DE976384C

DE976384C - Method for producing spherical upsets on hollow bodies

Info

Publication number: DE976384C
Application number: DED10535D
Authority: DE
Inventors: Peter Erven; Erich Dr-Ing Hoermann
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1944-03-16
Filing date: 1944-03-16
Publication date: 1963-08-01

Description

Kugelförmige Anstauchungen an Hohlkörpern, z. B. an Rohren, werden bekanntlich dadurch hergestellt, daß das Rohrende auf eine bestimmte Länge, beispielsweise in einem Gasofen, auf Verformungstemperatur erhitzt wird. Sodann wird das Rohrende in einem entsprechenden Gesenk zur Kugel geformt. Diese Verformung bringt es mit sich, daß die Wandstärke an der Kugel dort am geringsten ist, wo der größte Durchmesser erreicht ίο wird. Da es im allgemeinen erforderlich ist, die angestauchte Kugel einer spanabhebenden Bearbeitung zu unterwerfen, wird an dieser Stelle eine weitere Schwächung hervorgerufen. Eine auf diese Weise hergestellte Kugelform befriedigt bezüglich ihrer weiteren Verwendung daher nicht in vollem Maße, und außerdem ergibt sich bei der Erzeugung häufig Ausschuß.Spherical upsets on hollow bodies, e.g. B. on pipes are known to be produced by that the pipe end to a certain length, for example in a gas furnace, to the deformation temperature is heated. The end of the pipe is then shaped into a ball in a corresponding die. It brings this deformation with it that the wall thickness on the ball is smallest where it reaches the largest diameter ίο will. Since it is generally necessary to machine the upset ball to subjugate, a further weakening is caused at this point. One on Spherical shape produced in this way is therefore not satisfactory in terms of its further use in and, moreover, production often results in scrap.

Die Aufgabe der Erfindung ist, ebenfalls im wesentlichen durch Warmformgebung eine kugelförmige Anstauchung an Hohlkörpern zu erzeugen, bei der jedoch die Rohrwandung gleichmäßige Dicke aufweist und zudem eine Wandstärke, die größer ist als diejenige des Gesamtrohres. Durch die derartige Formgebung wird erreicht, daß die Kugelform gerade in den Abschnitten, in denen sie dem Verschleiß unterworfen ist und an denen unter Umständen spanabhebende Bearbeitungen durchgeführt werden müssen, ausreichende Wandstärken besitzt.The object of the invention is, also essentially by hot forming, a spherical shape To generate upsetting on hollow bodies, in which, however, the pipe wall is uniform Has thickness and also a wall thickness that is greater than that of the entire pipe. Through the Such shaping is achieved that the spherical shape just in the sections in which they are the Is subject to wear and tear and on which machining operations may be carried out must be, has sufficient wall thicknesses.

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Gemäß der Erfindung wird zunächst das Ende des Ausgangsrohres im Gegensatz zum bisherigen Verfahren elektroinduktiv erhitzt und gleichzeitig axial gestaucht. Während des Stauchens bewegt sich gemäß der Erfindung der Induktor entgegen der Stauchrichtung, und zwar vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit, die im Mittelabschnitt der Anstauchung geringer ist als in den übrigen Abschnitten, die überfahren werden. Der Wulst erhält auf diese Weise im Mittelabschnitt eine stärkere Wandung als an den anderen, gestauchten Abschnitten. Die Anstauchung ist zunächst gerade und muß anschließend in die Kugelform gebracht werden. Hierzu wird das angestauchte Ende erneut elektroinduktiv erhitzt und unter axialem Druck in einem.Kugelgesenk ausgebaucht.According to the invention, the end of the output pipe is initially in contrast to the previous one Process electroinductively heated and axially compressed at the same time. Moved during upsetting According to the invention, the inductor is opposite to the direction of compression, preferably with a speed that is lower in the central section of the upsetting than in the other sections, that are run over. In this way, the bead is given a thicker wall in the middle section than on the other, compressed ones Sections. The upsetting is initially straight and must then be brought into the spherical shape will. For this purpose, the upset end is again electroinductively heated and axially Pressure in a ball swage bulged.

Es ist besonders zweckmäßig, das Verfahren so· auszuüben, daß das Rohrende für den zweiten Verfahrensschritt mit dem gleichen Induktor erwärmt wird, der das örtliche Erhitzen für den ersten Verfahrensschritt bewirkt. Der Induktor wird bei dieser Erwärmung stetig hin- und hergehend über den Abschnitt bewegt. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Induktor ruhen zu lassen und das Werkstück entsprechend hin- und herzubewegen.It is particularly expedient to practice the method in such a way that the end of the pipe for the second Process step is heated with the same inductor that is used for local heating first procedural step causes. The inductor is steadily going back and forth during this heating process moved across the section. Of course, it is also possible to use the inductor to rest and to move the workpiece back and forth accordingly.

Die induktive Erhitzung zu Verformungszwecken ist an sich bekannt. Es entspridit ferner einem nicht vorbekannten Vorschlage und ist für sich nicht Gegenstand des Schutzes, einen Rohrabschnitt bzw. ein Rohrende elektroinduktiv zu erhitzen und zugleich axial zu stauchen, indem sich der Induktor entgegen der Stauchrichtung bewegt. Hierbei wird das Rohr jedoch in Richtung des Stauchdruckes abschnittsweise oder stetig fortschreitend mit der gleichen oder einer höheren Geschwindigkeit als die des Stauchstempels erhitzt, wobei die Rohrinnenwand in bekannter Weise radial abgestützt wird.Inductive heating for deformation purposes is known per se. It also corresponds a not previously known proposal and is not in itself the subject of protection, a pipe section or to heat a pipe end electroinductively and at the same time to compress axially by the inductor moves against the direction of upsetting. Here, however, the pipe is in the direction of the Upsetting pressure in sections or continuously progressing at the same or a higher speed heated than that of the upsetting punch, the inner wall of the pipe being supported radially in a known manner.

