DE955854C - Warmziehverfahren und Vorrichtung zum Herstellen nahtloser, insbesondere langer Hohlkoerper, z.B. Rohre - Google Patents

Description

• Warmziehverfahren und Vorrichtung zum Herstellen nahtloser, insbesondere langer Hohlkörper, z. B. Rohre Die Länge von im Preß- und Ziehverfahren erzeugbaren Hohlkörpern, insbesondezesolchen größeren Durchmessers, ist bisher dadurch begrenzt, daß die Werkzeuge, vor allem der Dorn, mit zunehmender Länge immer schwerer und unhandlicher werden. Ferner muß wegen des Wärmeentzuges, den der das ganze Innere des Hohlkörpers ausfüllende Dorn verursacht, eine gewisse Ziehgeschwindigkeit eingehalten werden, die besonders bei der Herstellung von Hohlkörpern- mit im Verhältnis zum Durchmesser geringer Wandstärke leicht unerwünschte Größen annimmt. Die zur Erzeugung größerer Hohlkörper und Rohre nach dem bisher üblichen Preß- und Ziehverfahren angewendeten hydraulischen Pressen besitzen große Baulängen, da nicht nur der volle Pressenhub etwa der vollen Länge des fertigen Hohlkörpers entsprechen rnuß, sondern auch die erforderliche Abstreifvorrichtung Raum in der Längsausdehnung beansprucht. Auch die Kosten für die Werkzeuge, besonders den Dorn, für die Aufbringung der erforderlichen hohen Verformungsgeschwindigkeit, für die Erzeugung der Wärme im Werkstück und die sonstigen Einrichtungen setzen bisher der Herstellung langer, größerer Hohlkörper und Rohre nach dem Preß- und Ziehverfahren verhältnismäßig enge Grenzen. Schließlich wachsen auch die Schwierigkeiten, die das Abstreifen des fertigen Hohlkörpers vom Dorn bereitet, mindestens proportional mit der Länge und sind mindestens umgekehrt proportional dem Verhältnis zwischen Wandstärke und Durchmesser des Hohlkörpers. " Man könnte deshalb daran denken, den Dorn nicht in der bisher beim Warmziehen üblichen Weise unter ständiger Anlage des Dornkopfes am Boden des Werkstückes gleichförmig mit diesem vorzutreiben, söndern ihm in der beim Kaltziehen von Rohren bekannten Art ständig hin- und hergehende AYialbewegungen mitzuteilen und gleichzeitig auf das aus dem letzten Werkzeug ausgetretene Werkstückende einen Zug auszuüben. Damit würde zwar der Vorteil erreicht, daß der Dorn nicht die Länge des zu erzeugenden Rohres od. dgl. zu besitzen braucht, sondern nur so lang sein muß wie der Bereich des auf ihn wirkenden Verformungsdruckes zuzüglich des Hubes seiner Pendelbewegungen und daß er infolgedessen auch nur im Verformungsbereich an dem Werkstück anliegt und diesem an anderen Stellen keine Wärme über den Dorn entzogen wird. Weiter würden auch die Werkzeugkosten beträchtlich verringert, und es ließe sich der wirksame Dornteil auswechselbar mit der Dornstange verbinden. Neben den dadurch verminderten Werkzeugkosten ergäbe sich zugleich eine verbesserte Anpassungsfähigkeit sowohl hinsichtlich der Abmessungen als auch in bezug auf die Werkstoffauswahl. Weiter würden besondere Einrichtungen und Antriebskräfte für das Abstreifen des fertigen Hohlkörpers vom Dorn entfallen, da dieser ja schrittweise aus dem jeweils verformten Rohrteil zurückgezogen wird, und zwar im Gegensatz zum nachträglichen Abstreifen zu einer Zeit, in der sich das Werkstück noch mit seinem unverformten oder nur gering verformten Teil nach rückwärts abstützen läßt.
• Anderseits wäre aber bezüglich der Verkürzung der für die Stoß- oder Ziehbank notwendigen Baulänge nichts gewonnen, da bei den bekannten Kaltzieheinrichtungen das Rohr an seinem aus dem letzten Werkzeug austretenden Ende von außen erfaßt und schrittweise bis zu seiner vollen Länge vorgezogen wird. Die dazu erforderlichen Mittel nehmen also einen Raum in Anspruch, der mindestens der Länge des fertigen Rohres entspricht und um den sich die Einrichtung verlängert.-Anderseits begrenzt die Länge der Ziehvorrichtung ihrerseits die Länge der auf einer mit ihr ausgerüsteten Stoß- oder Ziehbank herstellbaren Rohre.
