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Verfahren zum Warmlachen von Metallknüppeln Die Erfindung bezieht
sich auf das Warmlachen metallischer Knüppel mittels eines Dornes, der durch eine
Presse betätigt wird, insbesondere zum Herstellen von kohlingen für das Warmpressen
von Rohren durch Ausdrücken oder Ausstoßen, wie es in der Strangpresse erfolgt.
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Der Vorgang des Warmlachens geht in der Weise vor sich, daß der zu
lochende Knüppel von rundem oder vieleckigem Querschnitt in einen im wesentlichen
zylindrischen Aufnehmer eingesetzt wird; dann wird der mit einem Kopf versehene
Dorn in axialer Richtung in den Knüppel eingetrieben, und es wird auf diese Weise
ein axiales Loch gebildet, welches durch Verdrängen des Metalls entsteht, sei es
rechtwinklig zur Knüppelachse, sei es parallel zu -dieser Achse, sei es gleichzeitig
rechtwinklig und parallel zu dieser Achse, je nach Lage des Falles.
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Bei dieser Arbeitsweise, wie sie bei üblichen Verfahren durchgeführt.
wird, ist es nicht möglich, den Dorn und seinen Kopf bis zur Berührung mit dem Boden
des Aufnehmers durchdringen zu lassen, um den Knüppel vollständig_ durchzulochen.
Um den Lochvorgang zu vollenden, ist es vielmehr notwendig, mit Hilfe des Dornes
denjenigen Teil des Metalls, der mit Pfropf bezeichnet wird und der das erzeugte
Loch abschließt, herauszutreiben, beispielsweise nachdem ein Teil des. Aufnehmers
fortgenommen ist, der einen etwas größeren Durchmessec
als derjenige
des besagten Pfropfes besitzt und der zu diesem Zweck abnehmbar ist. Dieser praktisch
unverwertbare Pfropf stellt einen Abfall der Fabrikation dar, der auf ein Mindestmaß
beschränkt werden muß.
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Zu diesem Zweck sind Lochpressen mit Einrichtungen versehen; welche
gestatten, dem Pfropf eine konstante Dicke zu belassen und diese Dicke auf ein .Mindestmaß
zu reduzieren. Bei der Anwendung dieses Ausweges bestehen gewisse Beschränkungen,
sei es durch die Zunahme des Druckes am Schluß des Lochvorganges, durch die der
Dorn in seinem Arbeitsweg aufgehalten wird, sei es durch die Gefahr des Verformens
oder des Unbrauchbarwerdens des Dorhes oder seines Kopfes unter dem Einfluß zu großer
Kräfte.
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Das Interesse an einem Niedrighalten der Verluste durch den abfallenden
Pfropf ist um so größer, je wertvoller das zu bearbeitende Metall ist.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren, durch das beim Lochen
von Knüppeln aus Metallen oder Legierungen wertvolleren Materials der Wertverlust,
der durch den anfallenden Abfallpfropf entsteht, auf ein Mindestmaß eingeschränkt
werden kann.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß zwischen den
Aufnehmerboden und die ihm zugekehrte Stirnfläche des Knüppels ein pillenartiges,
vorher erwärmtes Stück Metall geringen Wertes eingesetzt und in den Lochvorgang
einbezogen wird, an dessen Ende der gebildete Pfropf durchgestoßen wird.
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Wird in dieser Weise vorgegangen, so zeigt sich, daß bei Beendigung
des Lochvorganges der Pfropf im wesentlichen aus dem Metall des pillenartigen Stückes
besteht, während der Knüppel selbst fast vollständig in der gewünschten Weise verformt
ist, wodurch also der entstehende Verlust auf das geringerwertige Metall des pillenartigen
Hilfsstückes abgewälzt ist.
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Die verwendete Pille kann entweder frei liegen oder vorher in irgendeiner
bekannten Weise, insbesondere durch Schweißen, an dem Knüppel befestigt sein.
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Um den Verlust an hochwertigem Metall auf ein Mindestmaß zu beschränken,
kann die Pille getrennt von dem Knüppel auf eine Temperatur erwärmt werden, die
unterhalb derjenigen liegt, auf die der Knüppel für das Lochen gebracht wird. Auf
diese Weise wird der Widerstand der Pille gegen Verformen vergrößert, wodurch sich
wiederum der Verlust an hochwertigem Metall vermindert.
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Zu demselben Zweck kann der Pille auch die Form eines Rundstückes
von einer nicht gleichmäßigen Dicke in einer äxialen Ebene gegeben werden. Das beste
Ergebnis wird erreicht mit einer Pille, deren Stärke in der Mitte größer ist als
an ihren Rändern.