Eine nach dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellte kugelförmige Anstauchung weist in allen ihren Abschnitten genügende Wandstärke auf, um ohne weiteres die spanabhebende Bearbeitung zu gewährleisten. Da außerdem die Wandstärke größer ausgelegt werden kann, als der übrigen Rohrwandstärke entspricht, sind alle Vorbedingungen gegeben, um Verschleißbeanspruchungen und sonstige mechanische Beanspruchungen bei der Verbindung mit der Gegenkugel aufzunehmen. In Abb. ι und 2 sind jeweilig in halbseitigen Schnitten die beiden Verfahrensschritte der Erzeugung einer solchen kugelförmigen Anstauchung gemäß der Erfindung dargestellt. Das Rohrende 1 wird zunächst von einem Induktor 2, der das Werkstück spulenförmig umgibt, erwärmt. Das Erwärmen erfolgt in einer Presse mit einem zentralen Dorn 3. Der Induktor wandert in Richtung des Pfeiles 4, während der Stauchdruck in Richtung des Pfeiles 5 einwirkt. Stauchdruck und Wandergeschwindigkeit werden derart aufeinander abgestimmt, daß die Geschwindigkeit des Induktors um so geringer gewählt wird, je stärker die Anstauchung 6 werden soll. Es ist zweckmäßig, die Geschwindigkeit im Mittelabschnitt besonders gering zu wählen, so daß an dieser Stelle 7 die größte Wandstärke entsteht. Während dieses Stauchens stützt sich in der Presse das Rohrende auf einem eingelegten Ring 8 ab, der das Kugelgesenk 9, in welchem hernach die Kugel geformt wird, abschließt.A spherical upset produced according to the proposed method has sufficient wall thickness in all of its sections in order to guarantee the machining without further ado. Since the wall thickness can also be designed to be greater than the remaining pipe wall thickness, all the prerequisites are met in order to absorb wear and other mechanical stresses when connecting to the counter-ball. In Fig. 1 and 2, the two process steps of producing such a spherical upsetting according to the invention are each shown in half-sided sections. The pipe end 1 is first heated by an inductor 2, which surrounds the workpiece in the form of a coil. The heating takes place in a press with a central mandrel 3. The inductor moves in the direction of the arrow 4, while the upsetting pressure acts in the direction of the arrow 5. Upsetting pressure and traveling speed are matched to one another in such a way that the speed of the inductor is selected to be lower, the stronger the upsetting 6 is to be. It is advisable to select the speed in the middle section to be particularly low, so that the greatest wall thickness is created at this point 7. During this upsetting, the pipe end is supported in the press on an inserted ring 8 which closes the ball die 9 in which the ball is subsequently formed.

Um die Kugelform durch axialen Druck anzustauchen (Abb. 2), muß das in seiner Wandung verstärkte Rohrende 6 erneut erwärmt werden. Hierzu wird zweckmäßigerweise ebenfalls der Induktor 2 ausgenutzt, der zu diesem Zweck über die Länge der Anstauchung 6 eine hin- und hergehende Bewegung ausführt, und zwar so lange, bis die Verformungstemperatur erreicht ist. Sodann wird das angestauchte Rohrstück 6 in das Kugelgesenk 9 gebracht und die Kugelform 10 durch axialen Stauchdruck ausgebaucht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, hat die kugelförmige Ausbauchung eine vollkommen gleichmäßige Wandstärke, die außerdem größer ist als die Wandung des Rohres 1 in seinem glatten Teil. Sofern eine spanabhebende Bearbeitung der Kugeloberfläche erforderlich ist, kann diese durchgeführt werden, ohne daß die Gefahr einer unzuträglichen Schwächung besteht.In order to upset the spherical shape by axial pressure (Fig. 2), this must be done in its wall reinforced pipe end 6 are reheated. For this purpose, the Used inductor 2 for this purpose over the length of the upset 6 a reciprocating Moves until the deformation temperature is reached. Then the upset pipe section 6 is brought into the ball die 9 and the spherical shape 10 bulged due to axial upsetting pressure. As can be seen from the drawing, the spherical Bulge a perfectly uniform wall thickness, which is also larger than the wall of the tube 1 in its smooth part. If machining of the spherical surface is required is, this can be carried out without the risk of an unacceptable weakening consists.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. A method for producing spherical upsets on hollow bodies, e.g. B. on pipes, by hot forming, the uniform thickness of the spherical wall is greater than the thickness of the wall of the initial hollow body, characterized in that the pipe end is electroinductively heated and at the same time axially compressed with radial support of the inner pipe wall by the inductor against the direction of compression moved, preferably with a reduced in the central portion of the upset speed to generate a greater bulging au this point, and that the thus dipped tube is end formed after re i inductive heating under axial pressure in a Kugelgesenk wii'd. J

2. The method according to claim r, characterized in that the pipe end for the second no Process step with constant reciprocating relative movement between the workpiece and inductor is heated.

Considered publications:

German Patent Nos. 730356, 734237; U.S. Patent No. 2,328,742.

Older patents considered: German Patent No. 975 493.

1 sheet of drawings