-
Vorrichtung zur Herstellung von dünnwandigen Rohren oder Hohlkörpern,
insbesondere aus Stahl Die Herstellung voll Rohren und Hohlkörpern mit sehr dünnen
Wandstärken wurde erst durch Verb,ess,crting der als Baustoffe :dienenden Werkzcugställle,
der Erhöhung der Ziehkräfte und der Vergrößerung der Ziehgeschwindigkeit bis zu
einer gewissen Grenze durchführbar. So ist man bei Flaschen bis zu Wandstärken v=on
S mm und je nach Größe des Außendurchmessers teilweise sogar noch etwas kleineren
Wandstärken gekommen. Versuche, noch wesentlich geringere Wandstärken herauszuliolcn,
scheiterten daran, daß iiilfolge der Abkühlung während des Ziehvorganges di!c Verfestigtiiig
des Werkstoffs mißerordcntlich groß wird. Werden überdies lufthärtende Stühle verwendet,
so tritt diese Abkühlungswirkung in erlii#litem 1T@tß.c hervor. Eiil weiterer Nachteil
des üblichen Ziehverfahrens ist der außerordentlich große Verschleiß tin Zichwerkzetwen
sowie der Unistand, daß die Gegenstände zwischen den einzelnen Zügen in großen öfen
nachgewärmt werden müssen, was eine erhebliche Verteuerung des Fertigungsganges
lrervo,rrttft.
-
Die Erfindung schaltet diese MißstInde aus und ermöglicht die Herstellung
von düllnwandigen Rohren, Gefäßen o. dgl. ohne d_te bisher als unvermeidlich angesehene
Kaltverfestigung des Zi'ehgut,cs arid unter Wegfall voll Zwtschenglüllungen. Dazu
dient erflildungsgem,ii.f.3 eine Vorrichtung zum Warinziehen von bereits vorgezogenen
hohlen Werkstücken, bei welcher dem Werkstück die jeweilige Ziehtemperatur unmittelbar
vor dem Eintritt in den Ziehring in diesem vorgelegenen, an sich bekanntere Anlleizvorricllttin.
gen gegeben wird, welche das Ziclil;ut gleichmüßig über seinen Umfang atif die für
die Warinvcrformung erforder liclle Temperatur erhitzen. Zum Schutz des Ziehdorns
vor zu starker iMiterhitzuilg durch dic Anhcizvorrichtting, wodurch der Ziehdorn
festbrennen
würde; wird dabei zwischen dem Ziehring und dem Ziehdorn
ein Luftspalt oder eine wärmeisolierende Schicht aus feuerfesten oder verbrennbaren
verkohlenden Stoffen, wie Zellstoff, Papier o. dgl., vorgesehen. Um eine starke
Härtung, welche außer bei weichen Stählen bei fast allein Werkstoffen auftreten
kann, zu verhindern und die gewünschte Endfestigkeit zu erzielen, können die bereits
fertiggezogenen Teile anschließend eine zusätzliche Heizeinrichtung zur Nachwärmung
durchlaufen. Der verfestigte Werkstoff wird darin ausgeglüht bzw. langsamer abgekühlt.
Diese 1vIaßnahme erspart in vielen Fällen eine besondere Vergütungsbehandlung durch
Ab-. schrecken von oberhalb des Ac3-Punktes mit nachfolgenderAnlaß.behandlun.g ün:erhalb
des Ac3-Punktes, da durch die hei verh.ältnis-Zn.ä@ßig niedrigen Teiniperaturein
@exfolgtq'VVarmverformung eine beträchtliche Kornverfeinerung eingetreten ist. Durch
die Wahl einer günstigen Nachglühtemperatur kann dann jeweils die gewünschte Festigkeit
hoher Streckgrenze und Kerbzähigkeit erreicht werden.
-
Durch das Verfahren nach der Erfindung gelingt es, bisher für nicht
erreichbar angesehene dünne Wandstärken durch Warmziehen. zu erhalten. Da außerdem
der ganze Herstellungsgang bei der erforderlichen Ziehtemperatur stattfindet; ist
die Oberfläche des Werkstücks frei von allen scharfkantigen Kaltziehriefen bzw.
von durch Schleifen entstandenen scharfkantigen Pissen, die bei der Kerbempfindlichkeit
der Werkstoffe vorzugsweise die Schwingungsfestigkeit stark heruntersietzen.
