DE2434221C3 - Blockaufnehmer für Metallstrangpressen - Google Patents
Blockaufnehmer für MetallstrangpressenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C27/00—Containers for metal to be extruded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for
- B23P11/02—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits
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Description
45
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bloekauf- ~'°
nehmcr für Metallstrangpressen mit einem Innenzylindcr. dessen Bohrung in Anpassung an die zu verpressenden
Blöcke einen unrunden, /. R ovalen, rechteckigen etc. Querschnitt aufweist, und einem auf
»len Innen/ylinder aufgeschrumpften Außenzylinder. "
Derartige Blockaufnehmer werden bevorzugt beim Herstellen verhältnismäßig flacher Profile verwendet.
In Fig. 1 der Zeichnungen ist ein zum Stande der Technik zahlender Blockaufnehmer für Metallstrangfressen
mit einem länglichen b/vv. ovalen Innenquer- ω>
ichnitt 17 fur den Preßblock gezeigt. Als auszupressendes Profil ist ein flaches U-Profil 16 strichpunktiert
dargestellt. Der Inneiizylinder 14 mit seinem ovalen
bzw. zylindrischen Innenquerschnitt Weist äüßeii zy^
lindrische Form auf und ist in den Außenzylinder 13 eingeschrumpft, Im Zusammenhang mit Fig. 2, in der
der in Fig, I gezeigte Innefizylinder im vergrößerten
Maßstab dargestellt ist, werden nachfolgend die beim
Preßvorgang auftretenden Spannungen verdeutlicht.
Während des Preßvorganges, bei dem sich der Block aufgrund der Preßkraft in fließfähigem Zustand
befindet, wird vom Preßblock - in erster Annäherung - auf die Innenoberfläche des Innenzylinders 14 eine
Druckkraft ρ ausgeübt, die über den Umfang des Innenquerschnittes
etwa gleich groß ist. Die vom Druck ρ beaufschlagten oberen und unteren Wandbereiche
Al, Al und die seitlichen Wandbereiche Bl,
Bl üben senkrecht zu den Wandbereichen gerichtete Kräfte aus, die sich aus dem Produkt Druck mal
Wandanteil, d. h. ρ · Al, ρ · Al, ρ ■ Bl, ρ ■ Bl ergeben.
Durch die größere insgesamt in V-Richtung wirkende
Kraftkomponente treten in den verhältnismäßig schmalen Wandbereichen des Innenzylinders
senkrecht zu der in der y-Achse verlaufenden Schnittebene entsprechend hohe Zugkräfte auf. Diese
Zugkräfte sind zudem über die Wanddicke nicht gleich groß, sondern sie nehmen von der äußeren Begrenzungsfläche
der Innenbüchse zur inneren Begrenzungsfiäche ( 71, Tl) zu. Dies deshalb, weil durch die
größere in y-Richtung wirkende Kraftkomponente auch ein Biegemoment erzeugt wird, das an der Innenoberfläche
in den Bereichen Tl und Tl zur Vergrößerung der Zugspannung führt.
Wird die Druckbelastung in einem derartigen Blockaufnehmer zu groß, besteht in diesen Stellen 71
und Tl die Gefahr einer Rißbildung.
Dieser Gefahr kann zwar dadurch begegnet werden, daß für den Innenzylinder 14 ein Werkstoff mit
hoher Zugfestigkeit verwendet wird, oder daß die Wandstärke des Außenzylinders 13 vergrößert wird.
Beide Maßnahmen fühen jedoch zu einer Kosten- und Gewichtserhöhung des Blockaufnehmers und nicht zu
einer Beseitigung der Ursache der Rißbildung.
