DE938184C - Verfahren zum Strangpressen von zur Grobkornbildung neigenden Metallen, insbesondere Leichtmetallen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Strangpressen von zur Grobkornbildung neigenden Metallen, insbesondere Leichtmetallen Es ist bekannt, die beim Strangpressen von Me# tallen verwendeten Matrizen mit abgerundeten Eintrittskanten an der formgebenden Durühtrittsöffnung, d. h. einem sogenannten Einzug, zu versehen, wobei dieser Einiug auf die eigentliche Ma,trize und den ihr im Aufnehmerraum vorgelagerten Auflage- oder Grundring verteilt sein kann. Bisher war jedoch, noch nicht bekannt, daß dein Einzug bei bestimmter Wahl für das Strangpressen von zur Grobkornbildung neigenden Metallen ein bestfinniter Ei-nfluß zukornint. Insbesondere vergütbare Aluminiumlegierungen ergeben im Halbzeug grobes Korn, und es zeigt sich am Stangenende häufig eine unverhältnismäßig starke Grobkoenbildung, die nur teilweise nach dem Stangenanfang hin verschwindet.
• Überraschenderweise wird nun gefunden, daß man beim Strangpressen von zur Grobkotrnbildung nei#genden. Metallen, insbesondere Leichtmetallen, bei welchen das Preßgut in an sich. bekannter Weise durch eine Düsenöffnung mit Einzug gepreßt wird, die oben geschilderten.Nachteile dadurch vermeiden kann, daß man einen Einzug mit stetig verlaufender Krünimung verwendet, dessen Einzugsgebiet inindestens das 2,5- bis 4fache der Fläche des formgebenden Querschnitts der Düsenöffnung beträgt. Hierdurc,h wird erreicht, daß eine möglichst gleichmäßige und störungsfreie Verformung sowohl ani Rande als auch in den Kernzonen stattfindet, wobei es nicht daxa.,uf ankommt, dem Metall den Durchgang durch die Matrize zu erleichtern, sondern es unter Umständen sogar vorteilhaftsein kann, den Durchgang des Metalls durch An-brifflng einer an sich bekannten Führungsbiremse zu erschweren, um die beabsichtigte Wirkung zu erzielen.
• Die Erfindung ist im einzelnen an Hand der Zeichnungen erläutert. Abb. i stellt schematisch den Einzug dar. D, ist der Durchmessex des, Einzugsgebietes und D, der Durchmesser des fOTM-gebenden Düsenquerschnitts. Das Verhältnis des Einzugsgehietes zur Fläche des formgebeenden Düsenquerschn,itts soll bei Profilen mindestens 3: 1, vorzugsweise mindestens 4# 1 sein. Bei einfachen Rundstarigen genügt unter Umständen ein.VerhältniS Von 2,5: L Der Vergrößerung des Einzugsgehietes sind'im allgemeinen nur durch die Größe des Rezipientendurchmessers Grenzen gesetzt, da das Einzugsgebiet: maximal nur gleich der Rezipient:enfläche sein kann.
• Vorzugsweise wählt man. den Krüinmungsra-diu-s des Einzugs (r in Abb. i) auf dem ganzen Profilumfang gleich bis auf die Umgebung von Profilkanten. Ecken im Umriß des Einzugsgebiets, die durch solche PTofilkanfen bedingt sind, -werden vorzugsweise abgerundet.
• Die Krümmung des Einzugs braucht nicht nach einem Kreisradius zu verlaufen, sondern sie kann auch nach einem anderen stetigen mathematischen Kurvenzug, beispielsweise einer Parabel, erfolgen. Unstebige Abschrägungen- stören den gleichmäßigen Verlauf der Pressung und bewirken kritische Verfärmuggszonen, die die Ursache für Grobkoirn--hildüng an solchen Stellen sein können. Diese lassen sich um so besser vermeiden, je gleichmäßiger die Krümmung ist.
• Es ist nicht notwendig, die Matrize selbst auf diese Weise ainszugestalten. Es ist auch möglich, ihr im Rezipienten eine- Scheibe vorzulagern, die einen stetigen Einzug enthält, oder den Einzug teils in der Matrize, teils in einem, vorzuschaltenden Ring anzubringen, wobei der steti#ke Verlauf der Einzugskurve beim Über-gang vom Ring in die Matrize nicht unterbrochen werden darf.
• Es ist an sich möglich, Matrizen ohne Führung zu verwenden. Der Erfolg ist jedoch beim Weglassen jeglicher Führung nicht in jedem Falle sicher so, daß es vorzuziehen ist, eine gewisse Führung vorzusehen", deren Länge sich im Einzelfall nach der Größe des zu pressenden Profils zu richten hat. je kleiner der Querschnitt, um so geringer wird die Führungslänge gewählt. Auch bei unterschiefflichem. Querschnitt kann die Länge der Führung auch verschieden- gewählt werden.
• Obgleich die grobkornvermeidende Wirkung durch die Führung erhöht wird, ist es vorteilhaft, die Länge der Führung nicht unnötig zu vergrößern, um den Preßvorgang bei dem hahen, durch die Führung auftretenden Druck nicht zu erschweren bzw. unmöglich zu machen.',Ber Rundstangen ist beispielsweise die Länge der Führung vorrzugsweise kleiner als der Durchmesser der Stange.