• Ferner würde sich der auf das äußerste Ende des Werkstücks ausgeübte Zug anders. als bei kalten Werkstücken auf warme Werkstücke unter Umständen nachteilig insofern auswirken., als dieser Zug eine unerwünschte Streckung des fertigverformten Rohrteils zur Folge hat.
• Um nun einerseits die geschilderten Vorteile des vom Kaltziehen her bekannten absatzweisen Ziehens von Rohren über einen Dorn, bei dem sich das einer auf sein aus dem letzten Verformungs-Werkzeug austretendes Ende wirkenden Zugkraft ausgesetzte Werkstück und der Dorn während jeder Ziehbewegung in gleicher Richtung gegenüber dem Ziehwerkzeug bewegen und nach jeder Ziehbewegung der Dorn in seine Ausgangslage zurückgeführt wird, für die Herstellung von Rohren durch Warmziehen auszunutzen, anderseits die Nachteile der bekannten Verfahren dieser Art zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,. die Zugkraft nicht auf das vorderste Ende des Werkstücks einwirken zu lassen, sondern während des Dornvorschubs auf den jeweils das vordere, über das Verformungswerkzeug vorstehende Ende des entsprechend verlängerten Dorns umschließenden Teil des aus dem letzten Werkzeug ausgetretenen Werkstückendes einen radial nach innen gerichteten Druck auszuüben und die Zugkraft dem Werkstück im Reibungsschluß der gedrückten Zone durch den Dorn zuzuführen.
• Dadurch wird erreicht, daß das Werkstück stets gegen den von außen wirkenden Druck durch einen Teil des innenliegenden Dorns abgestützt, also nicht der Gefahr einer unerwünschten Verformung ausgesetzt ist und ferner die Zugkraft das Werkstück jeweils unmittelbar hinter dem Verformungswerkzeug angreift, wodurch eine unerwünschte Streckung des bereits fertigverformten Rohrteiles vermieden wird. Der von außen radial gegen das Rohr und das vordere Dornende wirkende Druck erzeugt einen hohen Reibungsschluß zwischen dem Rohr und dem Dorn, unter dessen Wirkung der Dorn bei jedem Vorgehen das Rohr mitnimmt.
• Der den notwendigen Reibungsschluß zwischen Rohr und Dorn bewirkende Druck kann auf verschiedene Weise ausgeübt werden, z. B. dadurch, daß das fertigverformte Werkstückende auf den vorderen Teil des Dornes aufgeschrumpft wird. Dieses Aufschrumpfen läßt sich durch plötzliches Abkühlen eines Teiles des fertigen Rohrendes auf einfache Weise erreichen, ergibt sich häufig aber infolge der normalen Abkühlung des Rohres von selbst.
• Umeine Mitnahme des Rohres beim jedesmaligen Zurückgehen des: Dornes zu verhindern, muß da Werkstück an seinem noch nicht verformten Ende gegen die Rückzugkraft des Dornes, mindestens während der Dauer ihrer Einwirkung, in an sich bekannter Weise abgestützt sein. Die Mittel, die zum rückwärtigen Abstützen des Rohres dienen, sind gleichfalls an sich bekannt.
• Der für die Mitnahme dies Rohres durch den vorwärts gehenden Dorn notwendige radiale Druck kann auch auf mechanische Weise erzielt werden, z. B. mit Hilfe eines Ringes, der um die den vorderen Teil des Dorns umschließende Zone des ausgetretenen Werkstückteiles gelegt ist, der gleichförmig mit dem Dorn hin- und herbewegt wird und in dem radial mit Druck gegen das Werkstück an-'stellbare hydraulische Kolben und Preßstempel angeordnet sind, die bei jedem Vorgehen des Dornes gegen das Rohr angestellt werden und deren Anstellung während des Zurückgehens von Dorn und Ring gelöst wird.
• In der Zeichnung ist in Fig. z und a das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren in zwei Verfahrensstufen im Prinzip veranschaulicht; " Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung: Bei dem ersten Verfahrensschritt gemäß Fig. i hat der am vorderen Ende der Dornstange 3 befestigte kurze Dorn 2, dessen vordere Stirnfläche noch mit dem geschlossenen Ende i der Rohrluppe 5 in Anlage steht, deren vorderes Ende durch den als Verformungswerkzeug dienenden Ziehring 4hindurchgestoßen, und zwar so weit, daß sein rückwärtiges Ende gerade noch im Bereich des vom Ziehwerkzeug 4 ausgeübten Verformungsdruckes liegt. Dabei wurde das vordere Ende der Luppe 5 zu dem Rohrteil 6 ausgestreckt.
