DE3832368A1

DE3832368A1 - Process for producing pressed hollow mouldings and hydraulic press

Info

Publication number: DE3832368A1
Application number: DE19883832368
Authority: DE
Inventors: Heiko Wegner
Original assignee: Laeis GmbH
Current assignee: Laeis Bucher GmbH
Priority date: 1988-09-23
Filing date: 1988-09-23
Publication date: 1990-03-29

Abstract

The invention relates to a process for producing hollow mouldings, such as refractory spouts, by pressing, and to a hydraulic press having an extendable mandrel. In particular in order to be able to produce different conicities and diameters, it is proposed that the mandrel be designed in two parts and be composed of a centrally extendable, conical or cylindrical upper punch mandrel (15), which corresponds to the bore (26) of the hollow moulding (10), and of the cylindrical or conical lower punch mandrel (20), it being possible to couple said mandrels to one another. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Preßform hohlteilen, insbesondere ff-Ausgüssen mit einer zylindrischen oder konischen Bohrung, wobei pulverförmiges Preßmaterial in den man telseitig durch einen Formrahmen gebildeten Formraum einer hydrau lischen Presse gefüllt, der Formraum geschlossen, ein Dorn in den Formraum gefahren und die Oberstempeleinrichtung unter Verdichtung des Preßlings auf die Unterstempeleinrichtung zugefahren wird. Ferner betrifft die Erfindung eine hydraulische Presse zur Durch führung des vorgenannten Verfahrens, mit einer in einem Säulenge stell gelagerten über- und Unterstempeleinrichtung, die unter man telseitiger Begrenzung in einem Formrahmen aufeinander zu bewegbar sind, und einem in den Formraum einschiebbaren Dorn.The invention relates to a method for producing a mold hollow parts, in particular ff-spouts with a cylindrical or conical bore, powdered molding material in the one on the side by a mold frame formed by a hydrau filled press, the mold cavity closed, a thorn in the Molding space driven and the upper punch device under compression the compact is moved to the lower punch device. The invention further relates to a hydraulic press for through implementation of the aforementioned method, with one in a columnar put stored over and under stamp device, which under man on the side limitation in a mold frame can be moved towards each other and a pin that can be inserted into the mold space.

Nach dem Stand der Technik wird zur Schaffung des Formhohlraumes ein im Unterstempel angeordneter, ausfahrbarer Dorn vor dem Pres sen in den mit Pulvermaterial gefüllten Hohlraum geschoben und an dem Oberstempel oder einer stirnseitig vorgesehenen Ausnehmung zur Anlage gebracht bzw. angekuppelt. Soweit die gewünschte Bohrung des Formhohlteiles zylindrisch oder derart konisch ausgebildet sein soll, daß sie in Richtung auf den Oberstempel hin einen ab nehmenden Innendurchmesser aufweist, kann der Dorn nach dem Pres sen ohne weiteres zurückgefahren werden. Eine Bohrung mit entge gengesetzt verlaufender Konizität, d. h. zum Oberstempel hin diver gierend, läßt sich mit dem bisher bekannten Verfahren bzw. der bisher bekannten hydraulischen Presse nicht unmittelbar herstel len. Eine unbefriedigende Lösung besteht allenfalls darin, die Bohrung spä ter mittels eines anderen Werkzeuges entsprechend zu gestalten oder die Presse jeweils so umzurüsten, daß "die Formteile herumge dreht werden", was praktisch wegen des hohen Aufwandes undurch führbar ist.The state of the art is used to create the mold cavity an extendable mandrel arranged in the lower stamp in front of the pres and pushed into the cavity filled with powder material the upper stamp or a recess provided on the face System brought or coupled. So much for the desired hole of the hollow mold part is cylindrical or conical is supposed to be that one in the direction of the upper stamp has increasing internal diameter, the mandrel after the Pres can be easily retracted. A hole with opposite conicity, d. H. diver towards the upper stamp yawing, can be with the previously known method or hitherto known hydraulic press is not directly manufactured len. A The only unsatisfactory solution is to drill the hole late ter using another tool or retrofitting the press so that "the molded parts around be rotated ", which is impractical due to the high cost is feasible.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs ge nannte Verfahren bzw. die eingangs genannte hydraulische Presse dahingehend zu verbessern, daß Werkstücke, insbesondere Ausgüsse für Konverter etc., mit den unterschiedlichsten Konizitäten (kon vergierend oder divergierend) ohne großen Aufwand herstellbar sind. Insbesondere soll die hydraulische Presse automatisch be trieben werden können.It is therefore an object of the present invention, the ge named method or the hydraulic press mentioned at the beginning to improve in that workpieces, in particular spouts for converters etc., with the most different conicity (con yawing or diverging) can be produced with little effort are. In particular, the hydraulic press should automatically can be driven.

