DE602006000221T2 - Verfahren zum Kneten von Metallknüppeln und Anordnung eines Mantels und eines Deckels zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Kneten von Metallknüppeln und Anordnung eines Mantels und eines Deckels zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung betrifft ein Stauch-Verfahren zum Verschmieden eines Metallrohlings sowie eine Gesamtanordnung eines Mantels und eines Deckels zur Durchführung des Verfahrens.
  • Geschmiedete Metallteile werden im Allgemeinen durch Umformen von Rohlingen oder Barren hergestellt, die halb vorgefertigte Rohteile von Metallteilen sind, im Allgemeinen in Stangenform, die als Ausgangselemente für die durch Schmieden erfolgende Formung des zu erzielenden Teils verwendet werden, wobei ihr Volumen dem Volumen des Letzteren zuzüglich des während des Schmiedens verloren gegangenen Volumens entspricht. Bei einem Turbotriebwerk zum Beispiel werden die Gebläsescheiben oder die Verdichtertrommeln durch Schmieden von Metallrohlingen hergestellt.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere das Verschmieden von Metallrohlingen, die durch Sintertechnik hergestellt sind, betrifft jedoch allgemeiner das Verschmieden von Metallrohlingen überhaupt. Sie ist vor allem für das Verschmieden von Werkstoffen empfehlenswert, die problematisch zu schmieden sind, insbesondere wenn dies nur in sehr beschränkten Temperaturbereichen möglich ist.
  • Metallrohlinge, die durch Sintertechnik hergestellt sind, werden im Allgemeinen durch Strangpressen eines Behälters, der das pulverförmige Material enthält, erzielt. Beim Strangpressen wird der Behälter mittels einer Presse durch eine Öffnung gezwungen, deren Querschnitt kleiner ist als sein eigener Querschnitt, wobei das Material bei diesem Vorgang eine dichte Stange bildet. Die Bearbeitung des Behälters, der das Material umgibt – und mit dem es während des Strangpress-Vorgangs verschweißt wurde –, ermöglicht die Gewinnung des zum Verschmieden bereiten Rohlings. Die bisherigen Einschränkungen bedingen bei einem durch Sintertechnik hergestellten Metallrohling einen maximalen Durchmesser von weniger als 300 mm, üblicherweise in der Größenordnung von 230 mm.
  • Ferner sind im Bereich der Luftfahrttechnik die Sicherheitskriterien streng und verlangen Kontrollen bei allen Herstellungsschritten. Die Rohlinge müssen insbesondere beispielsweise mit Ultraschall kontrolliert werden, um eventuelle Einschlüsse oder Fehler in dem Metall zu entdecken, die beim Schmieden der Grund für Rissbildungen und möglicherweise Brüche des fertig gestellten Teils sein können. Die von den Betreibern der Motoren aufgestellten Anforderungen hinsichtlich der zulässigen maximalen Größe von Fehlern in den Barren werden immer strenger. Daher beschränken die Lieferer von Rohlingen den Durchmesser der Rohlinge dergestalt, dass eine Qualitätskontrolle durch Ultraschall gewährleistet ist und die von den Triebwerksbaufirmen aufgestellten Kriterien eingehalten werden. Wieder beträgt dieser Durchmesser bei Rohlingen aus Metall auf Nickel- oder Kobaltbasis, die durch Sintertechnik hergestellt sind, typischerweise weniger als 300 mm.
  • Wenn die fertig gestellten Teile des Turbotriebwerks ein großes Volumen haben, müssen die Rohlinge daher einen hohen Schlankheitsgrad haben, typischerweise höher als 2,8 und häufig in der Größenordnung von 7 bis 10, um ihren geringen Querschnitt auszugleichen.
  • Unter Verschmieden versteht man die Warmverformung eines Metallteils, um bei gleich bleibendem Volumen eine Vergrößerung seines Durchmessers und eine Verringerung seiner Länge zu erzielen. Das Verschmieden kann durch Stauchen erfolgen, d. h. durch Anwendung einer Belastung in der Richtung der Länge des Metallrohlings.
