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Verfahren zum Freimachen der Matrize nach dem Abtrennen des Preßrestes
beim Warmstrangpressen von Metallen Die Erfindung betrifft das Warmpressen von Metallen
in einer Strangpresse. Dabei wird mittels hydraulischen Druckes der in einen Aufnehmer
gesetzte Block oder Metallknüppel umgeformt. Eine Preßmatrize sitzt vor dem einen
Ende des Aufnehmers und besitzt eine Öffnung vom Querschnitt des beim Preßvorgang
zu erzeugenden Stranges. Ein Stempel dringt in den Aufnehmer ein und drückt gegen
dasjenige Ende des Blockes, welches dem vor der Matrize liegenden entgegengesetzt
ist. Der Stempel übt dabei auf den Block die von der Presse entwickelte Kraft aus,
um das Metall durch die Matrize hindurchzupressen. Die Matrize wird durch einen
Matrizenhalter an Ort und Stelle gehalten, und verschiedene Einrichtungen gestatten
bei den bekannten Verfahren die Matrize und ihren Halter in Anlage an das betreffende
Ende des Aufnehmers zu halten und diese Teile am Schluß des Arbeitsganges abzurücken.
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Zum Pressen eines Profils, insbesondere eines solchen von unregelmäßigem
Querschnitt, geht man im allgemeinen wie folgt vor: Die Matrize und der Matrizenhalter
werden zunächst gegen den Aufnehmer gedrückt, dessen eine Öffnung sie verschließen.
Wenn der zu verpressende Block in den
Aufnehmer gesetzt ist, wird
am anderen Ende des Blockes die Kraft mit Hilfe des Stempels ausgeübt. Das Metall
wird nunmehr durch die Matrizenöffnung ausgepreßt. Bei Beendigung des Vorganges
bleibt ein kleiner Teil des Blockes, der sogenannte _ Preßrest, mit dem bereits
ausgepreßten Teil, dem Strang, in Verbindung.
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Dieser- muß nun von dem Preßrest getrennt werden, um diesen ausstoßen
und die Preßmatrize freimachen zu können. Zu diesem Zweck bringt z. B. eine bewegliche
Vorrichtung den Matrizenträger, die Matrize, den erzeugten Strang und den Preßrest
aus der Presse längs deren Achse heraus. Greiferklauen erfassen den Preßrest seitlich,
und eine neue Rückzugsbewegung der beweglichen Vorrichtung macht eine kleine Länge
des Stranges frei. Nun wird der Strang zwischen Matrize und Preßrest abgesägt, und
nachdem das geschehen ist, wird der Strang wiederum durch die Matrize zurückgezogen,
um nun ganz frei zu werden.
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Zum Freimachen der Matrize nach dem Abtrennen des Preßrestes am Schluß
des Strangpreßvorganges ist es weiter auch bekannt, die Strangpreßmatrize und den
Aufnehmer mit dem in ihm befindlichen Preßstempel und Preßrest unter -Zurückziehen
des Preßstranges durch die Matrize hindurch auseinanderzurücken, dann den Strang
vom Preßrest abzusägen, um den Preßrest später mittels des Preßstempels ausschieben
zu können. Hierbei wird der abgetrennte -Strang, d. h. sein Ende, von der Auslaufseite
der Presse aus durch die Matrize abgezogen, worauf das Ausschieben des Preßrestes
aus dem Aufnehmer erfolgt.
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Das Absägen eines Erzeugnisses, insbesondere mit kompliziertem Profil,
verursacht sehr oft eine Gratbildung oder sogar Verformung an der Trennstelle, die
das Durchbringen des Stranges durch die Matrize nach dem Abtrennen erschwert und
bei dem bisherigen ziehenden Durchbringen des Stranges zu Deformationen und Beschädigungen
des Erzeugnisses führen kann. Dies gilt insbesondere auch dann, wenn sich das benutzte
Schmiermittel stark abgekühlt hat. - -Um diesen Mängeln abzuhelfen, wird erfindungsgemäß
in der Weise verfahren, daß nach dem Abtrennen des Preßrestes zunächst Matrize und
Aufnehmer unter Hindurchschieben des Endes des abgetrennten Stranges durch die Matrize
mit Hilfe des am Preßrest verbliebenen Strangstummels wieder zusammengerückt werden,
worauf nach erneutem Auseinanderrücken von Matrize und Aufnehmer der Preßrestdurch
den Preßstempel in bekannter Weise aus dem Aufnehmer gestoßen wird.
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Durch die Einschaltung der geschilderten Hinundherbewegungen und durch
das dabei erfolgende schiebende Hindurchbringen des Endes des Preßstranges durch
die Matrize mit Hilfe des Strangstumpfes, der mit dem im Aufnehmer befindlichen
Preßrest ein Stück bildet, ergibt sich ein müheloses, von Beschädigungen und Defbrmationen
des Erzeugnisses freies Ausbringen desselben, was besonders bei komplizierteren
Profilen von Bedeutung ist. Dabei wird nicht nur das Erzeugnis selbst geschont,
sondern auch die Preßmalrize, so daß der erzielte Gesamtvorteil bei weitem die bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren erforderliche Einschaltung der zusätzlichen Hinundherbewegungen
von Matrize und Aufnehmer aufwiegt.