• Eine mehr als dreifache Länge der Führung kommt selbst bei kleinen Profilen praktsch nicht in Frage.
• . Wie beim Warmpressen auf der Strangpresse üblich, wird auch bei dem erfindungsgemä:ßen VeT-fahren sowohl der Rezipient a-Js. auch der Preßblock wie die Matrize vor dein Pressen angewärmt.
• Im allgemeinen wird die Form des Einzugsgebiets- so gewählt, daß die Krümmungen rund um den Profilquerschnitt herum gleichmäßig sind, d. h-, der Mittelpunkt des Einzugsgebiets fällt mit dem Schwerpunkt des betreffenden Querschnitts zusammen. Bei rundem Profilquerschnitt ist das Einzugsgebiet dabei rotationssymmetrisoh. In manchen Fällen ist es bei dem erfindungsgemäBen Verfahren vorteilhaft, wenn beim Einstrangpressen der Profil-Mittelpunkt nicht mit der Matrizenmitte zusammenfällt, sondern etwas außermittig liegt. DeT Metallfluß beim Strangpressen entlang langer oder kürzerer Kanten läßt sich so günstiger - teils bremsend, teils beschleunigend -beeinflussen.
• Die Ausbildung des erfindungsgemäb verwendeten Einzugs beim Verpressen von Gußblöcken aus Aluminium-Kupfer-Magnesium-Legierungen, die mit 3,2 bis 4,4% Kup)fer, o,6 bis i,i % Mangan, o,9 bis i,2% Mag.nesi-uM'ttnd weniger als 0,40/0"Silizium sowie wemger als o,5 11/9 Eisen ausgeführt wurde, ist an einigen Beispielen -dargestellt.
• . Abb..2 zeigt Schnitt und Aufsicht einer Matrize für Stangen mit rechteckigem Querschnitt. Das Verhältnis zwischen Einzugsgebiet und Fläche des formgebenden Düsenquerschnitts, beträgt 4: 1.
• Abb. 3.stellt die entsprechende Anssicht einer Ma.-trize zur Hers.b - ellung eines gleichfalls. rechteckigen Profils dar, bei der die Führung entsprechend der geringeren Dicke des Profils verkürzt ist. Das; Verhältnis, zwischen Einzugsgebiet und Fläche des formgebenden Düsenquerschnitts beträgt ebenfalls etwa, 4: 1.
• Abb. 4 zeigt eine Matrize für Stangen mit qua.-draitischem Querschnitt. Die Kanten im Einzug sind a;bgerun-de.t.
• Abb. 5 zeigt die Ausbildung der Matrize für ein T-Profil.
• Abb. 5 a stellt einen Schnitt längs der Linie A-B der Abb. 5 dar.
• Abb. 6 stellt den Einzug fü.r ein Profil mit starken Querschnittstinterschieden dar. Wie aus SchnittCD dieser Abbildung hervorgeht, ist die Führung für den dünnwandigen Teil des Profils ,kürzer ails -für den dickwandigen Teil.
• Abb. 7 zeigt eine Matrize für,fünf Rundstangen. Abb: 8 zeigte eine Matrize für drei Sechskantstangen. Bei Sechskantstangen. ist es günstig, nicht eine Ecke, auf der Verbindungslinie vom Strang-Mittelpunkt zum Matrizenmittelpunkt voTzusehen, sondern die Seite senkrecht zu ihr zu legen.
• Bei Mehrstrangwerkzeugen zeigt sich bei bekannten Matrizen das Grobkorn hauptsächlich auf der dem Matrizenmittelpunkt abgewandten Seite. Eine große Krümmung des Einzugs ist daher nach der Erfindung auch nur auf der dem Matrizenmittelpunkt abgewandten Seite der Düsenöffnung notwendig, während die dem Mittelpunkt zugekehrte Seite auch weniger Einzug haben kann. Dies führt zu einer asymmetrischen Anordnung jedes Einzugsgebiets. Scharfe ÜbeT-gänge sind je- doch auch hier zu vermeiden, beispielsweise dadurch, daß an den Innenseiten kleine Abrundungsra,dien vorgesehen wer-den.
• Abb. 9 zeigt eine Matrize für fünf Sechskantstangen mit asymmetrischem Einzugsgebiet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE-i. Die Anwendung eines Einzugs mit stetig verlaufender Krümmung, dessen Einzugsgebiet mindestens das 2,5- bis 4fache der Fläche des formgebenden Düsenquerschnitts beträgt, zum Strangpressen von zur Grobkoirnbildung neigenden Metallen, insbesondere Leichtmetallen.
2. 2. Ve#rfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Strang anschließend an das Einzugsgebiet in der Durchtrittsöffnung eine Führung gegeben wird. 3. Matrize mit mehreren Düsenöffnungen zur Ausüb#un#g des Verfahrens nach Anspruch i und :2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzug jeder Öffnung an den dem Matrizenrand henachbarten Teilen größer als an den der Matrizenmitte benachbarten Teilen ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 83 388, 110 246, 5o8 166, 579 217, 614 989, 636 743; schweizerische Patentschrift Nr. 216 468; USA.-Patentschriften Nr. 1 840 472, 2 218 459, 2 337 804; Zeitschrift »Stahl und Eisen«, 56. Jalirg., Heft 5o vom io. Dezember 1936, S. 1502/03; S achs, Georg, »Praktische Metallkunde«, Berlin 1934, S. 108/109-