Bei dem eingangs genannten Verfahren wird die Aufgabe dadurch ge löst, daß vor dem Schließen des Formenraumes ein Unterstempeldorn und ein Oberstempeldorn aufeinander zugefahren und aneinanderge kuppelt werden. Durch die Aufteilung des bisher einteiligen Dornes in zwei Dorne können die Dorne getrennt gesteuert werden, d. h. der Bereich der Ankupplung ist im Hubbereich beliebig wählbar. Insbe sondere ist es vorteilhafterweise möglich, Oberstempel- und Unter stempeldorne unterschiedlicher Konizität und unterschiedlichen Durchmessers einzusetzen und somit praktisch jede gewünschte Boh rung herstellen zu können. Weiterhin wird das Formeinbaumaß we sentlich verringert, mit dem Vorteil, daß das Pressengestell klein gehalten werden kann, da der im Formraum zurückzulegende Hubweg auf zwei Dorne aufgeteilt werden kann. Schließlich wird das Zu rückfahren des Dornes (Dornziehen) nach dem Pressen erheblich er leichtert, da die auftretende Reibung geringer ist. In the above-mentioned method, the task is thereby ge solves that a lower punch mandrel before closing the mold space and an upper punch mandrel moved towards and against each other be coupled. By dividing the previously one-piece mandrel in two mandrels the mandrels can be controlled separately, i. H. the The area of the coupling can be freely selected in the stroke range. In particular in particular, it is advantageously possible to use upper and lower stamps punch mandrels of different conicity and different Use diameter and thus practically any desired Boh to be able to manufacture. Furthermore, the form installation dimension we considerably reduced, with the advantage that the press frame is small can be held because the stroke distance to be covered in the molding space can be divided into two mandrels. Eventually the Zu retracting the mandrel (mandrel pulling) after pressing considerably easier because the friction that occurs is less.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird zumindest einer der Dorne nach dem Ausfahren und Ankuppeln im Formraum im jeweiligen Stempel verriegelt und erst nach dem Fertigpressen wieder entrie gelt. Vorteilhafterweise kann so ein schwächerer Hydraulikzylin der, der nur zum Aus- und Einfahren des Dornes benötigt wird, nicht jedoch um Halten gegen den durch einen Preßstempel aufge brachten Preßdruck, verwendet werden. Die Bedienung des jeweiligen Riegels ist denkbar einfach und kann ggf. auch automatisiert wer den. Nachdem der betreffende Dorn ausgefahren ist, wird ein Riegel in den Fahrweg derart geschoben, daß der zurückgedrängte Dorn rückseitig dort ein Widerlager findet.According to a development of the invention, at least one of the Mandrels after extension and coupling in the mold room in the respective The stamp locked and only released after the finished pressing A weaker hydraulic cylinder can advantageously the one that is only needed to extend and retract the mandrel, but not to hold up against by a press ram brought pressure, are used. The operation of each Riegel is very simple and can also be automated if necessary the. After the mandrel in question has been extended, a bolt is opened pushed into the driveway in such a way that the pushed back mandrel there is an abutment on the back.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird der Riegel vor dem Hochfahren des Oberstempeldornes durch Hochfahren des Oberstempels bei angekuppeltem Ober-/Unterstempeldorn entlastet. Hierdurch wird verhindert, daß während des Entriegelns ein vertikaler Druck auf den Riegel ausgeübt wird.According to a development of the invention, the latch is in front of the Raise the upper punch mandrel by raising the upper punch relieved when the upper / lower punch mandrel is coupled. This will prevents vertical pressure from being applied during unlocking the bar is exercised.

