DE1001878B

DE1001878B - Unter hydraulischen Druck setzbare, hohlzylindrische Form zum Pressen eines Hohlkoerpers aus Metallpulver

Info

Publication number: DE1001878B
Application number: DEU2904A
Authority: DE
Original assignee: Utica Drop Forge and Tool Corp
Current assignee: Utica Drop Forge and Tool Corp
Priority date: 1953-08-20
Filing date: 1954-08-02
Publication date: 1957-01-31

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine unter hydraulischen Druck setzbare, hohlzylindrische, mit einer elastischen Innenwand versehene Form zum Pressen eines Hohlkörpers aus Metallpulver.

Eine bekannte Form dieser Art hat eine Innenwand aus Gummi, aber eine starre Außenwand. Erfindungsgemäß besteht im Gegensatz hierzu auch die Außenwand der Form aus elastischem Werkstoff. Das bietet den Vorteil, daß die Außenfläche des Preßlings dieselbe Härte erreicht wie die Innenfläche, was besonders wichtig ist, wenn die Form zur Herstellung rohrförmiger Hartmetall- oder Siliziumkarbidkörper verwendet wird. Da auch die Außenwand der Form elastisch ist, wirkt der Druck nämlich auf den Preßling sowohl von außen als auch von innen ein und verteilt sich durch die beiden elastischen Wände hindurch gleichmäßig auf den zu verdichtenden Stoff.

Die Form nach der Erfindung läßt sich so ausgestalten, daß man mit ihrer Hilfe hohle Hartmetallkörper mit unregelmäßiger Oberflächengestalt pressen kann. Derartige Hartmetallkörper hat man bisher im allgemeinen durch spanabhebende Bearbeitung, insbesondere Schleifen, aus dem vollen hergestellt. Demgegenüber bedeutet der Preßvorgang eine wirtschaftlich sehr ins Gewicht fallende Verbilligung der Herstellung.

Erfindungsgemäß ist zum Pressen eines Hohlkörpers mit unregelmäßiger Oberflächengestalt die an der unregelmäßigen Oberfläche anliegende Wand auf der dem Formenhohlraum zugewandten und auch auf der dem Formenhohlraum abgewandten Seite entsprechend der Hohlkörperoberfläche unregelmäßig gestaltet. Mit Hilfe dieser Form lassen sich beispielsweise Hartmetalleinsätze so vollkommen pressen, daß sich eine nachträgliche spanabhebende Bearbeitung erübrigt.

Die Zeichnung stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dar. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine hydraulische Presse zum Formen eines Hartmetalleinsatzes,

Fig. 2 einen in größerem Maßstab gehaltenen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 zum Veranschaulichen einer Form nach der Erfindung,

Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2 und

Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht des Hartmetalleinsatzes, der mit Hilfe der in Fig. 2 und 3 gezeigten Form hergestellt ist.

In den Fig. 2 und 3 ist eine elastische Form wiedergegeben, welche aus zwei gleichachsigen, zylindrischen Wänden 10 und 11 besteht, die unten durch einen kreisringförmigen Boden 12 miteinander verbunden sind, mit dem sie aus einem Stück bestehen. Zwischen den Wänden 10 und 11 befindet sich der ringförmige Formenhohlraum 13.

Unter hydraulischen Druck setzbare,

hohlzylindrische Form zum Pressen eines Hohlkörpers aus Metallpulver

Anmelder:

Utica Drop Forge and Tool Corporation, Utica, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. M. Licht, Berlin-Steglitz,

Borstellstr. 51, und Dr. R. Schmidt, Oppenau (Renchtal),

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 20. August 1953

Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der in Fig. 4 gezeigte Hartmetalleinsatz 14, der in dem Raum 13 geformt werden soll, parallele Längsrillen 15 und dazwischen befindliche Leisten 16, die rings um den inneren Umfang verteilt sind. Aus diesem Grunde ist die dem Raum 13 zugewandte Seite der Innenwand 11 der elastischen Form so profiliert, daß sie entsprechende Rillen 17 und Leisten 18 hat. Aus später zu erläuternden Gründen ist auch die dem Raum 13 abgewandte Seite der Innenwand 11 mit Rillen 19 und ■ Leisten 20 versehen.

Der Formenhohlraum 13 dieser elastischen Form wird mit dem schüttfähigen Stoff, z. B. einem Karbid, gefüllt, das sich durch einen hohen Schmelzpunkt auszeichnet. Dann wird der Raum 13 durch einen elastischen Deckel 21 verschlossen, der durch einen Klebstoff in seiner Lage gesichert werden kann. Es empfiehlt sich, die gefüllte Form in eine Kammer zu bringen und diese weitgehend luftleer zu pumpen, bevor man den Deckel aufbringt. Anderenfalls könnte die im Preßling eingeschlossene Luft Sprünge oder Hohlräume verursachen.

