DE2102708C3 - Preßvorrichtung zum Einziehen und Ausformen eines verdickten Halses an metallischen Rohren - Google Patents
Preßvorrichtung zum Einziehen und Ausformen eines verdickten Halses an metallischen RohrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Preßvorrichtung zum Einziehen und Ausformen eines verdickten Halses an
metallischen Rohren, mit einer Preßvorrichtung zum fortschreitenden Einpressen des Rohres in eine
bc-heizbare Matrize, deren Innenkontur der Außenkontur des fertigen Werkstückes entspricht und die im
Anschluß an einen der Verringerung des Rohres dienenden, sich in Einpreßrichtung konisch verjüngenden
Abschnitt einen zylinderförmigen Abschnitt aufweist, wobei im zylinderförmigen Abschnitt am
Übergang zum konischen Abschnitt ein kolbenförmiger Verschlußkörper angeordnet ist, der nach Auftreffen
des eingepreßten Rohres gesteuert in dem zylinderförmigen Abschnitt nach rückwärts bewegt wird.
Insbesondere in der Flugzeugtechnik und auf verwandten Gebieten werden rohrförmige zylindrische
Bauelemente insbesondere als Übertragungsorgane bzw. Verbindungselemente gebraucht, deren Endteile
im Durchmesser verringert sind, wobei die Übergänge zu den Endteilen im allgemeinen kegelstumpfartig
ausgeführt sein müssen. Die Endteile bzw. Übergangsrohrstücke dienen insbesondere der Verbindung derartiger
Bauelemente, insbesondere durch Schrauben.
Zur Herstellung derartiger Bauelemente ist aus der GB-PS 5 60 918 eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art bekannt. Bei dieser wird die Wanddicke des entstehenden, sich an den kegelstumpfartigen Übergang
anschließenden zylindrischen Halsabschnittes des Werkstückes dadurch gesteuert, daß der Verschlußkörper,
der einen dem Innendurchmesser des Halsabschnittes entsprechenden Ansatz aufweist und der bei
ständiger Anlage an der Stirnfläche des Werkstückes zu Beginn der Ausformung des Halsabschnittes am
Übergang vom konischen zum zylinderförmigen Abschnitt steht, gegenüber der Matrize bewegt wird und so
die Stauchwirkung in Achsrichtung des Werkstückes steuert. Dabei wird entweder die Matrize über das zu
verarbeitende Kopfende des Werkstückes gezogen, während der Verschlußkörper hinter dieser Bewegung
zurückbleibt und den sich bildenden, zylinderförmigen Halsabschnitt durch Druck auf das Werkstück staucht,
S oder es wird das Werkstück in die ruhende Matrize hineingepreßt, während der Verschlußkörper mit
gegenüber der Relativbewegung zwischen Matrize und Werkstück verminderter Geschwindigkeit zurückweicht
und so den Druck auf die Stirnfläche des
ίο Halsabschnittes und damit dessen Wanddicke steuert. In
jedem dieser Fälle muß erheblicher Aufwand für die Steuerung der verschiedenartigen, jedoch aneinander
anzupassenden Bewegungen des Kolbens und der Matrize oder des Werkstückes gegenüber den festste-
is henden Vorrichtungsteilen getrieben werden.
Bei anderen bekannten Vorrichtungen, bei denen ein rohrförmiger Körper in eine Matrize gepreßt wird, ist
die Matrize entweder bodenseitig geschlossen ausgebildet (AT-PS 2 03 335) oder bodenseitig offen (US-PS
28 70465) oder aber sind alternativ offene und geschlossene Matrizen vorgesehen (DE-PS 6 67 928 und
DE-PS 9 60 145). Bei bodenseitig offenen Matrizen ist eine Steuerung der sich einstellenden Wanddicke des
Halsstückes des Rohres schon infolge der fehlenden
zs axialen Stauchwirkung nicht möglich, während bei
geschlossenen Matrizen zwar die Wanddicke nahezu beliebig erhöht werden kann, jedoch ist hier wiederum
die Formgebung des Endstückes des Rohres durch die geschlossene Matrize vorgesehen, was regelmäßig zu
geschlossenen Endstücken der Rohre führt. Keinesfalls kann mit bodenseitig fest abgeschlossenen Matrizen
etwa eine solche Form des Endstückes erreicht werden, bei der sich an den beispielsweise kegelstumpfförmig
verjüngten Abschnitt ein zylindrischer Abschnitt mit im wesentlichen gleichmäßiger, jedoch gesteuert erheblich
erhöhter Wanddicke anschließt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Preßvorrichtung der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß die Steuerung des Wanddicken-
kes wesentlich vereinfacht und damit der konstruktive und regelungstechnische Aufwand erheblich verringert
wird.