Bei der eingangs genannten hydraulischen Presse wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Dorn zweiteilig ausgebildet ist und aus einem als Ringstempel ausgebildeten Oberstempel zentral ausfahrba ren, der Bohrung des Formhohlteils entsprechenden konischen oder zylindrischen Oberstempeldorn und einem zylindrischen oder koni schen Unterstempeldorn besteht. Wie bereits oben angesprochen, wird hierdurch die Presse baulich verkleinert sowie vielseitiger einsetzbar.With the hydraulic press mentioned at the beginning, the task solved in that the mandrel is formed in two parts and from an upper stamp designed as a ring stamp centrally extendable ren, the bore of the mold hollow part corresponding conical or cylindrical upper punch mandrel and a cylindrical or conical lower punch mandrel. As mentioned above, this reduces the size of the press and makes it more versatile applicable.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zumindest einer der Dorne der hydraulischen Presse, vorzugsweise der Oberstempeldorn im jeweiligen Stempel verriegelbar, weiterhin vorzugsweise durch einen quer zur Dornbewegungsrichtung verschiebbaren Riegel. Dieser Riegel kann sowohl manuell als auch gegen Federkraft oder elektro mechanisch betätigt werden. According to a development of the invention, at least one of the Hydraulic press mandrels, preferably the upper punch mandrel lockable in the respective stamp, further preferably by a bolt that can be moved transversely to the direction of mandrel movement. This Latch can be either manually or against spring force or electro mechanically operated.

Um das Ankuppeln möglichst einfach zu gestalten, sind die Dorne über einen Bajonettverschluß miteinander verriegelbar.To make coupling as easy as possible, the mandrels are Lockable with each other via a bayonet lock.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und der er findungsgemäßen Vorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt und sollen im folgenden näher erläutert werden. Es zeigenEmbodiments of the method according to the invention and he Device according to the invention are shown in the drawings and will be explained in more detail below. Show it

Fig. 1 bis 5 jeweils schematische Querschnittsan sichten einer hydraulischen Presse in verschiedenen Arbeitspositionen und Figs. 1 to 5 are schematic views of a hydraulic press Querschnittsan in various working positions and

Fig. 4a, 6a jeweilige Ausschnittsvergrößerungen nach Fig. 4 und Fig. 6. FIG. 4a, 6a respective enlarged details of Fig. 4 and Fig. 6.

Zur Herstellung eines Formhohlteiles, insbesondere eines ff.-Aus gusses 10 wird eine im wesentlichen aus einer Oberstempeleinrich tung 11 und einer Unterstempeleinrichtung 12 mit einem mantelsei tigen Formrahmen 13 bestehende Presse verwendet. Die Oberstempeleinrichtung 11 besteht aus einem ringförmigen Oberstem pel 14, dessen Stirnseite dem Einlaufbereich des Ausgusses ent spricht. Zentral aus dem Oberstempel ist ein Oberstempeldorn 15 fahrbar, dessen Mantel konisch verläuft. Die Oberstempeldornspitze besitzt eine Aufnahme für ein korrespondierendes männliches Teil der Unterstempeldornspitze. Die jeweiligen Spitzen können jedoch auch in Form eines Bajonettverschlusses ausgestattet sein. Zusätz lich besitzt die Oberstempeleinrichtung noch einen Sicherheitsan schlag 17, der stirnseitig beim Herabfahren der Oberstempelein richtung mit einer entsprechenden Fläche des Formrahmens 13 zur Anlage kommt. For the production of a hollow mold part, in particular a FF-cast 10 , an essentially consisting of an Oberstempeleinrich device 11 and a lower punch device 12 with a mantelsei term frame 13 existing press is used. The upper punch device 11 consists of an annular Oberstem pel 14 , the end face of which speaks ent the inlet area of the spout. An upper punch mandrel 15 , the jacket of which is conical, can be moved centrally from the upper punch. The upper punch mandrel tip has a receptacle for a corresponding male part of the lower punch mandrel tip. However, the respective tips can also be equipped in the form of a bayonet lock. In addition, the upper punch device still has a safety stop 17 , the end face comes down when the Oberstempelein direction comes down with a corresponding surface of the mold frame 13 .

Der Formraum 18 wird mantelseitig durch den Formrahmen 13 und am Boden durch den Unterstempel 19 begrenzt, aus dem zentral der Un terstempeldorn 20 herausfahrbar ist. Der Formraummantel ist der gewünschten Außenmantelform des herzustellenden Preßteiles, insbe sondere Ausgusses angepaßt. In Fig. 2 ist noch eine Luftdüse 21 angeordnet, die zum Freiblasen des Ober- als auch des Unterstempeldorns vor dem Ankuppeln dient. Im rückseitigen Teil der Oberstempeleinrichtung 11 ist noch ein Riegel 22 vorgesehen, der in einer horizontalen Bohrung hin- und herschiebbar ist.The molding space 18 is limited on the jacket side by the molding frame 13 and on the floor by the lower punch 19 , from which the central punch mandrel 20 can be moved out. The mold space jacket is adapted to the desired outer jacket shape of the pressed part to be produced, in particular a special spout. In Fig. 2 an air nozzle 21 is also arranged, which serves to blow free the upper and lower punch mandrel before coupling. In the rear part of the upper punch device 11 there is also a latch 22 which can be pushed back and forth in a horizontal bore.

Die dargestellte hydraulische Presse arbeitet folgendermaßen:The hydraulic press shown works as follows:

Zunächst wird der Formrahmen 13 in die sogenannte Füllhöhenposi tion hochgefahren, um ein Volumen (Formraum 18) zur Aufnahme des pulverförmigen Preßgutes zu erhalten (Fig. 1). Anschließend wird der Unterstempeldorn 20 durch den Formraum 18 heraufgefahren, wo bei er in entsprechender Menge Preßgut verdrängt. Um dieses Ver drängungsmaß muß der Formrahmen 13 - soweit noch nicht geschehen - auf die sogenannte Preßhöhe hochgefahren werden.First, the mold frame 13 is raised in the so-called filling height position to obtain a volume (mold space 18 ) for receiving the powdered material to be pressed ( FIG. 1). Subsequently, the lower punch mandrel 20 is moved up through the molding space 18 , where it displaces the pressed material in an appropriate amount. To this displacement measure Ver - the mold frame 13 - if not already done - must be raised to the so-called press height.

Anschließend und wie in Fig. 3, linke Bildhälfte dargestellt, wird die Oberstempeleinrichtung 11 heruntergefahren und insbesondere der Oberstempeldorn 15 bis zur Anlage an den Unterstempeldorn 20 herausgefahren. Die Dornspitzen werden aneinander gekuppelt und - siehe rechte Bildhälfte in Fig. 3 - in die gewünschte Position im Formraum verschoben, die sich unter Berücksichtigung der jeweili gen Konizität bzw. dem gewünschten Konizitätsmaß ergibt. Subsequently and as shown in FIG. 3, left half of the figure, the upper punch device 11 is shut down and in particular the upper punch mandrel 15 is moved out to rest against the lower punch mandrel 20 . The mandrel tips are coupled together and - see right half of Fig. 3 - moved to the desired position in the mold space, which results taking into account the respective conicity or the desired conicity measure.

Schon beim Herausfahren des Oberstempeldornes gibt dieser die Boh rung 23 frei, in die der Riegel 22 nunmehr eingefahren werden kann. Es ist nun nicht mehr erforderlich, daß der Oberstempeldorn mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt wird, da der eingescho bene Riegel 22 als Widerlager dient.Already when the upper punch mandrel is pulled out, this releases the bore 23 into which the bolt 22 can now be inserted. It is now no longer necessary for the upper punch mandrel to be subjected to hydraulic pressure, since the inserted bolt 22 serves as an abutment.

Mit dem Herabfahren des Oberstempels 14 wird nach und nach der Preßling verdichtet, bis der maximale gewünschte Verdichtungsgrad (Fig. 4, rechte Seite) erreicht ist. In der entsprechenden Stel lung des Oberstempels 14 liegen die Sicherheitsanschläge 17 auf dem Formrahmen auf, so daß keine weitere Verdichtung mehr möglich ist.With the lowering of the upper punch 14 , the compact is gradually compacted until the maximum desired degree of compaction ( FIG. 4, right side) is reached. In the corresponding Stel development of the upper punch 14 , the safety stops 17 rest on the mold frame, so that no further compression is possible.

Eine weitere Sicherung der Preßendstellung wird durch die Forman schläge 24 erreicht, die nach dem Fertigpressen auf einem Sockel 25 aufsetzen.A further securing of the press end position is achieved by the Forman strokes 24 , which are placed on a base 25 after the final pressing.