  • Bei Metallrohlingen, die durch Sintertechnik hergestellt sind, macht ein Schlankheitsgrad von über 2,8 ein Stauchen von umschlossenen Rohlingen erforderlich, um sie zu verschmieden, um Rohlinge zu erhalten, deren Verhältnis von Länge zu Durchmesser niedriger ist. Das Verhältnis wird auf einen Wert gesenkt, bei dem es möglich ist, sie zu schmieden, zu pressen oder auch nochmals zu stauchen, ohne dass sie seitlich umfasst werden, und ohne Gefahr des Knickens und der Bildung von Fehlern in den Fasern des Metalls.
  • Unter Stauchen von umschlossenen Rohlingen versteht man ein Stauchen, bei dem der Rohling seitlich geschützt ist, wobei keine seiner Oberflächen sich in Kontakt mit der freien Luft befindet. Die Legierungen, die durch Sintertechnik hergestellt sind, erfordern ein möglichst isothermes Stauchen, wobei die Temperatur während des Stauchvorgangs typischerweise nicht um mehr als 50 oder 100°C absinken darf, da ansonsten tiefe Risse oder Anbrüche in dem Werkstoff auftreten können. Die Arbeitstemperatur liegt zwischen der Plastizitätstemperatur und der Schmelztemperatur der Legierung, was es ermöglicht, die Legierung zu schmieden, und sie ist durch einen Maximalwert begrenzt, der so definiert ist, dass eine Kontrolle der Mikrostruktur der Legierung gewährleistet ist. Ferner darf der Durchmesser der verschmiedeten Masse nicht zu gering sein, um die Entstehung von Materialfehlern zu vermeiden. Er muss so beschaffen sein, dass der Schlankheitsgrad niedriger ist als 2,8.
  • Der Stand der Technik lehrt dazu, den Rohling in einem Stahlrohr einzuschließen, das seinen Durchmesser erhöht und einen Wärmeschutz gewährleistet. Die Gesamtanordnung des Rohlings und des Stahlrohrs wird dann frei gestaucht, da sie einen ausreichenden Durchmesser aufweist. Bei einem solchen Stauchvorgang stellen der Rohling und das Stahlrohr zwischen sich eine metallene Verbindung her, die einer Verbindung durch Festfressen vergleichbar ist. Es ist daher erforderlich, nach dem Stauchen die Gesamtanordnung zu bearbeiten, zum Beispiel durch Bearbeitung auf einer Drehbank, um den Stahl abzunehmen und einen Rohling vorzufinden, der nur die Legierung enthält, die durch Sintertechnik hergestellt ist. Eine solche Bearbeitung ist einerseits aufwändig und bringt andererseits einen Materialverlust an dem Rohling mit sich. Dieser Materialverlust ist umso größer, als die Schnittfläche zwischen dem Rohling und dem Rohr im Allgemeinen ziemlich beansprucht wird, so dass zur Sicherheit eine umfassendere Bearbeitung notwendig ist.
  • Es wäre wünschenswert, keine Stahlhülle zu verwenden. Doch in diesem Fall müsste ein sehr heißes Werkzeug verwendet werden, das Risse und Sprünge in dem Rohling bewirken würde, die dann, soweit erreichbar, durch Schleifen wieder beseitigt werden müssten.
  • Diese Erfindung hat zum Zweck, diese Nachteile zu beseitigen.
  • Dazu betrifft die Erfindung ein Stauch-Verfahren zum Verschmieden eines Metallrohlings mit zylindrischer Form, der mit einer Beschichtung versehen ist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass der Rohling in Längsrichtung in einem Mantel angeordnet wird, dessen Innenwand einen Zwischenraum zur Seitenfläche des Rohlings bildet, die Gesamtanordnung des Rohlings und des Mantels in einen Stauchtopf gesetzt wird, eine Stauchkraft auf den Rohling ausgeübt wird, und zwar an mindestens einer seiner quer verlaufenden Oberflächen, bis ein bestimmter Schlankheitsgrad erreicht ist, und dann der Rohling von dem Mantel getrennt wird.