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Da der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung warmgelochte Knüppel
dazu bestimmt ist, nach dem bereits bekannten Verfahren gepreßt zu werden, beidem
hinter dem Knüppel beim Strangpreßvorgang eine Pille von Metall geringen Wertes
gesetzt wird, worauf der Strangpreßvorgang in der üblichen Weise durchgeführt wird,
so ist es erwünscht, für das Strangpressen dieselbe Pille zu verwenden, die dazu
gedient hat, den Metallverlust im Laufe des Lochens zu verringern. Die so für den
Strängpreßvorgang verwendete Pille weist vorteilhafterweise an ihren Rändern eine
größere Stärke auf als in ihrer Mitte. Im Fall einer solchen Kombination kann also
die erfindungsgemäß für das Lochen verwendete Pille mit Vorteil die zuletzt angegebene
Querschnittsgestaltung erhalten. Der entsprechende Verlust beim Lochen ist dann
etwas höher, aber der beim Strangpressen ist dafür um so geringer. Eine genaue Untersuchung
der jeweiligen Verluste bei den beiden aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen gestattet,
diejenige Gestalt der Pille zu bestimmen, die den kleinsten Gesamtverlust ergibt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben.
In dieser stellen dar Fig: i einen Teillängsschnitt durch ein Lochwerkzeug im Endstadium
des Lochens, Fig. z einen Längsschnitt durch einen mit einer Pille gemäß der Erfindung
ausgerüsteten Knüppel vor dem Lochen und Fig. 3 einen Längsschnitt durch denselben
Knüppel nach dem Lochen.
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Das in der schematischen Teildarstellung der Fig. i gezeigte Lochwerkzeug
besitzt einen Aufnehmer i, der an seinem unteren Ende durch einer Boden 2 abgeschlossen
ist, dessen mittlerer Teil 2" herausnehmbar ist und auf der mittleren mehrerer Sockelstützen
3 ruht, die mit nicht dargestellten Einrichtungen verbunden sind, mit deren Hilfe
diese Stützen parallel zur Aufnehmerachse verschoben und außerdem in einer Lage
festgelegt werden können, bei der der Mittelteil 2a im Aufnehmerboden 2 an Ort und
Stelle gehalten wird, so daß er dem b,2im Lochvorgang ausgeübten Druck standhalten
kann. Ein Dorn q. mit einem Kopf 5 dringt in Achsrichtung in den Aufnehmer i ein
und wird durch den nicht dargestellten Mechanismus der Presse betätigt. Der Dorn
ist verschiebbar in einem beweglichen Stück 6 geführt, das ihn in der Achsrichtung
der Presse hält.
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Zum Lochen eines zylindrischen Knüppels -7 wird dieser in den Aufnehmer
i eingesetzt, nachdem dessen beweglicher Boderiteil2a an Ort und Stelle gebracht
ist. Daraufhin werden der Lochdornkopf 5 und der Dorn q. selbst in den Knüppel eingetrieben.
Das Metall des Knüppels 7 wird nun seitlich und in Längsrichtung nach oben verdrängt,
wobei das Führungsstück 6 so eingerichtet ist, daß es eine solche Verdrängung zuläßt:
Auf diese Weise erfolgt eine axiale Lochung 8 in dem Knüppel.
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Das Eintreiben des Lochdornes q. muß jedoch unterbrochen werden, sobald
der Druck, der notwendig ist, um die letzten Metallteile seitlich fortzuschieben,
zu höch wird. Xun wird der mittlere Teil 2a des Aufnehmerbodens 2 abgenommen, so
daß eine öffnung entsteht, durch die mit Hilfe des Lochdornes q. der Metallteil
ausgestoßen wird, der am Schluß des Lochvorganges übrigbleibt und den
Pfropf
9 bildet. Wie vorstehend angegeben, stellt dieser Pfropf einen unverwertbaren Abfall
dar, der für gewöhnlich einen erheblichen Verlust an Metall oder Legierung hohen
Wertes beim Lochen mit sich bringt.
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Um diesen Verlust zu verringern, wird erfindungsgemäß am unteren Ende
des Knüppels 7 (Fig. i und a) eine Pille oder Platte io eines minderwertigeren Metalls
angebracht. Beim Lochen eines solchen Gesamtwerkstückes wird es möglich, fast das
Ganze und in gewissen Fällen sogar das ganze Knüppelmetall zu verformen, so daß
der gebildete Pfropf zum größeren Teil aus dem Metall ioa der Pille io (Fig. 3)
besteht und nur aus einer geringen Menge von Metall 9" des Knüppels 7, so daß also
der Verlust an Knüppelmaterial auf diese kleine Menge beschränkt ist.
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Der erfindungsgemäß durchgeführte Lochvorgang vollzieht sich beispielsweise
wie folgt: Auf einem Knüppel aus nichtrostendem Stahl eines Gehaltes von C = 0,03"/0,
Cr = 18%, Ni = io % von einem äußeren Durchmesser von 18o mm und einer Länge von
300 mm wird durch drei Punktschweißungen eine Pille aus weichem Stahl von
demselben Durchmesser und einer Stärke von 40 mm befestigt. Das Ganze wird auf 130o°
C erhitzt und in einem Aufnehmer von 18o mm Durchmesser mit Hilfe eines Lochdornkopfes
mit einem Durchmesser von 105 mm der Warmlochung unterzogen. Der entstandene
Pfropf besteht aus zwei Teilen: einem Teil aus nichtrostendem Stahl im Gewicht von
o,5 kg und einem Teil aus weichem Stahl im Gewicht von i kg. Ohne Pille würde der
abfallende Pfropf ganz aus nichtrostendem Stahl im Gewicht von 1,5 kg bestehen.