Den Teilbereich des Kupplungsbereiches der Dorne ersieht man aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 4a. Dort ist insbesondere sichtbar, daß der Oberstempeldorn 15 nicht nur einen konischen Mantel aufweist, sondern auch an der Stelle seines kleinsten Durchmessers noch einen weitaus größeren Querschnitt aufweist als der Unterstempeldorn 20. Insbesondere verdeutlicht Fig. 4a, daß sich durch die beiden Dorne auch stufige oder nahezu stufige Boh rungsübergänge gestalten lassen, ohne daß die gleichmäßige Ver dichtung des Preßlings in Frage gestellt wird.The partial area of the coupling area of the mandrels can be seen from the enlarged illustration in FIG. 4a. It is particularly visible there that the upper punch mandrel 15 not only has a conical jacket, but also has a much larger cross section than the lower punch mandrel 20 at the point of its smallest diameter. In particular, Fig. 4a shows that can be designed through the two mandrels also graded or almost gradual Boh tion transitions without the uniform Ver sealing of the compact is called into question.

Um das fertiggepreßte Teil ausstoßen zu können, wird zunächst der Oberstempel entlastet, wodurch der Riegel 22 nicht mehr druckbe aufschlagt wird. Anschließend wird der Riegel ausgefahren und der Oberstempeldorn im gekuppelten Zustand an den Unterstempeldorn zu rückgezogen. Hierbei setzt der Oberstempel 14 wieder auf das Preß teil auf. Schließlich werden der Oberstempeldorn 15 und der Unterstempeldorn 20 entkup pelt und die komplette Oberstempeleinrichtung 11 hochgefahren (Fig. 6). Die vergrößerte Darstellung in Fig. 6a zeigt, daß die Formhohlteilbohrung 26 durch Herabfahren des Unterstempeldorns 20 völlig freigegeben wird und das Formteil 10 frei auf dem Unter stempel 19 aufliegt und von einem Zangengreifer abgenommen werden kann.In order to be able to eject the finished pressed part, the upper punch is first relieved, whereby the bolt 22 is no longer pressurized. The bolt is then extended and the upper punch mandrel is pulled back to the lower punch mandrel when coupled. Here, the upper punch 14 again on the press part. Finally, the upper punch mandrel 15 and the lower punch mandrel 20 are decoupled and the entire upper punch device 11 is raised ( FIG. 6). The enlarged view in Fig. 6a shows that the hollow mold part bore 26 is completely released by lowering the lower punch mandrel 20 and the molded part 10 rests freely on the lower stamp 19 and can be removed by a pliers gripper.

Claims

1. A process for the production of hollow mold parts, in particular ff spouts, with a conical or cylindrical bore, powdered molding material being filled into the mold space formed by a mold frame of a hydraulic press, the mold space closed, a mandrel moved into the mold space and the Ober- and Unterstempeleinrich lines with compaction of the compact to each other ren gefah, characterized in that before closing the mold space a lower punch mandrel and a bore corresponding conical or cylindri cal upper punch mandrel to each other and be coupled to each other.

2. The method according to claim 1, characterized in that to at least one of the spikes after extending and coupling in the Form space locked in the respective stamp and after the Fer is pressed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the bolt before the upper punch mandrel is raised by raising the upper punch with the lower coupled is relieved of the mandrel.

4. Hydraulic press for performing the method according to claims 1 to 3, with a stored in a column frame th upper and lower punch device, which can be moved towards each other under mantel-side limitation in a mold frame, and an insertable in the mold space mandrel, characterized that the mandrel is formed in two parts and from an upper punch ( 14 ) designed as a ring punch centrally extendable, the bore ( 26 ) of the Formhohltei les ( 10 ) corresponding conical or cylindrical upper punch mandrel ( 15 ) and a cylindrical or conical lower punch mandrel ( 20 ) exists that can be coupled together.

5. Hydraulic press according to claim 4, characterized in that at least one of the mandrels ( 15 , 20 ), preferably the upper punch mandrel ( 15 ), can be locked in the respective punch, preferably by a bolt ( 22 ) displaceable transversely to the direction of mandrel movement.

6. Hydraulic press according to one of claims 4 or 5, characterized in that the mandrels ( 15 , 20 ) can be coupled to one another via a ba-type closure.