  • Mit dieser Erfindung erfolgt das Stauchen an dem umschlossenen Rohling, es wird dabei jedoch nur der Rohling selbst gestaucht, was durch den Zwischenraum, der mit der Innenwand des Mantels hergestellt wird, ermöglicht wird. Auf Grund dieser Beschichtung und der unterschiedlichen Querschnitte wird der Werkstoff des Mantels, der beispielsweise aus Stahl ist, nicht mit dem Rohling verschweißt oder festgefressen, so dass er nicht bearbeitet werden muss, um ihn nach dem Stauchvorgang abzutrennen. Auf diese Weise gibt es weder Materialverlust an dem Rohling noch zusätzliche Kosten in Verbindung mit einer darauf folgenden Bearbeitung. Der erzielte gestauchte Rohling weist so einen sehr guten Oberflächenzustand sowie metallurgisch eine sehr gute Qualität auf.
  • Vorteilhafterweise hat der Rohling eine zylindrische Form.
  • Die Herstellung eines gestauchten Rohlings mit zylindrischer Form ist von Vorteil, da sie ein einfacheres nachfolgendes Schmieden, Stauchen oder Pressen ermöglicht.
  • Die Erfindung betrifft ferner zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens die Verwendung eines Mantels mit zylindrischer Form, der dazu bestimmt ist, einen Metallrohling aufzunehmen, und der einen Boden aufweist, von dem aus eine zylinderförmige Seitenwand in die Höhe führt, wobei der Boden einen Eindruck zum Zentrieren und Vorformen des Rohlings enthält.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Gesamtanordnung eines Mantels und eines Deckels, die einen Mantel wie oben beschrieben und einen Deckel umfasst, welcher in der Form einer kreisförmigen Platte ausgeführt ist, deren Querschnitt im Wesentlichen gleich dem Innenquerschnitt des Mantels, nur um ein sehr Geringes kleiner als dieser ist.
  • Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf das Stauchen von Rohlingen aus einer Legierung, die durch Sintertechnik hergestellt ist, ist aber allgemeiner auf das Stauchen von Metallrohlingen jeder Art anwendbar.
  • Die Erfindung geht näher aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, wobei
  • 1 in einer schematischen Schnittansicht einen Metallrohling zeigt, der in dem Mantel gemäß dieser Erfindung aufgenommen ist,
  • 2 in einer schematischen Schnittansicht den Metallrohling und den Mantel von 1 in einem Stauchtopf aufgenommen vor dem Stauchen des Rohlings zeigt,
  • 3 in einer schematischen Schnittansicht den Metallrohling und den Mantel von 1 in einem Stauchtopf aufgenommen bei Ende des Stauchen des Rohlings zeigt, und
  • 4 in einer schematischen Schnittansicht den Metallrohling und den Mantel von 1 nach dem Stauchen des Rohlings zeigt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zum Stauchen eines Metallrohlings 1, in diesem Fall eines Rohlings 1, der aus einer Legierung auf Nickel- oder Kobaltbasis gebildet ist, die durch Sintertechnik hergestellt ist. Dieser Rohling 1 weist eine zylindrische Form auf. Er hat einen bestimmten Querschnitt und eine bestimmte Länge. Sein Schlankheitsgrad, d. h. das Verhältnis seiner Länge zu dem Durchmesser seines Querschnitts ist größer als 2,8 und kann in der Größenordnung von 10 oder darüber liegen. Der Rohling 1 ist durch Sintern mit einer Emailleschicht beschichtet.
  • Der Rohling 1 findet in einem Mantel 2 mit zylindrischer Form Aufnahme. Dieser Mantel 2 weist einen Boden 3 auf, von dem aus eine zylinderförmige Seitenwand 4 in die Höhe führt, die im Verhältnis zu dem Durchmesser des Mantels relativ dünn ist. Der Querschnitt des von der Innenfläche der Seitenwand 4 gebildeten Zylinders ist größer als der Querschnitt des Rohlings 1. In diesem Fall beträgt bei einem Rohling 1 mit einem Durchmesser des Querschnitts von ungefähr 235 mm der Durchmesser des Innenquerschnitts des Mantels 2 ungefähr 300 mm, während die Stärke seiner Seitenwand 4 ungefähr 20 mm beträgt. Der Mantel 2 enthält einen weichen Stahl und besteht hier aus diesem, der für die Anwendung, für die er bestimmt ist, ausreichend fest ist. Ein solcher Stahl ist unaufwändig, was in Anbetracht dessen, dass der Mantel 2 zerstört werden soll, vorzuziehen ist. In dem hier betrachteten Fall wird der Mantel 2 durch Anschweißen seiner zylinderförmigen Seitenwand 4, die hier aus weichem Stahl besteht, an dem Boden 3, der hier aus einer Nickellegierung besteht, hergestellt.