Aus der DE-AS 1 121 570 ist ferner ein Blockaufnehmer
zum Verpressen unrunder Blöcke bekannt, bei dem zwar ebenfalls ein Innenteil in einen Aufnehmerzylinder
eingeschrumpft ist -nd bei dem der Innenteil
eine Bohrung mit etwa ianglochförmigem oder rechteckigem Querschnitt aufweist. Der Innenteil ist
jedoch /weigeteilt, so daß in dem Bereich der geringsten Wandstärke des Innenteils von diesem selbst
keine Zugkräfte aufgenommen werden können Dies fuhrt auch hiei /u einer erhöhten Belastung des Aufnehmerzylinders
und zu einer größeren Wanddicke desselben. Außerdem muli bei dieser Anordnung an
den Fugcnhcreichen der beiden Innenteile jeweils ein elastisches Zwischenstück angeordnet werden, um ein
Findringen von Preßgut in die Fugen /u verhindern. Diese bekannte Konstruktion zeichnet sieh einerseits
durch einen größeren Aufnehmer/ylinder und andererseits durch eine Mehrzahl von gegenseitig angepaßten
Einzelelementen mit /um Teil schwierig herzustellenden Oberflächenkonturen aus.
Schließlich ist es hei einem zusammengesetzten Blockaufnehmer, bestehend aus dem Außenzylinder
und dem Innenzylinder mit zylindrischer Innenbohrung bekannt - vergleiche die DE-AS 1 139089 - im
Außen/ylinder eine Heizvorrichtung vorzusehen.
Diese dient sowohl zum Warmhalten des Preßgutes als auch zur Beeinflussung der Spannungen im Innenttnd
Außenzylinder.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den eingangs beschriebeneiij wesentlich einfacher gestalteten
und aufgebauten Blockaufnehmer so weiterzubilden, daß die Zugkräfte in den Bereichen kleinen
24 34
Querschnitts des Innenzylinders herabgesetzt sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Bereich der geringsten Wandstärke des Innenzylinders nutförmige
Ausnehmungen in der Bohrung des Außenzylinders oder in der Außenwand des Innenzylinders angeordnet
sind.
Diese Lösung bietet den Vorteil, daß trotz kompakter und einfacher Konstruktion die Zugkräfte in
den Bereichen kleinen Querschnitts des Innenzylinders erheblicl. herabgesetzt sind. Es ist nicht mehr nötig,
den Innenzylinder aus einem speziellen, hochzugfesten Stahl herzustellen und die Wanddicke des
Außenzylinders relativ stark zu gestalten.
Bei einem Blockaufnehmer mit einem Innenzylinder, dessen Bohrung einen Querschnitt in Form eines
Langlochs aufweist, dehnt sich der Innenzylinder im Betrieb der Strangpresse aufgrund des hohen Innendruckes
in der Bohrung in Richtung der Längsachse des Querschnitts aus, wodurch die Tiefe der symmetrisch
gegenüber der Längsachse des Querschnitts angeordneten Ausnehmungen verkleinert und mithin
eine Druckkraft auf die eine kleine Druckbeaufschidgungsfläche
besitzenden Abschnitte der Bunrung ausgeübt wird. Da eine solche Druckkraft einen hohen
Widerstand gegenüber dem Innendruck darstellt, kann ein Bruch des Innenzylinders an seinen Abschnitten
mit den kleinen Druckbeaufschlagungsflächen verhindert werden, ohne daß für die Herstellung
des Innenzylinders ein Material mit hoher Zugfestigkeit verwendet werden muß.
Versuche haben gezeigt, daß bei einem Blockaufnehmer, dessen Innenzylinder eine Bohrung mit einem
Querschnitt in Form eines Langloches aufweist, die besten Ergebnisse dann erzielt werden, wenn die
Ausnehmungen in Umfangsrichtung eine Längsausnehmung besitzen, die etwa gleich oder geringfügig
größer ist als das Doppelte des Radius der die kleinen Druckbeiuifschlagungsflächen besitzende Abschnitte
der Bohrung des Innenzylinders.