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Es empfiehlt sich, in bekannter Weise durch Anbringen von Nuten od.
dgl. im Kopfteil des Preßstempels das Anhaften des Preßrestes am Stempelkopf zu
begünstigen.
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Die Erfindung wird in Gegenüberstellung zu bisher gebräuchlichen Verfahren
an Hand der schematischen Zeichnungen beschrieben. In diesem stellt dar Fig. i einen
Längsschnitt durch die Werkzeuge einer Strangpresse üblicher Bauart, bestehend aus
Aufnehmer, Matrize und Preßstempel, zu Beginn eines Strangpreßvorganges, Fig. 2
einen entsprechenden Schnitt durch die Werkzeuge am Schluß des Preßvorganges, Fig.
3 bis 5 Längsschnitte der aufeinanderfolgenden Stellungen bei der gebräuchlichen
Art des Abtrennens des Preßrestes vom-Strang, Fig. 6 und 7 Ansichten von der Seite
bzw. von vorn eines zur Durchführung des Verfahrens besonders geeigneten.-Preßstempelkopfes,
Fig. 8 und 9 entsprechende Ansichten einer abgeänderten Ausführungsform eines solchen
Kopfes, Fig. io und ii entsprechende Ansichten einer weiteren Abänderung und Fig.
i2 bis 15 eine Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung.
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Wie die schematischen Darstellungen erkennen lassen, besteht die Strangpresse
aus einem Aufnehmer i mit einem zylindrischen Hohlraum :2 zur Aufnahme des Blockes
3, der durch Strangpressen verformt werden soll. Eine Preßmatrize q., deren öffnung
von dem Querschnitt ist, den das zu ziehende Stück erhalten soll, wird von einem
Matrizenhalter 5 getragen, der seinerseits durch einen Riegel 6 blockiert ist, im
übrigen aber in axialer Richtung gegenüber dem Aufnehmer mittels eines nicht dargestellten
Schiebers verlagert werden kann. Diese Anordnung gestattet, die Matrize entweder
so dicht wie möglich gegen den Aufnehmer in Anlage zu halten oder diese Teile auseinanderzurücken.
In dasjenige Ende des Aufnehmers i, das dem am Matrizenhalter anliegenden Ende gegenüberliegt,
dringt ein Stempel ? ein, der mit dem Stempelkopf 8 ausgerüstet und der Wirkung
des Kolbens 9 der Presse ausgesetzt ist.
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Um ein Werkstück mit Hilfe einer derartigen Presse zu formen, setzt
man den zu verpressenden Block 3, der vorher angewärmt wurde, in den Aufnehmer i,
nachdem die Matrize q. gegen den Aufnehmer gesetzt ist (Fig. i). Nun läßt man den
Preßstempel 7 auf den Block 3 wirken, so daß das Metall durch die Matrizenöffnung
hindurchgetrieben wird, wodurch ein profilierter Strang io (Fig.2) entsteht.
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Dieser Arbeitsgang wird unterbrochen, wenn in dem Aufnehmer nur noch
ein sehr kleiner Rückstand des Blockes 3 übrig ist,, der als Preßrest bezeichnet
wird
und in Fig. 2 die Bezugsziffer i i trägt.
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Zum Freimachen der Matrize ist es erforderlich, das Profilstück io,
also den Strang, vom Rückstand i i zu trennen. Zu diesem Zweck ging man bisher wie
folgt vor: Nachdem der obenerwähnte Riegel zurückgezogen ist, stößt man den Preßrest
i i aus dem Behälter aus mittels des Stempels 7. Die aus Matrize 4 und Matrizenhalter
5 bestehenden Werkzeugteile machen diese Bewegung mit und entfernen sich vom Aufnehmer
i (Fig. 3). Der Preßrest i i wird nunmehr von Greifern 12 erfaßt und an den Aufnehmer
i herangerückt, während der Schieber mit der Preßmatrize unverrückt stehenbleibt.
Ein Teil des Profilstückes io wird dabei dann wiederum ein Stück durch die Matrize
zurückgezogen (Fig.4). Anstatt in dieser Weise den Rückstand oder Preßrest mit Hilfe
der Greifer 12 wieder näher an den Aufnehmer heranzuführen und den Schieber unbeweglich
stehenzulassen, kann man auch umgekehrt die Greifer 12 in Ruhe lassen und den Schieber
mit der Matrize weiter vom Aufnehmer abrücken. Das Ergebnis ist grundsätzlich dasselbe.