• Fig. 2 zeigt, wie aus der in Fig. i gezeigten Lage der Dorn 2 relativ zur Rohrluppe 5 und zum Ziehring 4 so weit zurückgezogen worden ist, daß er nur noch mit seinem vorderen Ende über den Ziehring ,4 vorsteht. Zu Beginn der zweiten und jeder weiteren Vorholbewegung des Dornes wird auf die das aus dem Ziehring vorstehende Dornende jeweils umschließende Zone des fertigverformten Rohrteiles 6 ein radialer Druck ausgeübt, der durch Pfeile angedeutet ist. Nachdem bei der nächsten Vorholbewegung der Dorn unter der Wirkung dieses Druckes das Werkstück weiter durch den Ziehring bewegt hat, wird unter Abstützung des rückwärtigen Rohrendes der Dorn wiederum um das gleiche Maß, um das er zuvor vorgeschoben wurde, zurückgeholt, gegebenenfalls unter Aufhebung -des radial gegen seine Achse geleiteten Druckes.
• Bei der in Fig. 3 beispielsweise dargestellten Vorrichtung liegt dicht vor dem Ziehring 4 ein das aus diesem ausgetretene Rohrende umgebender Ring 7, in dem hydraulisch anstellbare Kolben 8 radial zur Dornachse beweglich sind, die über Druckstempel 9 den notwendigen Radialdruck gegen das Rohr und den Dorn ausüben. Der Ring 7 wird mit Hilfe eines nicht gezeichneten Getriebes nach jedem Teilziehvorgang im Gleichlauf mit dem zurückgehenden Dorn 2 in die Ausgangslage zurückbewegt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE-: i. Die Anwendung des Verfahrens zum Kaltstrecken nahtloser, insbesondere langer Rohre durch absatzweises Ziehen über einen Dorn unter Ausübung einer Zugkraft auf das aus dem letzten Verformungswerkzeug austretende Werkstück, bei dem das Werkstück sowie der Dorn während jedes Teilziehvorganges in gleicher Richtung gegenüber dem Ziehwerkzeug bewegt werden und der Dorn danach in seine Ausgangslage zurückgeführt wird, auf die Herstellung nahtloser, insbesondere langer Hohlkörper, z. B. Rohre, durch Warmziehen, mit der Maßgabe, daß während des Dornvorschubes auf den das vordere Ende des entsprechend verlängerten Dorns umschließenden Teil des aus dem Verformungswerkzeug ausgetretenen Werkstückes ein radial nach innen gerichteter Druck ausgeübt wird, wobei dem Werkstück die Zugkraft im Reibungsschluß der gedrückten Zone von dem Dorn zugeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vor jedem Dornvorschub jeweils die den vorderen Teil des erforderlichenfalls entsprechend verlängerten Dornes umschließende Zone des verformten Werkstückteils auf den Dorn aufgeschrumpft wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück an seinem noch nicht verformten Ende gegen die Rückzugkraft des Dornes, mindestens während der Dauer ihrer Einwirkung, in an sich bekannter Weise abgestützt wird.
4. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekemizeichnet, daß um die den vorderen Teil des Dornes umschließende Zone des ausgetretenen Werkstückteils (6) ein Ring (7) mit in ihm gelagerten, radial mit Druck gegen das Werkstück (6) anstellbaren, hydraulischen Kolben (8) und Druckstempeln (9) angeordnet ist, der unter Anstellung der Kolben (8) und Preßstempel (9) gegen das Werkstück (6) den Reibungsschluß zwischen diesem und dem Dorn (2) herstellt und bei dem Ziehvorgang zusammen mit dem Werkstück (6) von dem Dorn (2) vorgeschoben wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Dorn (2) ein bekannter Vorschubantrieb angreift.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ring (7) eine Antriebseinrichtung angreift, die ihn nach Aufheben des Anpreßdruckes, d. h. am Ende jedes Ziehvorganges, im Gleichlauf mit dem zurückgehenden Dorn (2) in die Ausgangslage zurückbewegt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 738 o85, 629 643, 577133, 5o8886, 497493 382324 ioi2i2, 465i9; USA.-Patentschrift Nr. 2 179 194-