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Verfahren zum Ziehen von Rohren Rohre werden bekanntlich u. a. durch
Warm-oder Kaltziehen weiterverarbeitet. Beiden Verfahren ist gemeinsam, daß das
Rohr durch eine Düse oder einen Ring gezogen wird, ,wobei gegebenenfalls mit Dornen,
-Stopfen oder Stangen im Rohrinnern gearbeitet wird und dadurch das Rohr in seinen
Abmessungen Änderungen erfährt. Die Rohre werden aber nicht nur durch Ringe im eigentlichen
Sinne gezogen, sondern auch durch Ringe hindurchgedrückt.
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Wenn ein Rohr durch Ziehen gleichzeitig im äußeren Durchmesser und
in der Wandstärke vermindert werden soll, so ist es notwendig, das Rohr im kalten
Zustand zu verarbeiten. Bei diesem Verfahren werden durch den Ziehring der äußere
Durchmesser und durch den Stopfen oder die Stange der innere Durchmesser des Rohres
und somit auch die Wandstärke genauestens festgelegt. Im Warmzug ,dagegen ist es
bisher noch nicht möglich gewesen, Rohre unter gleichzeitiger Einwirkung eines äußeren
und inneren Werkzeuges wan.dstärkevermindernd zu ziehen.
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Das Kaltziehverfahren hat Nachteile, die zunächst in dem hoben Kräftebedarf
gelegen sind und ferner in der Begrenzung der Abnahme des Rohrausgangsquerschnittes.
Es ist im allgemeinen nur möglich, eine Abnahme von 5o bis 55 °/o zu erzielen: Zwischen
den einzelnen Zügen ist es außerdem erforderlich, das Werkstück zu beizen und zu
glühen. Diese erforderlichen Behandlungen bringen Nachteile mit sich, weil einerseits
die Güte des Werkstoffes, beispielsweise durch Verzunderung und Entkohlen, darunter
leiden und außerdem die Fließfertigung unterbrochen wird.
Beim Warmziehen
oder Kratzen wird nur der gewünschte Außendurchmesser des Rohres durch den Ziehring
festgelegt, während die Wandstärke sich frei ändern kann und in vielen Fällen sogar
zunimmt. Beim Aufweiten über einen Dorn wird der Außendurchmesser vielfach ebenfalls
ungleichmäßig, wobei sich allerdings die Wandstärke verringert. Die bisher bekannten
Warmziehverfahren haben den Nachteil, daß die Rohre über die ganze Länge auf Temperatur
gebracht werden müssen, so daß sowohl die Außen- als auch die Innenoberfläche meist
längere Zeit einer erhöhten Temperatur ausgesetzt sind. Mit steigender und zunehmender
Glühdauer treten eine erhöhte Entkohlung und Zunderbildung sowie ein unerwünschtes
Kornwachstum ein. Auch ist es bei der Erwärmung praktisch fast unmöglich, die Temperatur
über die ganze Rohrlänge auf gleiche Höhe zu bringen und zu halten, abgesehen davon,
daß .die Temperaturen der Rohre unter sich erhebliche Unterschiede aufweisen können.
Auch nimmt die Temperatur während des Ziehvorganges ab, so daß beim Beginn des Zuges
das Rohr eine höhere Temperatur aufweist als in dem Augenblick, wo das Ende des
Rohres in den eigentlichen Ziehvorgang eintritt. In diesen Nachteilen der bekannten
Erwärmungsart liegt auch der Grund dafür, daß das wandstärkenvermindernde Ziehen
von Röhren durch einen Ring über einen Stopfen oder eine Stange im warmen Zustand
versagt. Vor allem steht auch der sich bildendeZunderpelz, der sich zwischen Rohr
und Arbeitswerkzeug setzt, dem Verformungsvorgang hemmend im Wege.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ziehen von Rohren, bei welchem
diese Schwierigkeiten beseitigt sind. Das Verfahren ist {ladurch gekennzeichnet,
daß das Rohr unmittelbar vor Eintritt in das Ziehwerkzeug fortschreitend elektroinduktiv
auf die gewünschte Ziehtemperatur gebracht wird. Der Induktor, zweckmäßig in Form
einer das Werkstück umfassenden ein- oder mehrwindigen Spule, wird unmittelbar vor
dem Ziehring angeordnet. Die partielle Heizwirkung des Induktors auf das Rohr kann
ohne weiteres auf die Geschwindigkeit des Ziehvorganges eingestellt werden. Das
bedeutet, daß das Rohr ausschließlich in dem Augenblick auf Temperatur gebracht
wird, in tvelchem es in das Ziehwerkzeug eintritt. Der Heizvorgang läßt sich durch
Änderung der zugeführten Leistung oder durch Änderung am Induktor selbst wie beispielsweise
Änderung des Kopplungsspaltes oder Auswechseln von Magnetjochen auf die Geschwindigkeit
des Ziehens einstellen.
