das Mindestmaß überschreitet, wird die Stopfenstange an ihrem freien Ende mit dem Stopfen in der Matritze gehalten, während am freien Ende des Rohlings mittels einer Zange Druck ausgeübt wird, unter welchem sich der Rohling in das gebildete Werkzeug ein schiebt. Wenn alsdann das verformte Stück aus dem Werkzeug aus tritt, wird es mittels einer Zange ergriffen und weiterhin ledig lich von dieser durch das Werkzeug gezogen.In the event that the ratio of length to diameter of the raw If the minimum dimension is exceeded, the stopper rod will be attached to her free end with the stopper held in the die while on free end of the blank is pressed using pliers, under which the blank fits into the tool formed pushes. Then when the deformed piece out of the tool occurs, it is gripped with pliers and still single of this pulled through the tool.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf ein Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen Bezug genommen. Da rin zeigtTo further illustrate the invention, reference is made to the an embodiment relating drawings. There rin shows

Fig. 1 die Querschnittsmaße des Rohlings und des Rohr körpers, Fig. 1, the cross-sectional dimensions of the blank and of the tubular body,

Fig. 2 ein Ziehwerkzeug im Querschnitt, Fig. 2 is a drawing tool in cross-section,

Fig. 3 einen für das Ziehen vorbereiteten Rohling und Fig. 3 is a blank prepared for drawing and

Fig. 4 eine Darstellung des Ziehvorganges. Fig. 4 is an illustration of the drawing process.

Man erkennt gemäß Fig. 1 die Querschnittsgegenüberstellung eines rohrförmigen, runden Rohlings (4) mit dem fertigen Rohrkörper (7), der von quadratischem Querschnitt ist. Kennzeichnend für die Erfin dung ist die gleiche Wandstärke des Rohlings (4) und des Rohrkör pers (7). Weiterhin besteht die Bedingung, daß der Außenumfang des Rohlings (4) gleich dem Außenumfang des Rohrkörpers (7) ist, und daß der Innenumfang des Rohlings (4) gleich dem Innenumfang des Rohrkörpers (7) ist. Die Einhaltung dieser Voraussetzungen führt im Eckenbereich (5) des Rohrkörpers zu einer Aufweitung des Rohlings (4) und im mittleren Kantenbereich (6) des Rohrkörpers zu einer Stauchung des Rohlings (4). Da die Querschnitte vom Rohling (4) und Rohrkörper (7) gleich bzw. nahezu gleich sind, kommt es bei der Um formung in der Längsrichtung der Gegenstände weniger zu einem Materialfluß als senkrecht zur Längserstreckung. It can be seen according to Fig. 1, the cross-sectional comparison of a tubular, round blank (4) with the finished tubular body (7) which is of square cross section. Characteristic of the inven tion is the same wall thickness of the blank ( 4 ) and the Rohrkör pers ( 7 ). There is also the condition that the outer circumference of the blank ( 4 ) is equal to the outer circumference of the tubular body ( 7 ) and that the inner circumference of the blank ( 4 ) is equal to the inner circumference of the tubular body ( 7 ). Compliance with these requirements leads to an expansion of the blank ( 4 ) in the corner region ( 5 ) of the tubular body and a compression of the blank ( 4 ) in the central edge region ( 6 ) of the tubular body. Since the cross-sections of the blank ( 4 ) and tubular body ( 7 ) are the same or almost the same, there is less material flow when shaping in the longitudinal direction of the objects than perpendicular to the longitudinal extent.

