DE1855113U - METAL EXTRUSION DEVICE. - Google Patents

Description

Metall-Strangpreßvorrichtung Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Strangpressen von Metallen, insbesondere von solchen Metallen, deren plastische Verformung nur in einem verhältnismäßig engen Temperaturbereich möglich ist ; die Erfindung betrifft außerdem die Anwendungsweise der Vorrichtung.Metal extrusion device The innovation relates to a device for the extrusion of metals, especially those metals whose plastic Deformation is only possible in a relatively narrow temperature range; the The invention also relates to the manner in which the device is used.

Beim Strangpressen von Metallen mit einem relativ engen Temperaturbereich des plastischen Zustandes stößt man auf Schwierigkeiten, wenn es sich darum handelt, Strangpreßteile von kleinem Querschnitt zu erzeugen, insbesondere Stäbe oder Stangen mit einem Durchmesser von wenigen Millimetern, insbe- ,.. sondere aber beim Herstellen von Drähten. Dies gilt vor allem zu für Uran, das nach dem bisher bekannten Verfahren in Form von Stäben mit Durchmessern im Zentimeterbereich str'anggepreßt werdei kann, aber nicht als mehr oder weniger dünne Drähte. , Die vorliegende Neuerung macht es für die Praxis möglich, aus solchen Metallen Stäbe oder Stangen mit kleinerem Durchmesse : und selbst Drähte, beispielsweise mit einem Durchmesser in der Größenordnung eines Millimeters, herzustellen. Die Erfindung löst die Aufgabe, das Metall während der gesamten Zeit, die notwendig ist, um ein sehr weitgetriebenes Querschnitt-Reduk-410-B 248-3E-LH (7) tionsverhältnis-beispielsweise größerals 100-zu erzielen, in plastischem Zustand zu erhalten, während man bei Anwendung der bekannten Vorrichtungen ein Reduktionsverhältnis von 10 nicht überschreiten kann.When extruding metals with a relatively narrow temperature range of the plastic state, difficulties are encountered when it comes to producing extruded parts with a small cross-section, in particular rods or bars with a diameter of a few millimeters, in particular , .. but especially when making wires. This is especially true to for uranium, which according to the previously known process in the form of Rods with diameters in the centimeter range are extruded can, but not as more or less thin wires. , The present innovation makes it possible in practice Rods or bars with a smaller diameter made of such metals: and make wires yourself, for example with a diameter of the order of a millimeter. The invention solves the problem of keeping the metal in the plastic state during the entire time necessary to achieve a very extensive cross-section reduction ratio, for example greater than 100 , while a reduction ratio of 10 cannot be exceeded when using the known devices.

Die Neuerung beseitigt gleichzeitig die Schwierigkeit, die bei gewissen Metallen, unter ihnen dem Uran, dadurch auftritt, daß diese Metalle sich mit den Stählen, die für die Herstellung der Blockaufnehmer der Strangpressen benutzt werden, legieren. The innovation at the same time eliminates the difficulty encountered with certain Metals, among them uranium, occurs because these metals mix with the Steels used for the manufacture of billet supports for extrusion presses, alloy.

Die Neuerung vermeidet schließlich den Nachteil, der bei einer Strangpreßtemperatur oberhalb eines Temperaturwertes der Größenordnung von 650 ob in der Deformation der üblicherweise aus Stahl bestehenden Blockaufnehmer liegt. The innovation finally avoids the disadvantage that at an extrusion temperature above a temperature value of the order of magnitude of 650 ob in the deformation which is usually made of steel.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zylindrische Blockaufnehmer-Buchse mit großer Wärmekapazität aufweist, die aus einem Material besteht, das sich bei der Strangpreßtemperatur nicht verformt. In diese ,', Blockaufnehmer-Buse wird der zu verpressende Metallblock ein- " gebracht ; an einem Ende dieser Blockaufnehmer-Buchse ist die t. Matrize angeordnet, während das andere Ende der Blockaufnehmer- Buchse für das Einführen eines Preßstempels eingerichtet ist. jt Diese Vorrichtung wird bei einer ersten Anwendungsweise nach ihrem Aufheizen auf die jeweilige Strangpreßtemperatur in den eigentlichen Blockaufnehmer einer Strangpresse üblicher Bauart eingesetzt. Nach einer zweiten Anwendungsweise bildet die aus Material hoher Wärmekapazität bestehende Blockaufnehmer-Buchse selbst den Blockaufnehmer der Presse. Ein besonderer, mit größerem Durchmesser ausgeführter Blockaufnehmer wird dann nicht benötigt und das Strangpressen erfolgt aus der zylindrischen Blockaufnehmer-Buchse selbst.The innovation according to the device is characterized in that it has a cylindrical block pickup socket with a large heat capacity, which consists of a material that does not deform at the extrusion temperature. In these , ', The metal block to be pressed is inserted " brought ; at one end of this pick-up socket is the t. Arranged while the other end of the block pick-up Socket is set up for the insertion of a ram. jt This device is used in a first manner after they have been heated to the respective extrusion temperature used in the actual billet pick-up of an extrusion press of the usual type. According to a second application, the block pick-up socket, which is made of material with a high thermal capacity, itself forms the block pick-up of the press. A special, larger-diameter billet pick-up is then not required and the extrusion takes place from the cylindrical billet pick-up socket itself.