der Verschlußkörper nach Aufstauchen des Rohres auf die Wanddicke des Halses zeit- oder druckabhängig
sofort aus dem zylinderförmigen Abschnitt entfernt wird. Dadurch, daß der Verschlußkörper im Gegensatz
zur bekannten Anordnung keine gesteuerte Relativbewegung gegenüber der Matrize ausführt, sondern
vielmehr während des ersten Teiles des Bearbeitungsvorganges in der Matrize ruht, bildet er zunächst einen
festen bodenseitigen Abschluß der Matrize, in der die Wanddicke des eingepreßten Rohrstückes infolge der
fehlenden Ausweichmöglichkeiten für den Werkstoff ständig erhöht wird. Wenn die gewünschte Wanddicke
an der am Verschlußkörper anliegenden Stirnfläche des Rohres erreicht ist, wird der Verschlußkörper entfernt,
so daß beim weiteren Preßvorgang der Werkstoff in die damit entstandene öffnung im Matrizenboden geschoben
wird, wodurch sich der Hals mit der entsprechenden Wanddicke ergibt. Es muß damit bei der erfindungsgemäßen
Lösung lediglich der Zeitpunkt bestimmt werden, zu dem der ruhende Verschlußkörper vom
Werkstückende entfernt wird, was sich zeit- oder druckabhängig verhältnismäßig einfach erreichen läßt.
Es kann damit auf den erheblichen Aufwand verzichtet werden, der zur Steuerung einer ständigen, langsamen
Relativbewegung zwischen Verschlußkörper und Matrize
bei der bekannten Lösung erforderlich ist
Wird in Ausgestaltung der Erfindung für dünnwandige Rohre vorgesehen, daß die beheizte Matrize einen
dem unverformten Rohr entsprechenden, zylindrischen Abschnitt aufweist, dem, wie an sich bekannt, ein
gekühlter, zylindrischer Abschnitt vorgeschaltet ist, so wird dadurch ein übergreifen der Wärme aus dem
erwärmten Rohrendteil auf das übrige Rohr und damit eine Beeinträchtigung von dessen Druckfestigkeit
vermieden, wihrend der beheizte zylindrische Abschnitt bei guter äußerer Führung des das Werkstück bildenden
Rohres für eine ausreichende Aufheizung desselben von der Verformung sorgt so daß eine Verformung ohne
Riß- und Faltenbildung gewährleistet ist
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert
Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt in einjr Anfangsphase des Arbeitsvorganges,
Fig.2 bis 6 weitere Phasen im Verlauf der Arbeitsvorgänge.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer aus einem Block 11 gebildeten Führungsanordnung 10,
wobei der Block 11 eine zylindrische Röhre 12 bildet Die Führungsanordnung 10 setzt sich in einer Matrize
13 fort, welcher an ihrer der Führungsanordnung 10 zugewandten Seite einen der zylindrischen Röhre 12
angepaßten zylinderförmigen Abschnitt 14 aufweist. Der zylindrische Abschnitt 14 geht in einen kegelstumpfartig
verjüngten Abschnitt 15 über, der seinerseits in einen im Durchmesser verringerten zylindrischen
Abschnitt 16 mündet, welcher schließlich seinerseits an der Außenoberfläche 17 endet.
Der Block 11 ist von einer Kühlanordnung 25 umgeben, beispielsweise von mit Wasser durchströmten
Kühlschlangen. Die Matrize 13 hingegen ist von einer Heizanordnung 26 umgeben, vorteilhafterweise in Form
einer elektrischen Widerstandsheizung.