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Infolge des kurzfristigen Aufheizens tritt eine bedeutend geringere
Zunderbildung ein als bei den bekannten Warmzieliverfahren. Durch zusätzliche Anwendung
von Schutzgas, das die Heizzone und gegebenenfalls auch die Verformungszone umspült,
kann diese Zunderbildung auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Um auch nach dem
Ziehvorgang die Verzunderung des noch warmen Rohres weitgehend zu unterbinden, ist
es möglich, hinter dem Ziehwerkzeug eine Ab'kühlvorrichtung vorzusehen, beispielsweise
in Form einer Ringdüse oder Ringbrause, aus der ein Kühlmittel auf die Werkstückoberfläche
austritt, wobei außerdem gegenüber dem erhitzten Werkstoff eine für den Ziehvorgang
günstige Festigkeitserhöhung erreicht wird.
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Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die Nachteile des bisherigen
Kalt- und Warmziehens ausgeschaltet. Es ist nunmehr möglich, im Warmzug wandstärkenvermindernd
unter genauem Festlegen der Wirkung des äußeren und inneren Ziehwerkzeuges größere
Abnahmen als beim Kaltzug zu erzielen. Das Erwärmen des Ziehgutes erfolgt kurzfristig
ausschließlich in der zu verformenden Zone, so daß praktisch keine Entkohlung der
Oberflächen und auch kein Kornwachstum eintritt. Da durch die einfache Maßnahme
des Abschreckens unmittelbar hinter dem Ziehwerkzeug das Ziehgut nur kurze Zeit
auf erhöhter Temperatur bleibt, entsteht kein grober Zunder, der weitere Ziehvorgänge-behindern
könnte.
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Während beim bekannten Warmziehen die erforderliche Warmformgebungstemperatur
nur verhältnismäßig grob eingehalten werden kann, ist es mit dem unmittelbar vor
dem Ziehwerkzeug eingeschalteten Induktor möglich, die einmal als zweckmäßig ermittelte
Temperatur während des Ziehvorganges auf wenige Grade genau einzuhalten. Es ist
daher nach dem Verfahren gemäß der Erfindung möglich, .den Ziehvorgang unter den:
günstigsten Bedingungen durchzuführen. Diese Tatsache wirkt sich nicht nur in einer
Gütesteigerung des Erzeugnisses aus, sondern auch in einer Erhöhung der Leistung
der Anlage.
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Das induktive Erhitzen des zu ziehenden Rohres unmittelbar vor dem
Ziehwerkzeug kann sinngemäß bei allen Rohrziehoperationen mit Vorteil angewendet
werden, so beispielsweise beim Ziehen von Sonderwerkstoffen mit geringem Formänderungsvermögen.
Schon bei dem verhältnismäßig leicht zu verformenden weichen Stahl ist es beim Kaltziehen
nicht ohne weiteres möglich, in einem Zuge wesentlich über 5o% liegende Querschnittsabnahmen
zu erreichen. Das Maximum liegt bei gewissen schwer zu verformenden legierten Werkstoffen
wesentlich niedriger. Wird gemäß der Erfindung vor dem Ziehwerkzeug ein Induktor
vorgeschaltet, der das Werkstück örtlich auf Temperaturen bis zu etwa zoo° oder
auch höher erwärmt, so ergibt sich eine Verformbarkeit des -Werkstückes, die wesentlich
höhere Querschnittsabnahmen als bei Raumtemperatur ermöglichen. Durch dieses Mittel
wird es überhaupt erst möglich, gewisse schwerer verformbare legierte Werkstoffe
als Rohre zu ziehen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch so ausgeübt werden, daß
es mit einem Kaltziehen verbunden wird. Hierbei kann beispielsweise so verfahren
-",erden, daß in einem Warmzug gemäß der Erfindung der Durchmesser verringert wird.
Sodann wird das Rohr im Kaltzug verarbeitet, wobei eine 5o%ige Querschnittsabnahine
unter Verringerung der Wandstärke vorgenommen wird.
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Selbstverständlich ist die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung
nicht beschränkt auf
die Verfahren, die beispielsweise näher erläutert
wurden. Es ist auch anwendbar auf das Aufziehen von Rohren mittels Dornen sowie
auf das Drücken von Rohren durch einen Ring mittels einer Stange oder auf sonstige
sog. Druckzüge. Desgleichen ist das Verfahren sinngemäß anwendbar auf das Ziehen
von Vollkörpern, wie Stangen, Stäbe oder Draht.
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Mit dem Verfahren. können Werkstücke aus legiertem oder urilegiertem
Stahl sowie aus Metallen und Metallegierungen verarbeitet werden.