Die hohe Wärmekapazität der Blockaufnehmer-Buchse wird vorzugsweise dadurch erhalten, daß man die Wandstärke der Buchse zumindest gleich ihrem Innendurchmesser wählt ; wenn man von der zweiten der oben erwähnten Anwendungsweisen Gebrauch macht, entspricht die Buchse vorzugsweise dieser Bedingung, weil sie dann wesentlich größeren Beanspruchungen ausgesetzt ist, da sie an ihrem Umfang nicht mehr durch den Blockaufnehmer der Presse unten stützt wird. Nach einem wesentlichen zusätzlichen Merkmal der Neuerung ist die Innenfläche der Blockaufnehmer-Buchse mit einer Auskleidung aus einem Material versehen, das durch das zu verpressende Metall nicht angegriffen wird. Diese Auskleidung kann fest oder lösbar an der Innenwand angeordnet sein ; sie besteht beispielsweise aus einem hochtemperaturfesten Metall oder aus einer hochtemperaturfesten Verbindung, wie einem hitzebeständige : .', Karbid. ' Die Auskleidung ist vorzugsweise an ihrem oberen oder rückwärtigen Ende durch eine Schulter abgestützt, die es unmög- lich macht, daß die Auskleidung während des Strangpressens längs des Preßstempels nach rückwärts aus der Blockaufnehmer-Buchse v herausgedrückt wird.The high thermal capacity of the block pickup socket is preferably obtained by choosing the wall thickness of the socket to be at least equal to its inner diameter; If one makes use of the second of the above-mentioned modes of application, the bushing preferably corresponds to this condition, because it is then subjected to much greater stresses, since it is no longer supported at its periphery by the block pick-up of the press below. According to an essential additional feature of the innovation, the inner surface of the block pick-up socket is provided with a lining made of a material that is not attacked by the metal to be pressed. This lining can be fixed or detachable on the inner wall; it consists, for example, of a high-temperature resistant metal or of a high-temperature-resistant connection, such as a heat-resistant: . ', Carbide. ' The liner is preferably at its top or rear end supported by a shoulder, which makes it impossible Lich makes that the lining during the extrusion along the ram backwards out of the block receiver bushing v is pushed out.

Bei einer ebenfalls bevorzugten Ausbildungsform des Neuerungsgegenstandes ist an der rückseitigen Stirnfläche der Blockaufnehmer-Buchse ein lösbarer Ring vorgesehen, der die Vorschubbewegung des Stempels begrenzt. Zu diesem Zweck hat der Stempel selbst einen mit größerem Durchmesser ausgeführten Ansatz oder Bund, der an den Ring anstößt ; diese Ausbildung gestattet es, zu vermeiden, daß das vordere oder stirnseitige Ende des Stempels oder eine Preßscheibe gegen Ende des Strangpreßvorganges mit der Matrize in Berührung kommt. In a likewise preferred embodiment of the innovation object there is a detachable ring on the rear face of the block pick-up socket provided that the feed movement of the stamp limited. to for this purpose the punch itself has a larger diameter Shoulder or collar that abuts the ring; this training makes it possible to avoid that the front or front end of the punch or a press disk against Comes into contact with the die at the end of the extrusion process.

Zur näheren Erläuterung der Neuerung wird nun ein den Umfang der Neuerung in keiner Weise einschränkendes Ausführungsbeispiel einer neuerungsgemäßen Metallstrangpreßvorrichtung beschrieben, das in der Zeichnung veranschaulicht ist. To explain the innovation in more detail, the scope of the Innovation in no way restrictive embodiment of an innovation according to the invention Metal extrusion apparatus described, which is illustrated in the drawing.