Der rohrförmige Körper 30, der aus verschiedenen Metallen bestehen kann, beispielsweise aus Leichtmetall
oder entsprechend leichten Legierungen, jedoch auch aus Stahl usw., wobei die Verwendung von Stahl sich
insbesondere auf Pleuel und Pleuelstangen bezieht, und dessen äußeres Endstück 31 zu einem Übergangsrohrstück
44 eingezogen bzw. im Durchmesser reduziert werden soll, wird vorteilhafterweise, soweit möglich,
einer Kaltverformung und Zurichtung unterzogen, so daß es einerseits möglich ist, in Durchmesser und Dicke
entsprechend gebildete Rohrabschnitte zu erhalten und andererseits eine feine Kristallisation.
Der rohrförmige Körper 30 selbst wird, nachdem er an seiner äußeren Oberfläche mit einem Schmiermittel
versehen ist, mit dem Endstück 31 in die Führungsanordnung 10 eingeführt, wobei der Durchmesser der
Führungsanordnung 10 an der inneren Oberfläche 32 im wesentlichen dem äußeren Durchmesser des rohrförmigen
Körpers 30 entspricht. Darauf wird der rohrförmige Körper 30 in die Matrize 13 hineingedrückt, bis seine
vordere Stirnfläche 33 in der Trennebene zwischen dem zylindrischen Abschnitt 14 und dem kegelstumpfartigen
Abschnitt 15 der Matrize 13 liegt. Das weitere Einschieben des rohrförmigen Körpers 30 geschieht
dann unter der Wirkung einer nicht näher dargestellten hydraulischen Presse. Der rohrförmige Körper 30, der
durch die Heizanordnung 26 erwärmt wird, dringt fortschreitend in den Raum 35 des kegelstumpfartigen
Abschnittes 15 vor, wobei sich seine äußere Oberfläche eng an die innere Oberfläche des kegelstumpfförmigen
Abschnittes 15 anschmiegt (vgL Fig.2). Je weiter die
nach innen abgebogene Wand 36 des Körpers 30 in den
als Funktion der Verringerung des Durchmessers. Dabei
verhindert die von der Kühlanordnung 25 bewirkte
ίο zylindrische Abschnitt. 16 der Matrize 13 mittels eines
Verschlußkörpers 22 abgeschlossen. Der Verschlußkörper
22 weist hierzu einen in die öffnung des zylinderförmigen Abschnittes 16 passenden kolbenartigen
Fortsatz 21 auf, dessen Vorderfläche 23 bündig mit dem Vorderende des kegelstumpfartig verjüngten
der Matrize 13 liegt
in Berührung mit der die Matrize 13 abschließenden Worderfläche 23 des Verschlußkörpers 22 kommt (vgl.
F i g. 3), ist die Wanddicke des rohrförmigen Körpers 30 im Bereich seiner Stirnfläche 33 wesentlich größer als
die Wanddicke im unverformten Bereich. Der nunmehr kegelstumpfförmig ausgebildete Teil des rohrförmigen
Körpers 30 wird begrenzt von einer äußeren, konisch zulaufenden Oberfläche 37, wobei der Kegelwinkel dem
des Abschnittes 15 der Matrize 13 entspricht und weiterhin von einer inneren Oberfläche 38, die noch
stärker gegenüber der Achse der Matrize 13 geneigt ist.
nicht mehr weiter vor, es findet jedoch eine weitere
der nunmehr gebildeten kegelstumpfförmigen Wand 39 des rohrförmigen Körpers 30 statt Der dafür benötigte
Werkstoff wird von dem zylindrisch gebliebenen und an die kegelstumpfförmige Wand 39 angrenzenden Rohrabschnitt
41 des rohrförmigen Körpers 30 bezogen (vgl.
Fig.4). Der Preßvorgang wird so lange fortgesetzt, bis
das gewünschte innere Profil 42 ausgebildet ist, und zwar nach Maßgabe der endgültig angestrebten
Wanddicke 43 an der Stirnfläche 33, die für den zylindrischen Rohrabschnitt, das Übergangsrohrstück
44 erwünscht >st.
„ Anschließend wird der Verschlußkörper 22 entfernt,
entweder von Hand oder automatisch. Beispielsweise kann diese Entfernung des Verschlußkörpers 22 als
Funktion des Preßdruckes der Stirnfläche 33 des rohrförmigen Körpers 30 gegen die Vorderfläche 23 des
Verschlußkörpers 22 erfolgen, wenn ein vorbestimmter Wert überschritten wird. Es ist jedoch auch möglich, die
Entfernung des Verschlußkörpers 22 in Abhängigkeit von der Zeit vorzunehmen.