  • Der Rohling 1 wird in den Mantel 2 durch dessen offenes Ende eingesetzt. Der Boden 3 des Mantels 2 enthält einen Eindruck 5 zum Zentrieren des Rohlings 1. Ein Deckel 6, der in der Form einer kreisförmigen Platte ausgeführt ist, deren Querschnitt im Wesentlichen gleich dem Innenquerschnitt des Mantels 2 und um ein sehr Geringes kleiner als dieser ist, ist am offenen Ende des Mantels 2 eingesetzt, um den Rohling 1 abzudecken. Der Deckel 6 besteht hier aus einer Nickellegierung. Dieser Deckel 6 weist auf seiner Innenfläche, d. h. seiner mit dem Rohling 1 in Kontakt befindlichen Seite, ebenfalls einen Eindruck 7 zum Zentrieren des Rohlings 1 auf. Dabei wird der Deckel 6 durch eine Schweißnaht 8, die zwischen seiner Oberseite und der Innenwand des Mantels 2 ausgeführt ist, in seiner Position gehalten. Diese Schweißnaht 8 ist nicht sehr fest ausgeführt, da sie nur eine Funktion des In-Position-Haltens des Deckels und nicht eine der Dichtigkeit erfüllt; diese Schweißnaht kann übrigens auch eine Punktschweißnaht sein. Die Gesamtanordnung 9, die den Rohling 1, den Mantel 2 und den Deckel 6 umfasst, ist damit fest verbunden, wobei die Schweißnaht 8 durch die Anwendung einer ausreichenden Kraft gebrochen werden kann. Diese Gesamtanordnung 9 ist einsatzbereit und kann bis dahin gelagert werden. Sie kann ferner auch transportiert werden.
  • Vor dem Stauchvorgang wird die Gesamtanordnung 9 in einen Ofen gesetzt, wo sie auf die für das Stauchen erforderliche Temperatur erwärmt wird. Durch die Bestimmung dieser Temperatur können die Verformung des Werkstoffs und die Mikrostruktur der Legierung des Rohlings 1 bei dem im Folgenden beschriebenen Stauchvorgang kontrolliert werden. In diesem Fall eines Rohlings 1 aus einer Legierung auf Nickelbasis kann diese Temperatur zwischen 900°C und 1200°C betragen, zum Beispiel in der Größenordnung von 1100°C liegen.
  • Die Gesamtanordnung 9 wird sodann in einen Stauchtopf 10 aus Stahl eingebracht, der eine zylindrische Aufnahme 11 aufweist, deren Querschnitt dem Außenquerschnitt des Mantels 2 entspricht. Während der Lagerung hat sich die mechanische Festigkeit des Stahls des Mantels 2 sicherlich auf Grund der Temperatur vermindert, bleibt jedoch ausreichend, um seine Geometrie zu wahren. Der Stauchtopf 10 wurde ebenfalls vorher erwärmt, und zwar in diesem Fall auf eine Temperatur in der Größenordnung von 400°C bis 500°C. Er wird in einer hydraulischen Presse eingesetzt, die einen Stauchstempel 12 aufweist, der in Anlage auf die obere Seite des Deckels 6 der Gesamtanordnung 9 gesetzt wird. Dieser Stauchstempel 12 ist in vertikaler Vorschubrichtung bewegbar und wird durch einen oberen bewegbaren Presstisch der hydraulischen Presse bewegt. Seine Kontaktfläche gegenüber dem Deckel 6 ist gleich oder hat geringfügig kleinere Abmessungen als der Querschnitt des Letzteren.