Die dargestellte, in eine geeignete Presse einbaubare Stran, preßvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen Blockaufnehmer-Buchse 1, die in diesem Falle gleichzeitig den Blockaufnehmer der Preßvorrichtung bildet und den zylindrischen Innenraum begrenzt, in den der zu verpressende Metallblock 2 eingeführt wird. Der Preßstempel 3 liegt mit seiner Stirnfläche auf einer hochtemperaturfesten Preßscheibe 4 auf ; die Länge des , Stempels bis zu dem an seinem rückwärtigen Ende vorgesehenen Ansatz in Form eines Außenbundes 3a ist derart bemessen, daß die stirnseitige Fläche des Stempels bzw. der Preßscheibe. ~4~~, ~ , nicht ganz bis zu der inneren Stirnfläche der PreßMatrize 5 kommen kann ; der Bund 3a stützt sich vorher auf den Ring 6 ab und begrenzt damit den Stempelhub. Der Ring 6 ist abnehmbar und an der Rückseite der Blockaufnehmer-Buchse 1 mittels der Kopfschrauben 7 festgelegt. Am unteren Ende der Blockaufnehmer-Buch 1 ist mit den Kopfschrauben 8 der Matrizenhalter 9 befestigt, der sich auf die Druckplatte 10 der Strangpresse abstützt.The illustrated, in a suitable press installable Stran, pressing device consists essentially of a cylindrical block pick-up socket 1, which in this case also forms the block pick-up of the pressing device and delimits the cylindrical interior into which the metal block 2 to be pressed is inserted. The ram 3 lies with its end face on a high-temperature-resistant press disk 4; the length of the , Stamp up to that provided at its rear end Approach in the form of an outer collar 3a is dimensioned such that the front surface of the punch or the press disk. ~ 4 ~~, ~ , not all the way to the inner face of the press die 5 can come ; the collar 3a is supported on the ring 6 beforehand and thus limits the punch stroke. The ring 6 can be removed and is fixed to the rear of the block pickup socket 1 by means of the head screws 7. At the lower end of the block pick-up book 1, the die holder 9 is fastened with the head screws 8 and is supported on the pressure plate 10 of the extrusion press.

Zweckmäßigerweise ist an der Innenfläche der Matrize 5 ein innen konisch geformter Ring 11 angeordnet, der "Strangpreßkonus" genannt wirdo Die Innenwand der zylindrischen Aufnehmer-Buchse 1 ist mit einem gerollten Molybdänblech 12 ausgekleidet, das sich mit seinem oberen Rand an die Schulter 13 anlegt, die ein Hochgleiten der Auskleidung während des Ausübens des Preßdruckes auf den Block 2 durch den Preßstempel 3 verhindert. Expediently, there is an inside on the inner surface of the die 5 conical shaped ring 11 called the "extrusion cone" o the inner wall the cylindrical transducer socket 1 is lined with a rolled molybdenum sheet 12, which rests with its upper edge on the shoulder 13, the sliding up of the Lining while the pressure is exerted on the block 2 by the ram 3 prevented.

Die Blockaufnehmer-Buchse 1 besteht aus hochtemperaturfestem Stahl, sie kann auch aus einem anderen hitzebeständigen Material, wie Wolframkarbid, bestehen. The block pick-up socket 1 is made of high-temperature resistant steel, it can also consist of another refractory material such as tungsten carbide.

Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Matrize 5, die nur eine einzige zentrale Öffnung aufweist, kann mach auch Matrizen mit mehreren Durchlaßöffnungen benutzen. Die neuerungsgemäße Vorrichtung kann in unterschiedlicher .", Weise Anwendung flößen ; zwei besonders vorteilhafte Anwendungs- ' weisen sind die folgenden : t. Nach der ersten Anwendungsweise wird die gesamte in der. , Zeichnung dargestellte Anordnung-mit Ausnahme des Preßstempels 3 und der Druckplatte 10 der Presse-dh. die eigentliche Strang- preßvorrichtung und der zu verpressende Block 2, in einem besonderen Ofen auf die Strangpreßtemperatur aufgeheizt. Dann wird das Ganze in einen üblichen Blockaufnehmer bzw. einen Blockaufnehmermantel einer Presse eingesetzt, zu der die Druckplatte 10 gehört. Das Vorschieben des Preßstempels 3, der entweder einen Teil des Kolbens der Presse bilden kann oder durch den Pressenkolben seinerseits bewegt wird, bewirkt sodann den eigentlichen Strangpreßvorgang.Instead of the die 5 shown in the drawing, which has only a single central opening, it is also possible to use dies with several passage openings. The innovation according to the device can be in different . ", Wise application raft; two particularly advantageous application ' ways are the following: t. After the first application, the entire in the. , Drawing shown arrangement-with the exception of the ram 3 and the pressure plate 10 of the press-ie. the actual strand pressing device and the block to be pressed 2, heated in a special furnace to the extrusion temperature. Then the whole thing is inserted into a conventional block pick-up or a block pick-up casing of a press, to which the pressure plate 10 belongs. The advancement of the ram 3, which can either form part of the piston of the press or is in turn moved by the press piston, then causes the actual extrusion process.