Daraufhin wird der rohrförmige Körper 30 weiter vorgeschoben, wobei sich das zylindrische Übergangsrohrstück
44 (vgl. F i g. 5) ausbildet dessen Durchmesser an der äußeren Oberfläche dem an der inneren
Oberfläche des zylindrischen Abschnittes 16 mit der Wanddicke an der Stirnfläche 43 der zuvor gestauchten
Stirnfläche 33 des rohrförmigen Körpers 30 entspricht. Das Vorschieben des rohrförmigen Körpers 30 wird
eingestellt, wenn das zylindrische Übergangsrohrstück 44 die gewünschte Länge erreicht hat, welche
beispielsweise der Länge des zylindrischen Abschnitts 16 der Matrize 13 entspricht (vgl F i g. 6).
Das fertig geformte Rohrstück umfaßt dann, ausgehend von einem zylindrischen Abschnitt 46, dessen
Wanddicke gegenüber dem unbearbeiteten rohrförmigen Körper 30 unverändert ist, einen kegelstumpfartigen
Abschnitt 47, dessen Wanddicke ausgehend vom Übergang zum Abschnitt 46 anwächst, und einen
zylindrischen Abschnitt 48 bzw. das Übergangsrohrstück 44, dessen Wanddicke der größten Wandstärke
des kegelstumpfartigen Abschnitts 47 entspricht.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es somit möglich, ein kegelstumpfartig eingezogenes
Endstück an einem rohrförmigen Körper 30 zu erhalten, dessen Durchmesser an der engsten Stelle gegenüber
dem Durchmesser an der breitesten Stelle verhältnismäßig klein ist und schließlich sogar so klein sein kann, daß
der rohrförmige Körper völlig verschlossen sein kann, ohne daß irgendwelche Beschädigungen in der Textur
bzw. im Verlauf des Metalls und/oder in dem Oberflächenzustand erkennbar werden.
Die innere Oberfläche 49 des endgültigen zylindrischen
Übergangsrohrstückes 48 kann schließlich in bekannter Weise mit einem Innengewinde versehen
werden, um den Anschluß dieses Teiles an ein anderes, analoges oder unterschiedliches Teil zu ermöglichen.
Auch das andere Ende des rohrförmigen Körpers 30 kann in gleicher Weise behandelt werden, um ein
zweites, analog ausgebildetes Endstück zu erhalten.
Claims (2)
1. Preßvorrichtung zum Einziehen und Ausformen eines verdickten Halses an metallischen Rohren, mit
einer Preßvorrichtung zum fortschreitenden Einpressen des Rohres in eine beheizbare Matrize,
deren Innenkontur der Außenkontur des fertigen Werkstückes entspricht, und die im Anschluß an
einen der Verringerung des Rohres dienenden, sich in Einpreßrichtung konisch verjüngenden Abschnittes
einen zylinderförmigen Abschnitt aufweist, wobei im zylinderförmigen Abschnitt am Obergang
zum konischen Abschnitt ein kolbenförmiger Verschlußkörper angeordnet ist, der nach Auf treffen des
eingepreßten Rohres gesteuert in dem zylinderförmigen Abschnitt nach rückwärts bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (22) nach Aufstauchen des Rohres auf
die Wanddicke des Halses zeit- oder durckabhängig sofort aus dem zylinderförmigen Abschnitt (16)
entfernt wird.
2. Preßvorrichtung nach Anspruch 1 für dünnwandige Rohre, dadurch gekennzeichnet, daß die
beheizte Matrize (13) einen dem unverformten Rohr entsprechenden, zylindrischen Abschnitt (14) aufweist,
dem, wie an sich bekannt, ein gekühlter, zylindrischer Abschnitt (12) vorgeschaltet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR7002258 | 1970-01-22 | ||
FR707002258A FR2077485B1 (de) | 1970-01-22 | 1970-01-22 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2102708A1 DE2102708A1 (de) | 1971-07-29 |
DE2102708B2 DE2102708B2 (de) | 1977-06-30 |
DE2102708C3 true DE2102708C3 (de) | 1978-02-16 |
Family
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