-
Strangpreßwerkzeug Die Erfindung betrifft eine aus hitzebestöndigem
Werkzeugstahl bestehende Matrize zur Herstellung stranggepreßter, metallischer Halbzeuge
mit vollen, halboffenen oder hohlen Querschnittsformen, die im Werkzeughalter einer
Strangpresse angeordnet ist und einen oder mehrere, die Querschnittsform der Halbzeuge
bestimmende Durchbrüche aufweist.
-
Es ist bekannt, daß aus metallischen Werkstoffen gegossene Blöcke
in einer Strangpresse zu Drähten, Voll- und Hohlprofilen stranggepreßt werden können.
Dabei wird der zu verpressende Block auf Preßtemperatur erhitzt, in den Blockaufnehmer
einer Strangpresse eingeführt und mittels eines Stempels durch die Matrize, die
auch als Strangpreßwerkzeug bezeichnet wird, gepreßt. Zur Herstellung stranggepreßter
Halbzeuge eignen sich insbesondere Reinaluminium und Aluminium-Legierungen, Kupfer
und Kupfer-Legierungen, Baustahl nach DIN 17 100, stahlähnliche Nickel-Legierungen,
Titan und Molybdän. Stranggepreßte Halbzeuge haben volle, halboffene oder hohle
Querschnittsformen mit gleichbleibender oder ungleichmäßiger Dicke und große Stranglängen.
Die bekannten Matrizen bestehen aus hitzebeständigem Warmarbeitsstahl und sind mit
einem oder mehreren Durchbrüchen zum ein- oder mehrsträngigen Strangpressen versehen.
Die Formen und Abmessungen der Durchbrüche entsprechen unter Berücksichtigung der
vorgegebenen Schwundmaße denen
der herzustellenden Halbzeuge. Zur
Herstellung stranggepreßter Rohre werden Spider-Matrizen, Brückenwerkzeuge oder
Porthol-Matrizen eingesetzt.
-
Die bekannten, aus Warmarbeitsstahl gefertigten Matrizen haben insbesondere
den Nachteil, daß sie wegen ihrer verhältnismäßig geringen Warmhärte und ihrer Affinität
zum Preßgut einem hohen Verschleiß unterliegen und häufig gereinigt werden müssen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Strangpreßwerkzeug zu
sehaffen, das eine hohe Warmverschleißfestigkeit und im Bereich der Durchbrüche
eine geringe Affinität zum verpreßten Material aufweist.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
die Matrize aus einer hitzebeständigen Stahlfassung und einem oder mehreren Hartmetalleinsätzen
besteht, die mit je einem Durchbruch versehen sind. In vielen Fällen ist es vorteilhaft,
wenn die Stahlfassung aus mehreren Teilen besteht. Durch diese erfinderische Maßnahme
können Teile der Stahlfassung mehrmals benutzt werden. Sollen mit der Matrize Halbzeuge
mit halboffenen oder hohlen Querschnittsformen hergestellt werden, so ist in weiterer
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Hartmetalleinsötze aus mehreren
Teilen bestehen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Hartmetalleinsötze durch
Anwalzen in der Stahlfassung befestigt und durch Drehen von mehreren in die Gewindelöcher
der Stahlfassung einzubringenden Schrauben aus dieser zu entfernen sind. Dadurch
wird erreicht, daß eine Stahlfassung für mehrere Hartmetalleinsätze nach deren Verschleiß
verwendet werden kann. Die
erfindungsgemäße Matrize hat besonders
dann eine hohe Verschleißfestigkeit und Lebensdauer, wenn die Hartmetalleinsätze
schräge Fixierungsflächen aufweisen, wobei der Fixierungswinkel 2 bis 250 beträgt.
-
Auch die Hartmetaileinsatze, die aus mehreren Teilen bestehen, besitzen
schräge Fixierungsflächen. Die Hartmetalleinsötze liegen mit ihren schrägen Fixierungsflöchen
fest in der Stahlfassung an und werden durch den zu verpressenden Werkstoff noch
zusätzlich in erwünschter Weise in die Stahlfassung gedrückt. Ferner wird durch
die schräg ausgebildeten Fixierungsflächen erreicht, daß die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
des Hartmetalls und des Warmarbeitsstahls keine ungünstigen Auswirkungen auf die
Preßgenauigkeit und die Lebensdauer des Strangpreßwerkzeuges haben. Insbesondere
dann, wenn die Hartmetalleinsätze einer Matrize aus mehreren Teilen bestehen, ist
in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Hartmetalleinsötze einen
der Fixierung dienenden Wulst aufweisen.
-
Dieser Wulst ist zusätzlich zu den schrägen Fixierungsflächen vorhanden
und verbessert die Fixierung der Hartmetalleinsätze in der Stahlfassung insbesondere
deshalb, weil der zu verpressende Werkstoff in erwünschter Weise Druck auf den Wulst
ausübt sowie die Sicherungsmutter entlastet.