Ferner hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn sich die symmetrisch gegenüber der Längsachse des
langlochförmigen Querschnitts angeordneten Ausnehmungen jeweils über einen Bogen von etwa 60°
relativ zu den Krümmungsmittelpunkten des Bohrungsquerschnitts erstrecken. Versuchsergebnisse haben
schließlich auch gezeigt, daß jede Ausnehmung vor dem Aufschrumpfen des Außenzylinders eine
Tiefe von W= 1,5 bis \'1(llJ()stel des Außendurchmessers
des Innen/ylinders aufweisen soll. Außerdem
sollte die Konstruktion vorteilhaft so getroffen sein, daß der Außenzyli.ider beim Aufschrumpfen
schrumpft und teilweise in die Ausnehmungen hineinragt, so daß er die Tiefe W praktisch auf Null verkleinert.
Durch die in den Unteransprüchen 5 und ft beschriebenen
Lösungen kann die durch die thermische Beanspruchung hervorgerufene Wirkung der Zugspannung
an den Seitenwänden der Bohrung im Innenzylinder vermindert werden, wodurch der Widerstand
gegenüber dem Innendruck im Inucnzylinder
weiter erhöht wird.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläu^
tcrt. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Blockaufneh-1
mer gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Verhältnisse der auf die Wäriite der Bohrung des Innenzylinders
gemäß Fig. I einwirkende Kräfte,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen verbesserten
Blockaufnehmer mit Merkmalen nach der Erfindung, Fig. 4 eine schematische Darstellung des Kräfte-
Verhältnisses bei einem Blockaufnehmer gem. Fig. 3, Fig. 5 einen Querschnitt durch eine abgewandelte
Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 6 eine schematisehe Darstellung der Anordnung
einer bei dem erfindungsgemäßen Blockaufnehmer vorgesehenen Heizeinrichtung oder Heizspirale.
Der in Fig. 3 gezeigte Blockaufnehmer 20 weist einen Außenzylinder 21 und einen in diesen eingeschrumpften
Innenzylinder 22 auf. Im Zentrum des Innenzylinders 22 ist eine elliptische bzw. Ianglochförmige
Bohrung 22a ausgebildet, deren Größe einem Block 23 mit einem rechteckigen Querschnitt angepaßt
ist, wobei das Verhältnis von Hauptachse zur Nebenachse des elliptischen bzw. langlochförmigen
Querschritts der Bohrung 22a dem Verhältnis /wischen
der Langseite und der kur? .i Seite des zu verpressenden
Biocksengangepaßt isv. Im Außcnumfang
des Innenzylinders 22 sind einander diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 24, die jeweils eine
vorbestimmte radiale Tiefe W besitzen und die in
Axialdichtung verlaufen, an den Stellen vorgesehen, welche den die kleinen Druckbeaufschlagungsflächen
besitzenden Abschnitten der Bohrung 22a entsprechen.
jo Wie oben bereits dargelegt, werden die besten Ergebnisse
dann erzielt, wenn die Ausnehmungen in Umfangsrichtung eine Längsausdehnung aufweisen,
die geringfügig größer gewählt ist als das Doppelte des Radius r der die kleinen Druckbeaufschlagungsflächen
besitzenden Abschnitte der Bohrung 22a, wie dies in der vergrößerten Darstellung von Fig. 4 veranschaulicht
ist, oder wenn der Winkel Θ zwischen der Abszisse X und einer den Mittelpunkt O1 der bogenförmigen
Endabschnitte der Bohrung 22a die den
■to Radius r besitzen und kleine Druckbeaufschlagungsflächen
aufweisen, mit der umfangsmäßig äußersten K .ntc der Ausnehmung verbindenden Linie etwa 3d3
beträgt. Wie fernei oben dargelegt, zeigen die Versuchsergebnisse auch, daß die radiale Tiefe W der
Ausnehmung etwa 1,5 bis \'lll(lllstel des Durchmessers
D des Innenzylinders 22 betragen sollte.