-
In der Zeichnung ist schaubildlich eine Einrichtung zur Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung beispielsweise dar- -gestellt.
-
Das warm bis auf etwa S mm vorgezogene Rohr a wird auf den Dorn b
übergestreift, welcher so bemessen ist, daß zwischen ihm und der Rohrwand ein Spalt
e vorhanden ist; der als Isolierschicht wirkt. Der Spalt kann durch mittels Stegen
aus nicht leitenden Stoffen unterteilte Lufträume gebildet oder die Innenseite des
Rohres a mit einer Schicht aus feuerfesten Stoffen öder aus verbrennbaren verkohlenden
Stoffen, wie Zellstoff, Papier o. dgl., versehen sein. Letztere haben außerdem infolge
der nach der Verbrennung zurückbleibenden Kohle noch zusätzlich eine schmierende,
das Abstreifen des Werkstücks begünstigende Wirkung: Unmittelbar vor dem Ziehring
d ist eine entsprechend ausgebildete Arihcizvorriclitwig e, etwa ein ringförmiger
Gasbrenner, angeoirdnet, welcher das Werkstück a auf die zum Ziehen erforderliche
Temperatur erhitzt. Die Abmessung der Anheizvorrichtu ng e wird bestimmt durch die
Wandstärke des Zichgütes a, dessen Wärmeleitfähigkeit und den Heizwert des veru-endeten
Gases.
-
Im Augenblick des Eintritts in den Ziehring il hat das Rohr a durch
die Anheizvorrichtüng e die Verformungstemperatur,erreicht und wird durch den schon
mit Werkstück a in die Heizvorrichtung oder nach dessen Erwärmung vorgeschobenen
Dorn b gegen den Ziehring d vorgebracht. Gegebenenfalls empfiehlt es sich, eine
rotierende Anheizvorrichtung zu verwenden; um eine völlig gleichmäßige Erwärmung
der Rohrwandung auf den ganzen Umfang zu erzielen, -die zur Bildeng gleichmäßiger
Wandstärken erforderlich ist. Anstatt mit Gas kann auch auf elektrischem Wege die
Erwärmung des Ziehgutes erfolgen, etwa durch Strahlung, Widerstandserhitzung, Hochfrequenz
ö. dgl. Die Größer der Ziehgeschwindigkeit ist zweckmäßig der Erwärmungsgeschwindigkeit
der Anheizvorrichtung anzupassen. Im allgemeinen ist die Ziehgeschwindigkeit bei
dünnwandigen Rohren größer als bei dickwandigen, wenn nicht durch eine entsprechende
Verlängerung der Anheizvorrichtung oder .durch Anwendung besonderer Erhitzungsarten
eine größere Erhitzungsgeschwindigkeit und somit eine Steigerung der Ziehgeschwindigkeit
bei :dickwandigen Körpern erzielt werden kann. Um die Wärmeableitung während der
Warmverformung so gering wie möglich zu halten, ist der Ziehkonus f des Ziehringes
d sehr steil auszubilden. Die Wärmeableitungsfiächen werden dadurch sehr klein gehalten.
-
Hinter dem Ziehring d ist die Nachwärmevorrichtung g zum Ausglühen
des Rolircs a angebracht. Diese Nachwärmevorzichtung kann wie die Anheizverrichtung
durch Gas, Elektrizität o. dgl. erhitzt werden. Die Nachwärmetemperatur ist so einzustellen,
daß jeweils die gewünschten Festigkeitseigenschaften zu erreichen sind. Gegebenenfalls
kann i durchEinschältung von Strahl:ungspyrometern die Ziehtemperatur bei Beginn
des Zichvor-Banges und die NachwärmungstemperatuT nach Austritt aus dem Ziehring
selbsttätig eingestellt werden. Es empfiehlt sich, den Ziehring und den Ziehdorn
so weit vorzuwärmen, als nicht die Festigkeitseigenschaften darunter leiden, um
so die Abkühlung des Werkstücks a durch Wärmeableitung möglichst zu verhindern.