-
Gegenüber bekannten Stahlmatrizen hat das entsprechend der Erfindung
gestaltete Werkzeug insbesondere den Vorteil, daß es bei großer Preßgeschwindigkeit
eine hohe Verschleißfestigkeit besitzt. Außerdem haben die zu verpressenden Werkstoffe
zum Hartmetall eine geringe Affinität,
was bewirkt, daß die Hartmetalleinsätze
nur verhältnismäßig selten ausgewechselt werden müssen. Beispielsweise kann bei
der Herstellung zu eloxierender Aluminium-Halbzeuge mit der erfindungsgemäßen Matrize
eine hohe Preßgeschwindigkeit gefahren werden, ohne daß es beim Eloxieren zu Verfärbungen
des Halbzeugs kommt. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, daß im Preßkanal durch
verminderte Reibung weniger Wärme entsteht.
-
Mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der
Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
-
Es zeigen: Fig. 1 Strangpresse mit erfindungsgemäßer Matrize, Fig.
2 Aufsicht auf eine Matrize in Einloch-Ausftihrung mit einem Hartmehl leinsatz,
Fig. 3 Querschnitt der in Fig. 2 dargestellten Matrize entsprechend der Schnittlinie
111-111, Fig. 4 Matrize zur Herstellung von Rohren mit zweiteiligem Hartmetalleinsatz,
Fig. 5 Matrize zur Herstellung von Rohren mit zweiteiligem Hartmetalleinsatz, der
einen der Fixierung dienenden Wulst aufweist.
-
Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer Strangpresse, welche
mit einer erfindungsgemäßen Matrize ausgerüstet ist. Im Blockaufnehmer 1 befindet
sich der zu verpressende Werkstoff 2, der mittels des hydraulisch bewegten Stempels
3 durch den Durchbruch 5 der Matrize 4 hindurchgepreßt wird. Aus dem Durchbruch
5 tritt das Halbzeug 6 aus. Die Matrize 4 besteht aus der Stahlfassung 8 und dem
Hartmetalleinsatz 7 und ist im Werkzeughalter 9 angeordnet, der wiederum am Blockaufnehmer
1 befestigt istp Die Fig0 2 und 3 zeigen eine Matrize 4, die aus einer einteiligen
Stahlfassung 8 und einem einteiligen Hartmetalleinsatz 7 bestehtsowie einen Durchbruch
5 aufweist. Die Matrize 4 ist im Werkzeughalter 9 angeordnet. Der Hartmetalleinsatz
7 ist mit der schrägen Fi:<ierungsfläche 13 versehen und an der Linie 12 in der
Stahlfassung angewalzt. In der Stahlfassung 8 sind mehrere Gewindelöcher 10 a, 10
b angebracht. Werden Schrauben in die Gewinde löcher 10 a, 10 b gedreht, so drUcken
sie den Hartmetalleinsatz 7 aus der Stahlfassung 8.
-
Auf diese Weise ist es möglich, den Hartmetalleinsatz 7 auszuwechseln
und die Stahlfassung 8 mehrfach zu verwenden. Durch das Anwalzen des Hartmetalleinsatzes
7 wird vermieden, daß sich der zu verpressende Werkstoff 2 zwischen die Einzelteile
der Matrize 4 schiebt. Durch die schräge Fixierungsflöche 13, die einen Fixierungswinkel
11 von 2 bis 250 aufweist, hat der Hartmetalleinsatz 7 einen besonders festen Sitz
in der Stahlfcissung 8. Die Matrize 4 hat besonders dann eine hohe Lebensdauer,
wenn der Fixierungswinkel 11 3 bis 60 beträgt.
-
Fig. 4 zeigt eine zur Herstellung von Hohlprofilen geeignete Matrize
4, die als Porthol-Matrize ausgebildet ist. Die Stahlfassung 8 und der Hartmetalleinsatz
7 bestehen jeweils aus zwei Teilen 8 a, 8 b beziehungsweise 7 a, 7 b. Die beiden
Teile 7 a, 7 b des Hartmetalleinsatzes 7 sind in den Teilen 8 a, 8 b der Stahlfassung
8 an den Linien 12 a, 12 b, 12 c angewalzt und weisen schräge Fixierungsflächen
13 a, 13 b, 13 c auf, mit denen sie fest in der Stahlfassung 8 anliegen. Der innere
Hartmetalleinsatz 7 b ist am Stahlfassungsteil 8 b durch eine Mutter 14 gesichert.
Der Fixierungswinkel 11 beträgt 2 bis 250, wobei auch hier ein Winkel von 3 bis
6° besonders vorteilhaft ist.
-
Auch Fig. 5 zeigt eine zur Herstellung von Rohren geeignete Matrize
4.
-
Die in Fig. 5 dargestellte Matrize 4 unterscheidet sich von der in
Fig. 4 abgebildeten Matrize dadurch, daß der Hartmetalleinsatzteil 7 b am unteren
Ende einen Wulst 15 aufweist, durch den der Teil 7 b besonders fest im Stahlfassungsteil
8 b fixiert und die Sicherungsmutter 14 entlastet wird.