Wenn der Innenzylinder 22 auf die vorstehend beschriebene Weise ausgebildet ist, wird der beim Aufschrumpfen
durch den Außen/ylinder ausgeübte Druck, außer an den Ausnehmungen 24. gleichmäßig
auf die anderen Abschnitte des Innenzylinders 22 übertragen, während dieser Druck nicht auf die den
Ausnehmungen 24 entsprechenden Abschnitte des Innenzylinders wirkt. Wenn beim Strangpressen dann
ein Innendruck auf die Innenflächen der Bohrung 22a einwirkt, sind die \bschnitte D, und D1. die kleinere
Druckbcaufschlagungsflächen besitzen, einer größeren
Verformung ausgesetzt als die Abschnitte C1 und C1 mit den größeren Druckheaufschlagungs- oder
-aufnahmefläch· η (vgl. Fig. 4). Infolgedessen ist die Bohrung 22a, wie durch die strichpunktierten Linien
angedeutet, einer größeren Verformung in Richtung ihrer Hauptachse bzw. Längsachse clesiianglochförmU
gen Querschnitts unterworfen, wobei die zwischen den Ausnehmungen 24 liegenden Abschnitte des Innenzylinders
22 eine Verformung in Richtung auf den Außenzylinder 21 erfahren, wodurch ein Biegemoment
auf die Abschnitte des Innenzylinders in Rieh-
IO
Hing der Achse X ausgeübt wird, während Druckkräfte
auf die Inncnendabschnittc C des Inneiizylinders
21 einwirken. Diese Druckkräfte werden durch die infolge des Aufschrumpfe ns in Richtung der
Achse Y ausgeübte Druckkraft unterstützt. Diese
vorteilhafte Wirkung kann auch dann erzielt werden, wenn gemäß Fig. 5 Ausnehmungen 25 in der Innenwand
der Bohrung des Außenzylinders 21 vorgesehen werden. In diesem Zusammenhang ist zu beachten,
uraß die gleiche Wirkung auch dann zu erwarten ist, wenn ein weiches Metall, etwa Aluminium oder Kupfer,
in die Ausnehmungen 24 oder 25 eingebracht wird.
Im allgemeinen wird beim iVIelälistnirigpreSscn der
Block vorher erwärmt. Zur Vermeidung einer Ab- '5
kühlung im Aufnehmer wird dieser mittels einer Heizvorrichtung ebenfalls erwärmt.
infolgedessen tritt in dem Blockaufnehmer 20 auch eine thermische Beanspruchung auf. Wenn nämlich
der Blockaufnehmer durch die Heizeinrichtung 7 vom Außenzylinder 21 her erwärmt wird, ist die Temperatur
des Innenzylinders niedriger als diejenige des Außenzylinders 21, wobei beide Zylinder 22 und 21 bestrebt
sind, sich nach außen auszudehnen. Hierdurch vergrößert sich der Durchmesser der Bohrung 22a im
Innenzylinder 22, wodurch insbesondere am Punkt C eine große Zugkraft auf die Innenwand der Bohrung
22a ausgeübt wird. Da die auf diese Weise erzeugte Zugspannung auch die mechanische Festigkeit des Innenzylinders
22 beeinträchtigt, muß diese Zugspannung vermindert werden. Gemäß Fig. 6 ist daher die
Heizeinrichtung 7 an den Stellen, welche den Ausnehmungen 24 oder 25 des Innenzylinders 22 bzw.
des Außenzylinders 21 entsprechen, nicht vorhanden, oder die Verteiluiigsdichte der Heizspirale ist in diesen
Bereichen verkleinert. Hierdurch wird die thermische Beanspruchung in den den Ausnehmungen 24 oder
25 entsprechenden Bereichen des Innenzylinders 22 verringert, wodurch auch die Zugspannung herabgesetzt
wird, die auf die Abschnitte mit den kleineren Druckbeaufschlagungsflächcn der Bohrung 22a des
Innenzylinders 22 einwirkt.