Die abgedichtete Form wird dann in eine Sackbohrung 24 eines Zylinders 25 eingebracht, der mit einer Druckflüssigkeit gefüllt ist. Über dieser Füllung befindet sich ein Kolben 26, der durch .einen Preßstempel 27 niedergedrückt werden kann. Zwischen dem Kolben und dem Preßstempel ist eine abdichtende Unterlegscheibe 28 eingefügt.

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Wenn nun die Flüssigkeit unter hohen Druck gesetzt wird, so wirkt der hydrostatische Druck der Flüssigkeit auf die elastische Form und daher auch auf das in der Form befindliche körnige Hartmetall. Der Druck wirkt sowohl nach innen (Pfeile A) als auch nach außen (Pfeile B), wie in Fig. 3 angedeutet ist. Daher verteilt sich der Druck durch die elastischen Wände 10 und 11 hindurch gleichmäßig auf den körnigen Stoff. Die Rillen 19 und die Leisten 20 auf dem inneren Umfange der Form ergänzen dabei die Leisten 18 und die Rillen 17 auf der anderen Seite der Wandung, um dadurch den hydrostatischen Druck gleichmäßig auf den zu verdichtenden Werkstoff zu verteilen. Durch den hydrostatischen Druck wird der körnige Werkstoff verdichtet, so daß ein Preßling entsteht, der später gesintert wird. Da der Preßling sowohl bei der Verdichtung als auch beim Sintern schwindet, muß man diesen Umstand bei der Bemessung der elastischen Form berücksichtigen. Der Hohlraum der Form im entspannten Zustand ist daher größer als das Fertigerzeugnis, und zwar um einen Betrag, der den Sachverständigen auf dem hier in Frage kommenden Gebiet bekannt ist.

Nachdem der Druck lange genug gewährt hat, werden der Preßstempel zurückgezogen und die Form herausgenommen und von dem Preßling abgestreift, der die in Fig. 4 gezeigte Gestalt hat. Dieser Preßling wird dann bei der entsprechenden Temperatur gesintert, so daß die verdichteten Körnchen eine molekulare Bindung erhalten. Das Fertigerzeugnis, das man durch das Sintern erhält, hat dann genau die gewünschte endgültige Gestalt.

Mit Hilfe der beschriebenen Form lassen sich Gesenkeinsätze mit verwickelter Innengestalt in der Weise pressen, daß sich die größtmögliche Oberflächenhärte ergibt und die Eigenschaften des Gesenks dadurch verbessert werden, während die Kosten erheblich verringert sind. Auch ist nach dem Sintern nur noch sehr wenig Nachschleifen erforderlich, um den Einsatz genau auf die vorgeschriebenen Abmessungen zu bringen.

Zwar handelt es sich bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel um einen aus einem einzigen rohrförmigen Stück bestehenden Gesenkeinsatz, doch könnte der Einsatz auch zur Erleichterung des Schleifens seiner Innenfläche aus zwei Halbzylindern bestehen.

Wird die elastische Form aus Gummi oder einem gummiartigen Werkstoff gefertigt, so muß ihre Wandstärke groß genug bemessen werden, um die Füllung aus dem schüttfähigen Werkstoff aufnehmen zu können, ohne sich dadurch zu verformen oder zusammenzuklappen.

Bei der Herstellung rohrförmiger Teile mit unregelmäßigen oder verwickelten Innen- oder Außenwandflächen lassen sich mit Hilfe der Erfindung außerordentliche Ersparnisse im Vergleich mit den bekannten Herstellungsverfahren erzielen, bei denen das Enderzeugnis aus einem gehärteten und gesinterten Rohling durch spanabhebende Bearbeitung oder Schleifen erzeugt wird. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel kann auch die Außenwand 10 mit Leisten oder Nuten oder anderen unregelmäßigen Profilen versehen sein, sogar mit hinterschnittenen Teilen, wenn es darauf ankommt, ein Erzeugnis zu pressen, das auf seiner Außenwand komplimentäre Flächenkonturen hat.

Das Merkmal »unregelmäßige Oberfläche« in Anspruch 2 bezieht sich auf jede Vertiefung oderHinterschneidung. Die Rillen und Leisten der Fig. 2, 3 und 4 sind nur zur Erläuterung gewählte Beispiele solcher Flächengestaltung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Unter hydraulischen Druck setzbare, hohlzylindrische Form zum Pressen eines Hohlkörpers aus Metallpulver mit elastischer Innenwand, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Außenwand der Form aus elastischem Werkstoff besteht.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Pressen eines Hohlkörpers mit unregelmäßiger Oberflächengestalt die an der unregelmäßigen Oberfläche anliegende Wand auf der dem Formenhohlraum zugewandten und auch auf der dem Formenhohlraum abgewandten Seite entsprechend der Hohlkörperoberfläche unregelmäßig gestaltet ist.

3. Form nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Form am einen Ende des Hohlraums durch eine mit ihnen aus einem Stück bestehende Stirnwand verbunden sind, weiche den Hohlraum abschließt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 1 226 470.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen