DE2419709B2

DE2419709B2 - Presstempelhalterung an einer metallstrangpresse

Info

Publication number: DE2419709B2
Application number: DE19742419709
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef 4070 Rheydt; Siegert Klaus Dipl.-Ing. 1000 Berlin Zilges
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1974-04-24
Filing date: 1974-04-24
Publication date: 1976-09-02
Also published as: JPS50139053A; DE2419709A1; FR2268577A1; IT1037405B; AU8008675A; US4084422A; FR2268577B1; JPS5319553B2; GB1453407A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Preßsteinpelhalterung an einer Metallstrangpresse, bei der der Preßstempel mit seinem Fuß axial über Kugel und Pfanne abgestützt und der Stempel selbst mittels einer Führung fluchtend zur Achse der Aufnehmerbohrung geführt ist. Unter dem Begriff der Metallstrangpresse wird dabei die Strang- und Rohrpresse nach den direkten und indirekten Preßverfahren für alle Arten von Leichtmetall, Schwermetall und Stahl verstanden.

Beim direkten und auch beim indirekten Strangpressen von Leichtmetall. Schwermetall und Stahl! wird der Preßstempel mechanisch hoch belastet. Entsprechend dieser Belastung und entsprechend der Werkstoffestigkeit des Preßstempels ist der Preßstempelquerschnilt auszulegen.

Bei dem üblichen starren Einspannen des Preßstempels an seinem Fuß wird er im Betrieb nicht nur durch Druckspannungen, die sich aus der jeweiligen Stempelkraft und der Querschnittsfläche ergeben, sondern auch durch Biegespannungen belastet.

Bei Vermeidung dieser zusätzlichen Biegespannungen wäre es möglich, unter Beibehaltung der Werkstofffestigkeit des Preßstempels die Querschnittsfläche zu verringern, was insbesondere beim indirekten Strangpressen von Vorteil ist, oder es könnte unter Beibehaltung der Querschnittsfläche des PreBstempels die Werkstoffestigkeit verringert werden. Ferner wäre es möglich, bei gleicher Festigkeit und gleichem Querschnitt die Länge des Preßstempels zu vergrößern.

was beim indirekten Strangpressen besonders erwünscht ist.

Beim direkten und indirekten Strangpressen ergibt sich insbesondere für das »Pressen mit Schale« und für das »Rohrpressen miticls Dorn« sowie für den Lochvorgang die Forderung nach genauer zentrischer Lage des Preßstempels und gegenseitiger Ausrichtung der Werkzeuge. Beispielsweise wird beim direkten oder indirekten Strangpressen mit Schale der Block derart verpreßt, daß die Außenzonen des Blockes an der Wandung des Blockaufnehmers haften. Es bildet sich jedoch nur dann eine Schale mit gleichmäßiger Wandstärke über die Schalenlänge und den Schalenumfang aus, wenn eine zur Bohrung des Blockaufnehmer exakt konzentrische Lage der Preßscheibe beim direkten Strangpressen bzw. der Matrize beim indirekten Strangpressen gegeben ist. Nur bei ausreichend dick gewähltei gleichmäßiger Stärke der Preßschale ist es möglich, ein Einfließen von Metalloxyden und Verunreinigungen der Blockoberfläche in das Preßprodukt zu vermeiden.

Beim direkten und indirekten Strangpressen von Rohren mittels Dorn, insbesondere beim »Roh-pressen mit Schale«, ist es zur Erreichung enger Rohrtoleranzen wesentlich, daß der Dorn exakt zentrisch /um Blockaufnehmer einerseits und zur Matrize andererseits geführt ist.

Beim direkten Rohrpressen wird der Dorn im Preßstemoel geführt. Somit ist die zentrische Lage des Preßstempels beim Rohrpressen Voraussetzung für eine exakte Dornführung.

Beim indirekten Rohrpressen wird der Dorn in der Bohrung eines im Blockaufnehmer zentrierten Verschlußstückes geführt. Hierbei wird die Matrize vom Preßstempel gehalten. Auch hier sollte sich der Preßstempei daher genau zentrisch zur Blockaufnehmerbohrung bewegen.

Es ist auch schon bekannt (DT-PS b 23 541). bei Strangpressen den Preßsiempel gelenkig abzustützen und zur Aufnehmerlängsachse zu führen. Zur Ermöglichung eines Winkelversatzes zwischen der Preßstempelachse und der Hauptpreßzylinder- bzw. der Hauptpreßkolbenachse ist die Kolbenstirnseite kugelig und das auf den Stempelfuß wirkende Teil als zur Kugelform passende Pfanne ausgebildet. Der Stempel selbst wird in am Zylinderholm angeordneten Armen geführt. Der Preßstempel erfährt hierbei gegenüber der Aufnehmerachse eine entsprechende Längsführung. Da der Aufnehmer mit seiner Achse gegenüber der Achse des Zylinderholmcs auch etwas versetzt sein kann, ist hier keine endgültige Gewähr für eine Zentrierung des Stempels gegenüber der Aufnehmerachse gegeben.

Ferner ist eine Lochpresse bekannt (US-PS 30 15 387), bei der der Lochstempel einen axial auf ihm beweglichen Führungsring aufweist. Bei Vorgehen des Stempels in Richtung Aufnehmer setzt sich dieser Ring in eine entsprechende Ausnehmung am oberen Ende der vertikalen Aufnehmerbüchse, wobei diese der Form des Ringes angepaßte Ausnehmung für den Stempel während des Lochens eine gewisse seitliche Führung ergibt.

Der Stempel selbst ist hier jedoch nicht gelenkig gelagert, so daß dieser Führungsring dem Stempel nur bedingte Führung unter möglichem seitlichen Klemmen und unter Zwang geben kann. Dadurch können auch zu den den Stempel belastenden Druckspannungen zusätzliche Biegespannungen im Stempel auftreten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei

einer Metallstrangpresse einen Preßsiempel in seiner Halterung derart anzuordnen, daß er nur reine Druckkräfte ohne zusätzliche Biegekräfte aufnimmt, und daß ein Strangpressen von Vollmaterial mit Schale bei gleichmäßiger Schaiendicke bzw. von Rohren mit exakt gleichen Wandstärken ermöglich i wird.

Nach der Erfindung wird dies bei der eingangs genannten Preßstempelhalterung dadurch erreicht, daß die Führung, wie bei Lochpressen bekannt, eine den Stempel führende, in der Aufnehmerbohrung oder an der Aufnehmerstirnseite gelagerte Zenlrierhülse ist.

Aufgrund dieser zentrischen Führung des Stempels mittels der Zentrierhülse am Blockaufnehmer bzw. in der Bohrung des Blockaufnehmer, wobei der Stempelfuß zusätzlich über Kugel und Pfanne abgestützt ist, ist es möglich, beim Pressen mit Schale eine gleichmäßige Dicke der sich bildenden Schale und beim Rohrpressen entsprechend gute Rohrtoleranzen zu erreichen. Außerdem nimmt der Stempel keine Biegespannungen mehr auf, da er aufgrund seiner Lagerung der Zentrierung durch die Zemrierhülse in begrenztem Umfang folgen kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Zentrierhülse zum Einschieben in die Bohrung des Aufnehmers mit einer Fase versehen. In weiterer Ausführung kann die Zentrierhülse aus zwei Halbschalen bestehen.

Die Zentrierhülse ist auch vorteilhaft von auf dem Stempel angeordneten Federelementen gegen den Blockaufnehmer bzw. seine Bohrung andrückbar.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Zentrierhülse auch aus drei der Stempelkont^r angepaßten, um 120° zueinander versetzten Gleitstücken bestehen, die in je einem Gleitstückhalter angeordnet sind. Dabei sind die Glcitstückhalter vorteilhaft innerhalb von am BiocKauinchmer angeordneten Führungen hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch radial anstellbar, wobei der Anstellweg durch einstellbare Anschläge begrenzbar ist.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung zum direkten als auch indirekten Pressen anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Metallstrangpresse nach dem direkten Preßverfahren zum Rohrpressen,

F i g. 2 einen Ausschnitt aus einer Metallstrangpresse nach dem indirekten Preßverfahren zum Rohrpressen,

Fig. 3 einen Preßstempel, dessen Führung als Zentrierhülse am Blockaufnehmer mittels Feder andrückbar ist,

F i g. 4 die Führung eines Preßstempels am Blockaufnehmer mittels eines in einem Gleitstückhalter geführten Gleitstückes entsprechend dem Schnitt IV-IV der F i g. 5 und

F i g. 5 einen Schnitt V-V nach der F i g. 4.

Fig. 1 zeigt eine Metallstrangpresse nach dem direkten Preßverfahren für Rohre mit einem Gegenhaiter 1, einem Laufholm 2 und einem dazwischen in der Preßachse angeordneten Blockaufnehmer 3. Im Gegenhalter 1 ist in der Preßachse eine Druckplatte 4 vorgesehen, auf die sich in einem Werkzeughalter 5 vorgesehene Druckstützen 6 und 7 abstützen. An der Druckstütze 7 liegt eine Matrize 8 an, die in der Bohrung 9 an der linken Seite des Blockaufnehmers 3 zentriert ist.

Im Laufholm 2 ist ein Preßstempel 10 vorgesehen, der sich mit seinem flanschartigen Fuß 11 gegen eine Druckplatte 12 abstützt. Die Druckplatte 12 ist auf der dem Preßstempel 10 abgewandten Seite kugelförmig ausgebildet und ruht in einer kartenförmig ausgebildeten StützDlatte 13, die wiederum im Laufholm 2 gelagert ist. Ein den Fuß 11 des Preßstempels 10 umgreifender Haltering 14 ist nvitelj Schrauben 15 a.· der Stützplatte 13 befestigt. Zwischen dem Fuß 11 des Preßstempels 10 und dem Hallering sind Druckfedern 16 vorgesehen, die den Fuß des Preßstempels 10 gegen die Druckplatte 12 und damit über die kugelförmige Lagerung gegen die Stützplatte 13 drücken. Mittels dieser Anordnung ist eine gelenkige Halterung des Preßstempels 10 innerhalb eines vorgegebenen Winkels, z. B. 3°, gegeben.

Der Preßstempel ist hohl ausgebildet In seiner Bohrung 17 ist ein Dorn 18 mittels eines Zentrierringes 19 geführt. Der während des Preßvorganges feststehende Dorn 18 ragt mit seiner Spitze in die öffnung der Matrize 8. Der Preßstempel 10 ist am bzw. im Blockaufnehmer 3 mittels einer Zenirierhüise 20, die in einem Ring 2t ruht, geführt. Am Kopf des Preßstempels

10 ist eine Preßscheibe 22 zentrisch angesetzt, deren Außendurchmesser kleiner als die Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 ist.

Zwischen Preßstempelkopf bzw. Preßscheibe 22 und Matrize 8 ruh! ein zu einem Rohr 23 auszupressender Block 24. Beim Auspressen des hohlen Blockes 24 über die Spitze des Domes 18 durch die öffnung der Matrize 8 zu dem Rohr 23 bildet sich im Ringraum zwischen Preßsciieibe 22 und Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 eine Schale 25 aus. Infolge der gelenkigen Lagerung am Preßstempelfuß und der Zentrierung des Preßstempelschaftes in der Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 erhält die Schale 25 eine gleichmäßige Wandstärke.

Fig. 2 zeigt das indirekte Strangpreßverfahren. An der Druckplatte 4 des Gegenhalters 1 stützt sich die Stützplalte 13 ab, die im Werkzeughalter 5 zentriert ist. Auf der kartenförmigen Vorderseite der Stützplatte 13 ruht die einseitig kugelförmig ausgebildete Druckplatte 12, an die sich der Preßstempel 10 mit seinem Fuß

11 abstützt. Der mittels Schrauben 15 mit der Stützplatte 13 verbundene Haltering 14 drückt den Fuß Il des Preßstempels 10 mittels Federn 16 gegen Druckplatte 12.

Der hohle Preßstempel 10, der wiederum in der in einem Ring 21 ruhenden Zentrierhülse 20 am Blockauf nehmer 3 zentriert ist, steht bei dem indirekten Preßverfahren still. An seinem Kopf trägt der Preßstempel 10 beim indirekten Preßverfahren die Matrize 8, die auf ihm zentriert ist.

Zur Bildung einer Schale 25 ist der Durchmesser der Matrize 8, die jetzt über den Preßstempel in der Bohrung 9 zentriert ist, kleiner als die Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3. Soll jedoch ohne Schale gepreßt werden, kann der Matrizendurchmesser etwa gleich der Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 sein. Damit kann beim indirekten Strangpreßverfahren ohne Schale ohne eine weitere Zentriervorrichtung der Preßstempel 3 auch im Blockaufnehmer zentriert werden.

Die Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 ist auf der rechten Seite durch ein Verschlußstück 26 verschlossen. Das Verschlußstück 26 stützt den Blockaufnehmer 3 gegen den Laufholm 2 ab. In dem Verschlußstück 26 ist der Dorn 18 zentriert, der während des Indirektpreßvorganges mit seiner Spitze in der Matrizenöffnung steht.

Der in der Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 ruhende hohle Block 24 wird aus dem sich mit dem Laufholm 2 nach links bewegenden Blockaufnehmer 3 durch die öffnung der feststehenden Matrize 8 mittels des Domes 18 durch den hohlen, feststehenden Preßstempel hindurch zu einem Rohr 23 ausgepreßt. Die Preßschale 25 bildet sich hier in der Bohrung 9 gemäß F i g. 2 links

Vt)H Jei Matrize 8.

Die Zentrierhülse 20 (Γ ig. 3) kann durch eine zwischen Zentrierhülse 20 und dem Fuß 11 des PrelJstcmpcls 10 angeordnete, den !'rollstempel umgebende Druckfeder 27 in die Bohrung 9 des Blockaufnehmers 3 gedrückt werden.

Die Zcntrierhiilsc 20 kann auch aus zwei Halbschalen bestehen, die zusammen die gleiche Torrn wie die Zentrierhülse 20 haben. Bei Preßbeginn werden sie von H.ind in die Bohrung eingeschoben. Die Druckfeder 27 entfallt bei Halbschalcnausführung der Zcntrierhiilsc

Entsprechend den F i g. 4 und 5 wird der Prcßstempel 10 von mindestens einem Gleitstück 28 geführt, das am Blockaufnehmer 3 in einem Glcilsiüekhalier 29 gehaller und welches die AulSenkontur des Preßstempels IC aufweist. Der Glcitstiickhallcr 29 gleitet radial in an Blockaufnehmer 3 befestigten Führungen 30. Dii. Anstellung des Gleit Stückes 28 an den Prcßslempel K erfolgt hydraulisch oder pneumatisch mittels einci Kolben-Zylinder-F.inheii. wobei inn Glcitstückhalter 2' ein Zylinder 31 vorgesehen ist. in welchem ein Kolbei 32 gleitet und sich mit seiner Kolbenstange 53 auf einen am Blockaufnehmer 3 befestigten Ansehlag 34 abstützt Minstellbare Hubbegrenzungsanschlage 35 sichern ili< zentrische Lage des l'rellsienipcls 10.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. PreBstempelhalterung an einer Metallstrangpresse, bei der der Preßstempei mit seinem Fuß axial über Kugel und Pfanne abgestützt und der Stempel S selbst mittels einer Führung fluchtend zur Achse der Aufnehmerbohrung geführt ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Führung, wb bei Lochpressen bekannt, eine den Stempel (10) führende, in der Aufnehmerbohrung oder an der Aufnehmersiirnseite gelagerte Zentrierhülse (20) ist.

2. PreBstempelhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (20) zum Einschieben in die Bohrung (9) des Blockaufnehmers (3) mit einer Fase (20a) versehen ist.

3. PreBstempelhalterung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (2S) aus zwei Halbschalen besteht.

4. Preßslempelhalterung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse (20) von auf dem Stempel (10) angeordneten Federelementen (27) gegen den Blockaufnehmer (3) bzw. seine Bohrung (9) andrückbar ist.

5. PreBstempelhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhülse aus drei der Stempelkontur angepaßten, um 120" zueinander versetzten Gleitstücken (28) besteht, die in je einem Gleitstückhalter (29) angeordnet sind.

6. PreBstempelhalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstückhalter (29) innerhalb von am Blockaufnehmer (3) angeordneten Führungen (30) hydraulisch,. pneumatisch oder mechanisch radial snstellbar sind, wobei der Anstellweg durch einstellbare Anschläge (35) begrenzbar ist.