Demnach ergibt sich für das in Fig. 2 dargestellte, aus dem Stopfen (1) und der Matritze (3) bestehende Ziehwerkzeug, daß im Mittenbereich des Rohrkörpers (6) der Abstand von der Längsachse (9) kleiner als derjenige des Rohlings von der Längsachse (9) ist, wohingegen im Kantenbereich (5) des Rohrkörpers (7) die Beziehung umgekehrt ist. Bei der Schnittdarstellung entsprechend der Schnitt linie AB wird diese Asymmetrie besonders deutlich. Der Stopfen (1) wird dabei von der Stopfenstange (2), die an einer Stoßbank fixiert ist, unverdrehbar gegenüber der Matritze (3) gehalten, so daß sich die vorgegebene Querschnittsbedingung durch das Zusammenwirken von Stopfen und Matritze einhalten läßt. Das in Fig. 2 dargestellte Umformbeispiel sieht ein Drücken des Rohlings (4) durch das ge bildete Ziehwerkzeug vor, dessen Matritze (3) entgegengesetzt zur Druckrichtung (10) eine Abstützung (11) in der Stoßbank aufweist.Accordingly, for the drawing tool shown in FIG. 2, consisting of the plug ( 1 ) and the die ( 3 ), the distance from the longitudinal axis ( 9 ) in the central region of the tubular body ( 6 ) is smaller than that of the blank from the longitudinal axis ( 9 ), whereas in the edge region ( 5 ) of the tubular body ( 7 ) the relationship is reversed. This asymmetry is particularly evident in the sectional view corresponding to the section line AB. The stopper ( 1 ) is held by the stopper rod ( 2 ), which is fixed to a push bench, non-rotatably relative to the die ( 3 ), so that the predetermined cross-sectional condition can be maintained by the interaction of stopper and die. The forming example shown in FIG. 2 provides for pressing the blank ( 4 ) through the drawing tool formed, the die ( 3 ) opposite to the pressure direction ( 10 ) has a support ( 11 ) in the push bench.

Fig. 3 zeigt den für das Ziehen vorbereiteten Rohling, der ledig lich lose auf die Stopfenstange aufgesetzt ist. In diesem Falle ist die überkritische Länge des Rohlings Anlaß dafür, anstatt des Drückens zum Ziehen überzugehen. Dabei greifen, wie Fig. 4 zeigt, Zugmittel (8) am fertigen Rohrkörper an, während die Stopfenstange (2) an ihrem freien Ende mittels einer Einspannung gehalten ist. Auch bei dieser Anordnung sind der Stopfen und die Matritze mit der Maßgabe in Bezug zueinander unverdrehbar, so daß der rechteckige Umformspalt erhalten bleibt. Fig. 3 shows the blank prepared for drawing, the single Lich loosely placed on the stopper rod. In this case, the supercritical length of the blank is the reason to start pulling instead of pressing. As shown in FIG. 4, traction means ( 8 ) act on the finished tubular body, while the plug rod ( 2 ) is held at its free end by means of clamping. In this arrangement, too, the stopper and the die are non-rotatable with respect to one another, so that the rectangular forming gap is retained.

Claims

1. A method for pulling out with rectangular cross-section of tubular bodies made of tubular, round blanks, in particular special for pulling one-piece copper molds for the continuous casting of steel, the internal dimensions of which are provided by a support and the external dimensions of a cooperating die are characterized in that the support by means of a cross-section rectangu gen plug at the end of a stopper rod takes place, the largest circumference is the inner periphery of the blank and later than direct pipe body is equal, while the outer circumference of the tubular body is formed of the blank from a die with the same inner periphery as the outer periphery .

2. Drawing tool for performing the method according to claim 1, characterized in that the stopper ( 1 ) and the die ( 3 ) for the shaping of the blank ( 4 ) have a cross-sectional size matching the latter, and that the cross-sectional dimensions on the one hand in the corner area ( 5 ) the forming cross section expanded and on the other hand reduced in the central edge region ( 6 ) of the forming cross section, the transitions being formed by continuous surfaces in each case.

3. Drawing tool according to claim 2, characterized in that means for the torsion-proof arrangement of the stop fens ( 1 ) for the die ( 3 ) are provided.

4. Drawing tool according to claims 2 and 3, characterized in that the stopper ( 1 ) at the end of a stopper rod ( 2 ) is introduced and is supported on the bottom side by the punch of a push bench, which also concentrically supports the die ( 3 ), and that the blank ( 4 ) is to be pressed over this tool.

5. Drawing tool according to claims 2 and 3, characterized in that the stopper rod ( 2 ) is held at its free end with the stopper ( 1 ) on the die ( 3 ), and that in the tubular body ( 7 ) formed after exiting this Grip tool ( 8 ).