  • Nun wird der Vorgang des Stauchens des Rohlings 1 ausgeführt. Der Stauchstempel 12 wird durch einen herkömmlichen hydraulischen Mechanismus des Presstischs der hydraulischen Presse dergestalt bewegt, dass er mit einer bestimmten Geschwindigkeit abgesenkt wird und so auf den Rohling 1 in seiner Längsrichtung über den Deckel 6, der mit dem Stauchstempel 12 abgesenkt wird, einen Druck ausübt, wobei die Schweißnaht 8 durch den Druck, den der Stauchstempel 12 ausübt, gebrochen wird. Da der Rohling 1 sich auf einer Temperatur befindet, die höher ist als seine Plastizitätstemperatur (aber niedriger als seine Schmelztemperatur), folgt daraus eine plastische Verformung des Werkstoffs des Rohlings 1, die sich in einer Verringerung von dessen Länge und einer Vergrößerung von dessen Querschnitt äußert. Die Absenkgeschwindigkeit des Stauchstempels 12 wir zusammen mit der Wahl der Temperatur des Werkstoffs dergestalt bestimmt, dass die Verformung des Werkstoffs sowie die Entwicklung seiner Mikrostruktur kontrolliert wird. Sie wird in diesem Fall bei einer Legierung auf Nickelbasis in der Größenordnung von 10 mm/Sek. gewählt. Diese Geschwindigkeit kann im Verlauf des Stauchvorgangs veränderbar sein.
  • Da beim Stauchen der Durchmesser des Deckels 6 etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des Mantels 2, wird die Luft, die den Zwischenraum zwischen dem Rohling 1 und der Innenwand des Mantels 2 füllt, durch den Spalt zwischen dem Deckel 6 und dem Mantel 2 ausgestoßen.
  • Die Emaille, mit dem der Rohling 1 beschichtet ist, gewährleistet eine dreifache Funktion, die des Schmierens der Vorrichtung, die des Oxidationsschutzes und die eines Schutzes zwischen dem Rohling 1 und dem Mantel 2. So bildet die Emaille beim Stauchen eine breiartige Grenzfläche, durch die bei Beendigung des Stauchens, wenn die Wände des Rohlings 1 in Kontakt mit der Innenwand des Mantels 2 kommen, verhindert wird, dass der Rohling 1 sich an dieser Wand festschweißt. Die gleiche Funktion wird außerdem während des gesamten Stauchvorgangs im Bereich des Deckels 6 und des Bodens 3 des Mantels 2 gewährleistet.
  • Es ist zu bemerken, dass im Gegensatz zu den Verfahren des bisherigen Standes der Technik hier nur der Rohling 1 gestaucht wird. Der Mantel 2 wird durch den Vorgang nicht verformt und gewährleistet eine Funktion des Zusammenhaltens des Rohlings 1 und einer Wärmesperre oder Wärmepuffers zwischen dem Rohling 1 und dem Stauchtopf 10. So wird die Temperatur des Rohlings 1 nicht nennenswert beeinflusst, selbst wenn die Temperatur des Stauchtopfs 10 sinkt. Außerdem wird der Rohling 1 durch die Eindrücke 5, 7 im Boden 3 des Mantels 2 bzw. in der Unterseite des Deckels 6 zentriert gehalten. Diese Eindrücke 5, 7 können auch eine Funktion des Vorformens des Rohlings 1 erfüllen und daher dergestalt ausgeführt sein, dass die Enden des Rohlings 1 je nach der Form vorgeformt werden, die dem Endteil durch erneutes Stauchen und/oder Pressen und/oder Schmieden des Rohlings 1 gegeben werden soll, sobald dieser Vorgang des Stauchens beendet ist.
  • Der Stauchvorgang wird gestoppt, sobald eine bestimmte Belastung des Rohlings 1 erreicht ist. Der Rohling 1 füllt dann im Wesentlichen den gesamten Querschnitt des Mantels 2 aus, indem sich sein Querschnitt vergrößert und seine Länge sich damit verringert hat, da keine Volumenänderung stattfindet. In dieser Lage befindet sich der Stauchstempel 12 in der unteren Stellung, wie in 3 zu sehen ist. Der Rohling 1 wurde durch Stauchen verschmiedet.
  • Am Ende des Stauchvorgangs kann der Stauchstempel 12 ein zusätzliches Gedrückt-Halten der Gesamtanordnung gewährleisten, beispielsweise während etwa zehn Sekunden, um sicherzustellen, dass die Geometrie des Rohlings fehlerlos ist, insbesondere dass der Werkstoff die gesamte Aufnahme 11 vollkommen ausfüllt, insbesondere ihre Ecken.
  • Bezugnehmend auf 4 wird nun die Gesamtanordnung 9 des Rohlings 1, des Mantels 2 und des Deckels 6 in der unteren Stellung, mit gestauchtem Rohling 1, aus dem Stauchtopf 10 ausgestoßen. Dieser Vorgang erfolgt in vollkommen herkömmlicher Weise. Dazu kann beispielsweise ein Zylinder den Boden der Aufnahme 11 des Stauchtopfs 10 bilden und nach dem Stauchvorgang aufwärts bewegt werden, wobei der Stauchstempel 12 zuvor aufwärts bewegt wurde, um die Gesamtanordnung 9 aus der Aufnahme 11 zu stoßen. Jede andere Art und Weise des Ausstoßens kann in Betracht gezogen werden.
  • Die Gesamtanordnung 9 wird sodann abgekühlt. Dazu kann man sie ganz einfach an der frischen Luft abkühlen lassen. Sobald eine gewünschte Temperatur erreicht ist, wird der Rohling 1 aus dem Mantel 2 entnommen. Da diese beiden Elemente nicht miteinander verschweißt wurden, ist dieser Vorgang sehr einfach. Zum Beispiel ist es möglich, nachdem der obere Abschnitt des Mantels 2 oberhalb des Deckels 6 abgeschnitten wurde, durch Fräsen entlang der Seitenwand des Mantels 2 zwei einander gegenüberliegende Längsschlitze auszuführen, einen Keil hinein zu schieben, um die beiden Wandabschnitte auseinanderzuspreizen und so den Rohling 1 aus dem Mantel 2 herauszunehmen. Der Schlitz kann auch in Höhe des Deckels 6 oder des Bodens 3 des Mantels 2 ausgeführt werden; um eines dieser Enden abzunehmen, wobei der Rohling 1 dann frei in seiner Längsrichtung aus dem so geöffneten Mantel 2 heraus gleiten kann. Ein solcher Schlitz ist aber im Allgemeinen nicht erforderlich, da der Rohling 1, bedingt durch die Emaille, weder mit dem Boden 3 noch mit dem Deckel 6 fest verbunden ist.
  • Der Rohling 1 wird dann nur bearbeitet, um die Reste seiner Emaillebeschichtung zu entfernen. Diese Bearbeitung kann mechanisch sein, beispielsweise durch Kugelstrahlen oder Strahldrahtkornstrahlen, oder chemisch, zum Beispiel in einem Sodabad.
  • Der so durch Stauchen verschmiedete Rohling 1 kann nun entweder erneut mit dem gleichen Verfahren gestaucht werden, wenn dies erforderlich ist, oder nochmals gestaucht werden, ohne umschlossen zu sein, gepresst oder geschmiedet werden, oder auch mehreren dieser Vorgänge unterzogen werden, um das letztendliche Teil zu ergeben.
  • Es ist zu bemerken, dass die Trennung des Rohlings 1 von dem Mantel 2 hier durch die unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten der verwendeten Werkstoffe erleichtert wird. So verringert sich das Volumen des Rohlings 1 aus Nickellegierung beim Abkühlen stärker als das eines Mantels 2 aus Stahl, wodurch ein Spalt zwischen diesen beiden entsteht und ihre Trennung erleichtert.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Stauchen des Rohlings an dem umschlossenen Rohling, was bei bestimmten Anwendungen von Vorteil ist, beispielsweise beim Stauchen eines durch Sintertechnik hergestellten Rohlings mit relativ geringem Durchmesser. Es wird nur der Rohling allein gestaucht, und er wird am Ende des Verfahrens problemlos aus seinem Schutzmantel herausgenommen. Der verschmiedete Rohling wird ohne Materialverlust und ohne zusätzliche, mit Folgebearbeitungen verbundene Kosten hergestellt, und weist so einen sehr guten Oberflächenzustand sowie metallurgisch eine sehr gute Qualität auf. Es können Rohlinge mit unterschiedlichen Querschnitten hergestellt werden, indem der Querschnitt des Mantels und des Stauchtopfs angepasst werden.

Claims (14)

  1. Stauch-Verfahren zum Verschmieden eines Metallrohlings (1) mit zylindrischer Form, der mit einer Beschichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (1) in Längsrichtung in einem Mantel (2) angeordnet wird, dessen Innenwand einen Zwischenraum zur Seitenfläche des Rohlings (1) bildet, die Gesamtanordnung (9) des Rohlings (1) und des Mantels (2) in einen Stauchtopf (10) gesetzt wird, eine Stauchkraft auf den Rohling (1) ausgeübt wird, und zwar an mindestens einer seiner quer verlaufenden Oberflächen, bis ein bestimmter Schlankheitsgrad erreicht ist, und dann der Rohling (1) von dem Mantel (2) getrennt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Mantel, der dazu bestimmt ist, den Metallrohling aufzunehmen, einen Boden (3) aufweist, von dem aus eine zylinderförmige Seitenwand (4) in die Höhe führt, wobei der Boden (3) einen Eindruck (5) zum Zentrieren und Vorformen des Rohlings enthält.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem der Rohling (1) einen anfänglichen Schlankheitsgrad von mehr als 2,8 aufweist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Rohling (1) mit einer Emaille überzogen ist, die während des Stauchens in einem breiartigen Zustand ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem, da der Mantel (2) eine Bodenwand (3) aufweist, vor dem Einbringen der Gesamtanordnung (9) in den Stauchtopf (10) ein Deckel (6) in den Mantel (2) über dem freien Ende des Rohlings (1) gesetzt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Deckel (6) an dem Mantel (2) angeschweißt wird, und zwar mit einer Positionshalte-Schweißnaht, die durch den Stauchvorgang gebrochen werden kann.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei dem der Boden (3) und der Deckel (6) jeweils einen Eindruck (5, 7) zum Zentrieren und Vorformen des Rohlings enthalten.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Vorgang des Trennens des Rohlings (1) von dem Mantel (2) einen Vorgang des Fräsen von mindestens einem Schlitz in eine der Wände des Mantels (2) enthält.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Gesamtanordnung (9) vor ihrem Einbringen in den Stauchtopf (10) erwärmt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Stauchkraft durch einen Stempel (12) einer hydraulischen Presse ausgeübt wird, an der der Stauchtopf (10) angebracht ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Geschwindigkeit des Stempels (12) einem Gesetz folgt, in dem deren Werte in einer Größenordnung von 10 mm/Sek. liegen, und der Stempel (12) am Ende des Vorgangs ein Gedrückt-Halten des Rohlings (1) gewährleistet.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Werkstoff des Mantels (2) einen weichen Stahl enthält.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Rohling (1) ein Produkt der Sintertechnik ist.
  14. Gesamtanordnung eines Mantels und eines Deckels zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Mantel (2) umfasst, der einen Boden (3) aufweist, von dem aus eine zylinderförmige Seitenwand (4) in die Höhe führt, wobei der Boden (3) einen Eindruck (5) zum Zentrieren und Vorformen eines Rohlings enthält, sowie einen Deckel (6) aufweist, der in der Form einer kreisförmigen Platte ausgeführt ist, deren Querschnitt im Wesentlichen gleich dem Innenquerschnitt des Mantels (2), nur um ein sehr Geringes kleiner als dieser ist.
DE602006000221T 2005-02-21 2006-02-17 Verfahren zum Kneten von Metallknüppeln und Anordnung eines Mantels und eines Deckels zur Durchführung des Verfahrens Active DE602006000221T2 (de)

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FR0550480A FR2882282B1 (fr) 2005-02-21 2005-02-21 Procede pour le corroyage d'un lopin metallique, chemise pour la mise en oeuvre du procede et ensemble d'une chemise et d'un couvercle pour la mise en oeuvre du procede
FR0550480 2005-02-21

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