Nun wird mittels _einer Säge 13 der Strang io von dem Preßrest ii abgetrennt, und
es wird mit Hilfe nicht dargestellter Mittel ein Zug auf den Strang ausgeübt, so
daß er von der Matrize 4 frei kommt, indem sein noch in ihr steckender Teil herausgezogen
wird (Fig. 5). Dieser letzte Arbeitsschritt bietet die oben geschilderten Schwierigkeiten,
besonders beim Verpressen von Erzeugnissen mit kompliziertem Profil.
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Bei dem neuen Verfahren werden diese Schwierigkeiten dadurch beseitigt,
daß das Freimachen der Matrize mit Hilfe des noch im Aufnehmer befindlichen und
in diesem geführten Preßrestes erfolgt, der dabei an dem Preßstempelkopf hängt,
der seinerseits mit einem seitlichen Spiel o,i bis o,6% seines Durchmessers im Aufnehmer
sitzt und mit entsprechenden Haftrillen oder -nuten versehen ist.
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Einige Ausführungsformen solcher für das geschilderte Verfahren besonders
geeigneter Stempelköpfe sind in den Fig. 6 bis i i veranschaulicht. Der Preßstempelkopf,
der in Fig. 6 in Seitenansicht und in Fig. 7 von vorn dargestellt ist, besteht aus
einem zylindrischen Stück 14 mit flachen Stirnflächen beiderseits. In die Mantelfläche
sind Rillen oder Nuten 15 eingearbeitet, die sich längs Mantellinien des zylindrischen
Stückes erstrecken. Bei dem Beispiel nach den Fig. 8 und 9 ist die eine Stirnfläche
des zylindrischen Stückes 14" das den Stempelkopf bildet, glatt, die dem Block 3
zugewandte Stirnfläche dagegen ist mit einer Quernut 16 von schwalbenschwanzförmigem
Querschnitt versehen. Die Ausführungsform nach den Fig. io und i i ist besonders
vorteilhaft. Bei dieser besitzt das zylindrische Stück 14b, aus dem der Preßstempelkopf
besteht, flache Stirnflächen, aber die Mantelfläche ist mit einer ringförmigen Nut
17 versehen, an deren beiden Seiten erhöhte Mantelteile 18 und i9 stehengeblieben
sind. In der Erhöhung 18, die sich auf derjenigen Seite des Stempelkopfes befindet,
die mit dem Block 3 in Berührung kommt, sind die Vertiefungen 151, angebracht, die
parallel zu den Mantellinien des Stempelkopfkörpers i41, verlaufen. Die verschiedenen
Arten seitlicher und frontaler Nuten können auch in Kombination miteinander benutzt
werden, vorausgesetzt, daß das den gewünschten Erfolg einer Vergrößerung der Haftfähigkeit
des Preßrestes am Aufnehmer bzw. Preßstempel hervorruft.
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Während des Preßvorganges sitzt der Stempelkopf iq., 14, oder 14b
zwischen dem Preßstempe17 und dem im Aufnehmer befindlichen Block 3. Unter der Wirkung
des durch den Stempel und seinen Kopf ausgeübten Druckes fließt das Metall nach
hinten und tritt in die Rillen bzw. Nuten 15, 16 oder 17 des betreffenden Stempelkopfes
ein. Das Ergebnis ist, daß bei Beendigung des Preßvorganges, wenn das Metall erkaltet
ist, der im Aufnehmer bleibende Preßrest am Aufnehmer und am Stempelkopf hängenbleibt.
Dieses Hängenbleiben reicht aus, um die weiteren Arbeitsschritte des Freimachens
der Matrize durchzuführen, wie sie im folgenden beschrieben werden. Andererseits
kann dies eingetretene Haften überwunden werden, indem ein Stoß auf den Stempelkopf
mit Hilfe des Stempels ausgeübt wird, um den Preßrest aus dem Aufnehmer auszutreiben.
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Nach Beendigung des eigentlichen Strangpreßvorganges erfolgt das Freimachen
der Preßmatrize in grundsätzlich gleicher Weise, gleichviel ob der Schieber gegenüber
dem Aufnehmer oder umgekehrt der Aufnehmer gegenüber dem Schieber verlagert wird.
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Bei der Arbeitsweise nach den Fig. i2 bis 15 wird beispielsweise der
Aufnehmer zurückbewegt. Am Schluß des Preßvorganges wird zunächst der Stempel 7
und der Aufnehmer i zurückgezogen, während die Matrize 4 stehenbleibt. Dann erfolgt
das Absägen (Fig. 1a). Da der Preßrückstand i i am Aufnehmer i hängengeblieben ist,
wird nunmehr der Aufnehmer i wieder nach der Matrize 4 zu verschoben, um den hereingezogenen
Endteil des Stranges io durch die Matrize hindurchzubringen (Fig.i3), worauf der
ausgeschobene Strang fortgenommen werden kann. Eine neue Rückwärtsbewegung des Aufnehmers
i ermöglicht nun das Freimachen der Matrize 4 vom Preßrest mit dem Strangstumpf,
worauf durch Vorstoßen des Stempels 7 der Preßrückstand ii mitsamt dem Stempelkopf
14 ausgestoßen wird.