Jc nach dem Blockwerkstoff wird dieser auf eine Temperatur von 400 bis 459° C erwärmt. Dabei ist
es vorteilhaft, dieTemperatur der den Ausnehmungen 24 oder 25 entsprechenden Abschnitte der Außenfläche
des Innenzylinders 22 in Abhängigkeit von der Form der Bohrung 22a auf weniger als 500° C zu begrenzen, indem die Heizeinrichtung 7 in einem Bereich von 2 0 = 60° entsprechend dem Von einer
Ausnehmung bestrichenen Winkel weggelassen oder mit geringerer Verteilungsdichte vorgesehen wird, so
daß die Temperatur an der Außenfläche des Außenzylinders etwa 550 bis 600° C beträgt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Blockaufnehmer für Metallstrangpressen, mit einem Innenzylinder, dessen Bohrung in Anpassung
an die zu verpressenden Blöcke einen unrunden, z. B. ovalen, rechteckigen etc. Querschnitt
aufweist, und einem auf den Innenzylinder aufgeschrumpften Außenzylinder, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der geringsten Wandstärke des Innenzylinders (22) nutförmige Ausnehmungen (24, 25) in der Bohrung des Außenzylinders
(21) oder in der Außenwand des Innenzylinders (22) angeordnet sind.
2. Blockaufnehmer nach Anspruch 1, wobei der '5
Querschnitt der Bohrung des Innenzylinders die Form eines Langlochs mit Krümmungsradius r
besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (24, 25) in Umfangsrichtung die Längsausdehnung
Ir besitzen. 2U
3. Blocftaufnehmer nach Anspruch 1, wobei der Querschnitt der Bohrung des Innenzyiinders die
Form eines Langlochs hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (24,25) symmetrisch
gegenüber der Längsachse des Querschnitts angeordnet sind und sich über einen Bogen von etwa
60° relativ zu den Krümmnngsmittelpunkten des Bohrunsquerschnitts erstrecken.
4. Blockaufnehmer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung
vordem Aufschrumpfen des Außenzylinders eine Tiefe von W= 1,5 bis V1(K)Ustel des Außendurchmessers
des Innenzylinder'; aufweist.
5. Blockaufnehmer nach Anspruch 1, wobei in den Außenzylinder eine Heizeinrichtung eingebettet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilungsdichtc der Heizeinrichtung oder Heizspirale
(7) in den den Ausnehmungen entsprechenden Bereich verringert ist.
fi. Blockaufnehmer nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung nur in dem Bereich des Außenzylinders vorgesehen ist.
welcher die Ausnehmungen (24, 25) nicht umschließt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742434221 DE2434221C3 (de) | 1974-07-16 | 1974-07-16 | Blockaufnehmer für Metallstrangpressen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742434221 DE2434221C3 (de) | 1974-07-16 | 1974-07-16 | Blockaufnehmer für Metallstrangpressen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2434221A1 DE2434221A1 (de) | 1976-02-05 |
DE2434221B2 DE2434221B2 (de) | 1979-08-23 |
DE2434221C3 true DE2434221C3 (de) | 1980-05-08 |
Family
ID=5920723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742434221 Expired DE2434221C3 (de) | 1974-07-16 | 1974-07-16 | Blockaufnehmer für Metallstrangpressen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2434221C3 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT395687B (de) * | 1990-10-12 | 1993-02-25 | Boehler Gmbh | Flachrezipient fuer strangpressen und verfahren zu dessen herstellung |
ATA205990A (de) * | 1990-10-12 | 1993-10-15 | Boehler Gmbh | Rezipient mit flacher aufnahmekammer für strangpressen und verfahren zu dessen herstellung |
AT397623B (de) * | 1991-12-03 | 1994-05-25 | Boehler Edelstahl | Verfahren und anordnung zum strangpressen |
DE4242395B4 (de) * | 1992-12-09 | 2005-03-03 | Böhler Edelstahl GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Strangpressen |
DE202007000697U1 (de) * | 2007-01-11 | 2008-05-21 | S+C Märker GmbH | Innenbüchse mit einer durch Nitrieren oder Nitrocarburieren erzeugten Diffusionszone im Schrumpfverbund von Strangpreßcontainer |
-
1974
- 1974-07-16 DE DE19742434221 patent/DE2434221C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2434221B2 (de) | 1979-08-23 |
DE2434221A1 (de) | 1976-02-05 |
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