Bei einer zweiten Anwendungsweise wird die in der Zeichnung dargestellte Anordnung auf die Strangpreßtemperatur aufgeheizt und der Strangpreßvorgang spielt sich ohne Benutzung eines besonderen Blockaufnehmermantels ab. Das Aufheizen kann mittels eines Heizofens oder einer Heizeinrichtung erfolgen, die außen um die Blockaufnehmer-Buchse 1 unmittelbar an ihrer Verwendungsstelle angeordnet ist, an der die Preßvorgänge durchgeführt werden. In a second application, the one shown in the drawing The arrangement is heated to the extrusion temperature and the extrusion process plays without using a special block pick-up jacket. The heating can by means of a heating furnace or a heating device, the outside of the block pick-up socket 1 is arranged directly at its point of use, where the pressing operations be performed.

Es sei darauf hingewisen, daß gegen Ende des Strangpreßvorganges, wenn die Preßscheibe 4 sich noch in einem bestimmten Abstand von der stirnseitigen Fläche der Preßmatrize 5 befindet, der Strangpreßvorgang durch das Auftreffen des Bundes 3a am Preßstempel 3 auf den Ring 6 unterbrochen wird ; man kann dann diesen Ring entferpen und den Preßstempel weiter an die Auf- "tt nehmerbuchse hine t drücké, um auf einfache Weise den Blockrest aus der Aufnehmerbuchse 1 herauszudrücken. It should be pointed out that towards the end of the extrusion process, when the press disk 4 is still at a certain distance from the end face of the press die 5, the extrusion process is interrupted by the impact of the collar 3a on the ram 3 on the ring 6; you can then remove this ring and move the ram to the "tt Push the slave socket in to remove the remainder of the block in a simple manner out of the pickup socket 1.

Die soeben beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung wurde in der Praxis für das Strangpressen von Uran benutzt. Der zu verpressende Block 2 konnte während des gesamte Preßvorganges auf der günstigsten Strangpreßtemperatur von 970°C gehalten werden. Der konische Ring 11 bestand aus Molybdä : und die Preßscheibe 4 aus Wolframkarbid ; der Preßstempel 1 war aus Stahl, er wurde mit Graphit geschmiert. Der Innendurchmesse : des äußeren Blockaufnehmers bzw. deß Blockaufnehmermantels lag zwischen 70 und 115 mm und der zu verpressende Block hatte einen Durchmesser zwischen 10 bis 40 mm. Das Mìybdänblech 12 hatte eine Dicke von etwa 0,06 bis 1 mm, vorzugsweise 0,1 mm. Die Aufnehmerbuchse 1 aus hochtemperaturfestem Stahl und das Molybdänblech 12, das die Auskleidung der inneren Fläche der Buchse 1 bildet, können durch eine Aufnehmerbuchse aus Wolframkarbid ersetzt werden. Das Wolframkarbid und das Molybdän wurden im Rahmen der vorliegenden Erfindung gewählt, weil sie besonders gute Festigkeitseigenschaften bei hohen Temperaturen haben und mit dem Uran keine Verbindung eingehen, beispielsweise kein Eutektikum bilden. The device just described and shown in the drawing was used in practice for the extrusion of uranium. The one to be pressed Block 2 was able to use the most favorable extrusion temperature during the entire pressing process of 970 ° C are kept. The conical ring 11 was made of molybdenum: and the press disk 4 made of tungsten carbide; the ram 1 was made of steel, it was lubricated with graphite. The inside diameter: of the outer block pick-up or the block pick-up jacket was between 70 and 115 mm and the block to be pressed had a diameter between 10 to 40 mm. The miybdenum sheet 12 had a thickness of approximately 0.06 to 1 mm, preferably 0.1 mm. The transducer socket 1 made of high-temperature steel and the molybdenum sheet 12, which forms the lining of the inner surface of the bushing 1, can be replaced by a tungsten carbide pick-up bushing. The tungsten carbide and molybdenum were chosen in the context of the present invention because they are special have good strength properties at high temperatures and none with uranium Enter into connection, for example, do not form a eutectic.

