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Vorrichtung zur Herstellung tiefgezogener HohlkÖrper aus Aluminiumund,
Magnesiumlegierungen Die Herstellung tiefgezogener oder gestreckter Hohlkörper aus
Aluminium- und Magnesiumlegierungen ist, wenn die wertvollen Eigenschaften der Legierungen
erhalten bleiben sollen, mit den bekannten Einrichtungen nicht möglich. Bei der
Kaltverformung treten Risse und Überlagerungen im Werkstoff auf; aber auch die bekannten
Verfahren der Warmverformung, wie sie beispielsweise bei der Verformung des Celluloids,
der verschiedenen Scliwermetalle und beim Ziehen von Aluminium angewandt werden,
sind für die hochwertigen und äußerst wärmeempfindlichen Aluminium- und Magnesiumlegierungen
unbrauchbar. Die Werkstücke vorzuwärmen und vorgewärmt in das Werkzeug zu bringen,
ist nicht ausreichend; auch die Temperatur des Werkzeuges muß der Verform- oder
Knettemperatur der jeweiligen Legierung angepaßt sein, da schon ein Absinken der
Wärme um io' C den Erfolg in Frage stellt. Bei der Herstellung hohler Blechwaren
hat man Wasser oder flüssiges Metall als Stempel verwendet. Dabei erfüllt das erhitzte
Metall gleichzeitig den Zweck, das zu verformende Blech schnell und gleichmäßig
zu erwärmen; da es jedoch eingefüllt wird, mithin die gesamte innere Flächen des
Werkstückes berührt, ist das Verfahren für hochwertige Aluminium- und Magnesiumlegierungen
nicht anwendbar; der Verformungsdruck, den das erhitzte Metall auf das Werkstück
ausübt, würde es in der Mitte zum Reißen bringen, weil an dieser Stelle die Dehnungsgrenze
des Metalls weit überschritten wird. Es ist auch bekannt, daß sich Wolframdraht
mit Hilfe eines Ölbades ziehen läßt.
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Das Ziehen und Strecken einseitig geschlossener Hohlkörper aus Aluminium-
und Magnesiunilegierungen stellt aber den Techniker vor derartig neue Anforderungen
und Bedingungen, daß- alle Verfahren von vornherein ausscheiden, bei denen die Legierungen
der für sie kritischen Temperatur von ?,2o bis 25o' C so lange ausgesetzt
sind, daß sich ihr Gefüge zu ändern vermag, grobkristallinisch, und damit minderwertig
wird. * Allein schon die obenerwähnte geringe Spanne der bei den einzelnen
Legierungen und Ziehstufen zulässigen und tragbaren, Wärmeschwankungen kennzeichnet
die Schwierigkeiten, die bei der Bearbeitung von Leichtmetallen zu überwinden sind
und die bei den bekannten Bearbeitungsverfahren für andere Metalle nicht berücksichtigt
zu werden brauchten und auch nicht berücksichtigt wurden.
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Es kommt bei der Warmverformung der hochwertigen Aluminium- und Magnesiumlegierungen
darauf an, die verhältnismäßig hochliegenden Ziehtemperaturen, die je nach
Art der Legierung und der Wandstärke des Werkstückes 35o bis 400' C betragen,
sehr schnell zu erreichen und ganz kurz, auf der geringsten, das heißt der gerade
beanspruchten Stelle wirken zu lassen, so daß dadurch die Zeit der Temperaturerhöhung
verschwindend gering wird.
Dieses Ziel kann in der Praxis erreicht
werden i. durch schnelles Heranführen der Wärme an das Werkstück, 2. dadurch, daß
jeweils nur eine kleine Fläche des Werkstücki-,#,.. erwärmt wird und 3. dadurch,
daß mar
ganzen Arbeitsvorgang beschleunigt.
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Nachstehend wird nun eine Vorrichtung schrieben, die durch eine besonders
zweckmäßige Anordnung und Ausbildung des an sich bekannten erhitzten Metallbades
sowohldie schnelle und gleichmäßige Überleitung der Warmverformtemperatur auf das
Werkstück im Augenblick des Zieh- oder Streckvorganges ermöglicht, als auch diese
Wirkung unmittelbar auf die Verformungszone beschränkt und endlich durch die Eigenart
des Ziehwerkzeuges den ganzen Ziehvorgang beschleunigt.
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Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist auf der beiliegenden
Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen Abb. i das Ziehwerkzeug, Abb.
? den Ziehvorgang.
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Die vorgeformte Hülse a wird auf den Ziehring b gesetzt, um
von dem Ziehstempel c fertig bearbeitet zu werden. Der Ziehring b hat einen
verhältnismä,ßig hohen Außenrand b; die Ziehkante e, ist ebenfalls erhöht.
In dem Raum zwischen dem Rand d und der erhöhten Ziehkante e befindet sich ein erwärmtes
Metallbad f, dessen Spiegel die Ziehkante e nicht erreicht. Das Metallbad
f wird von dem Ziehring b ständig auf der gleichen Temperätur gehalten,
wobei die Erwärmung des Ziehringes b in an sich oekannter Weise z. B. durch
Elektrizität erfolgt. Die Verformung des Hohlkörpers erfolgt durch den Ziehstempel
e. Wenn sich dieser Stempel c in die Hülse senkt, senkt sich gleichzeitig
auch ein Heizkörper g mit herab, der in das Metallbad f eintaucht
und dessen Spiegel so weit anhebt, daß er über die Ziehkante e um ein geringes hinaus
steigt und auch noch ein Stück der über der Ziehkante befindlichen Hülse umgibt.
Der e.,on dem erhitzten Metallbad f umgebene Teil 2er Hülse a wird auf diese
Weise stark erwärmt, ,während der übrige Teil, der sich über dem Metallbad
f befindet, kalt bleibt. Dadurch wird nebenbei auch erreicht, daß der obere
Teil der Hülse a nicht flattern oder umkippen kann, während der untere Teil
verformt wird.
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Kurz vor Beendigung des Arbeitsvorganges wird der Tauchkörper
g aus dem Metallbad f
entfernt, damit sich sein Spiegel wieder unter
die Ziehkante c senkt und das Bad nicht ausläuft.
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Selbstverständlich ist, daß sowohl das Werkstück wie auch das Werkzeug
durch das bekannte Auftragen von Graphit, kollodialem Graphit, Talkum oder einem
Gemisch dieser Stoffe besonders gleitfähig gemacht werden.