Bei Benutzung einer Matrize mit sieben Durchlaßöffnungen konnten ohne weiteres aus einem Uran-Block von 30 mm Durchmesser unmittelbar sieben Urandrähte mit einem Drahtdurchmesser von je 1 mm stranggepreßt werden. When using a die with seven passage openings seven uranium wires straight away from a uranium block of 30 mm in diameter be extruded with a wire diameter of 1 mm each.

Claims (1)

Schutzansprüche --------------- 1. Vorrichtung zum Strangpressen von Metallen, insbesondere solchen Metallen, bei denen der Temperaturbereich eines günstiger plastischen Zustandes sehr eng ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung eine zylindrische Blockaufnehmer-Buchse (1) mit großer Wärmekapazität aufweist, die aus einem bei der Strangpreßtemperatur nicht verformbarem Mate- rial besteht und zur Aufnahme des zu verpressenden Metallblock (2) dient, daß an der einen End#seite der Blockaufnehmer-Buchse eine Preßmatrize (5) befestigt und das andere Ende der Buchse zur Aufnahme eines Preßstempels (3) ausgebildet ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockaufnehmer-Buchse (1) eine Wandstärke hat, die zumindest gleich ihrem Innendurchmesser ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der rückseitigen Stirnseite der Blockaufnehmer-Buchse ( (1) ein lösbarer Ring (6)'angeordnet ist, während an dem rück- seitigen Teil des Preßstempels ein beispielsweise bundartiger radialer Vorsprung (3a) vorgesehen ist, der gegen Ende des-Preßvorganges auf den Ring auftrifft. 4. Vorrichtung'nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die Blockaufnehmer-Buchse (1) eine-feste oder lösbare innere Auskleidung (12) aus einem Material aufweist, das durch das zu verpressende Material nicht angegriffen wird.Protection claims --------------- 1. Device for extrusion of metals, especially those metals in which the temperature range of a favorable plastic state is very narrow, characterized in that the device has a cylindrical block receiver bushing (1) with a large heat capacity, which consists of a non-deformable at the extrusion temperature Mate rial and to accommodate the metal block to be pressed (2) serves that on one end # side of the block pick-up socket a press die (5) is attached and the other end of the socket is designed to receive a press ram (3). 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the block pickup socket (1) has a wall thickness which is at least equal to its inner diameter. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that on the rear face of the block pick-up socket ( (1) a detachable ring (6) 'is arranged, while on the rear side part of the ram, for example a collar-like radial projection (3a) is provided which strikes the ring towards the end of the pressing process. 4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the block pick-up socket (1) has a fixed or detachable inner lining (12) made of a material which is not attacked by the material to be pressed. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch-gekennzeichnet, daß die Blockaufnehmer-Buchse (1) in ihrem oberen Teil eine innere Schulter (13) aufweist, die zur Abstützung der Auskleidung (12) dient 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, die zum Strangpressen von Uran bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung aus einem Molybdänblech (12) besteht, die Blockaufnehmer-Buchse (1) aus Wolframkarbid, die Matrize (5) ebenfalls aus Wolframkarbid ist und an der Eintrittsseite der Matrize ein innen konischer Strangpreßring (11) aus Molybdän vorgesehen ist.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the block pickup socket (1) in its upper part has an inner shoulder (13) for support the lining (12) is used 6. The device according to claim 4, which is for extrusion is determined by uranium, characterized in that the lining is made of a molybdenum sheet (12), the block pick-up socket (1) made of tungsten carbide, the die (5) as well is made of tungsten carbide and is tapered on the inside on the entry side of the die Extrusion ring (11) made of molybdenum is provided. 7. Vorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Blockaufnehmer-Buchse (1), der in ihr sitzende, zu verpressende Metallblock (2) und die Matrize (5) als Einheit nach ihrem Aufheizen auf die Strangpreßtemperatu in einen äußeren Aufnehmer bzw. einen Blockaufnehmermantel einer Strangpresse einsetzbar sind. 8. Vorrichtung nach iregendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch t gekennzeichnet, d die Bl'pckaufnehmer-Buchse (1) für sich allei " den Blockaufnehmer der Strangpresse bildet und mit einer Heiz- t. vorrichtung umgeben ist, die die Buchse (1), die Matrize (5) und den in der Buchse enthaltenen zu verpressenden Block (2) auf die Strangpreßtemperatur beheizt.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least the block pick-up bushing (1), the metal block (2) to be pressed and the die (5) seated in it as a unit after it has been heated to the extrusion temperature an outer receiver or a block receiver jacket Extrusion press can be used. 8. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized t marked, d the block pickup socket (1) alone " forms the billet receiver of the extrusion press and with a heating t. The device is surrounded which heats the socket (1), the die (5) and the block (2) contained in the socket to be pressed to the extrusion temperature.