DE2708586A1

DE2708586A1 - Verfahren zum indirekten strangpressen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2708586A1
Application number: DE19772708586
Authority: DE
Inventors: Jintaro Ishiba
Original assignee: Yoshida Kogyo KK
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1977-02-28
Publication date: 1977-09-08
Also published as: AU2259877A; AU507765B2; IT1073277B; HK10980A; US4144734A; FR2342800B1; JPS5832004B2; FR2342800A1; NL7702124A; JPS52104454A; CA1075203A

Description

Verfahren zum indirekten Strangpressen und Vorrichtung aur Durchführung des Verfahrens

Bezugszeichenaufstellung t

10 indirekt arbeitender Extruder

11 Behälter

12 Bohrung in 11

13 Innenwand von 12

TZ i Enden von 12

16 Platine

17 Extruderstempel

18 Stempelhalter )

) Stempelbaugruppe

19 hohler Schaftbereich )

21 Stempelschaftträger

22 Pressenrahmen

23 Unfangsfläch· von 18«

24 Hauptpreßkolben

25 Vorderende

26 ringförmige Aussparung in

27 Vorderende von 18

28 Ringbereich

29 kreisförmige Abstufung

30 steile Wand

31 abgestufte Wand

32 ringförmiger Hohlraum

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33 radial nach innen gerichteter Flansch von

34 öffnung von 17

35 Stempeluntersatz

36 öffnung in 35

37 Preßstrang

38 Träger

39 öffnung in 38

40 Fremdkörperverunreinigungen

41 Stumpfende von 16

42 Ringstumpf

43 Kulisse

44 Abscherglied

45 Hydraulikzylinder

46 Kolbenstange

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Patentanwälte

L· i:;;. :rraann

Itosenta! 7/ILAufa ,

0-8000 München 2 Γ Z/lI-P/2661

28. Feü.1377

Yoshida Kogyo K. K.
Tokio« Japan

Verfahren zum indirekten Strangpressen

und Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum indirekten Strangpressen und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Nach dem Stand der Technik ist es bekannt« daß das Verfahren zum indirekten Strangpressen insofern vorteilhaft ist« als die Reibung zwischen der Platine und der Behälterwand* die eine die Platine aufnehmende Bohrung begrenzt« praktisch beseitigt wird« und daß in der Platine nahezu keine turbulente Metallströmung erfolgt« wodurch die Preßkraft verringert wird. Weiterhin können Oberflächenschichten der Platine extrudiert werden« weil keine Notwendigkeit besteht« in dem Behälter eine dünne Hülse der Platine zu belassen« die andernfalls

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durch eine Preßscheibe beim direkten Strangpressen erzeugt werden würde« um eine Oberflächenreibung und die Mitnahme von Oberflächenoxiden in das stranggepreßte Erzeugnis zu verhindern.

Ein Hauptproblem beim indirekten Strangpreßverfahren besteht in der Ablagerung einer Kruste an der Bohrungewand in dem Behälter. Die Kruste besteht aus Ansammlungen von unerwünschten Materialien.an der Behälterwand« und sie kann eine Schicht aus nicht ausgepreßtem Metall« Schmutz« Schmiermittel« Metallpartikeln« die erzeugt werden« wenn der Außenumfang eines Stempelhalters mit der Bohrungewand in Reibungsberührung gehalten ist /cffe^d iJÖA^tflt ÄaWnV^hrend der Warmebehandlung vor dem Strangpressen ausbilden. Diese Fremdkörperverunreinigungen« die zwischen der Metallplatine und der Behälterwand abgelagert werden« gelangen während des Strangpressens in die Erzeugnisse und erscheinen als Flecken oder Narben auf den endbearbeiteten Erzeugnissen« wodurch diese in der Qualität gemindert und möglicherweise schadhaft gemacht werden.

In der Vergangenheit wurden zahlreiche Versuche unternommen« um derartige Krusten zu beseitigen« um einen wirtschaftlichen indirekten Strangpreßvorgang zu gewährleisten. Ein typischer Versuch bestand in einem Abetreifblock« der in der US-PS 3.184.944 offenbart ist. Der Abstreifblock hat eine Außenfläche« die so geformt ist« daß sich ein genau kontrollierter Schiebesitz zwischen dem Abstreifblock und der Behälterbohrung ergibt. Der Abstreifblock wird durch den Behälter hindurchbewegt« um die angesanuelten Materialien zu beseitigen« nachdem ein indirekter Strangpreßvorgang abgeschlossen ist. Bei dieser Art von Anordnung muß der Abstreifblock selbst sorgfältig bearbeitet sein« um eine Beschädigung oder übermäs-

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alge Abnutzung der Bohrungswand zu vermeiden, und das Abstreifen der Kruste vergrößert die Ausfallzeit der Strangpreßvorrichtung.

Eine andere Einrichtung zur Verhinderung einer Krustenbildung ist in der US-PS 3.522.721 offenbart. Diese Einrichtung besteht aus einem getrennten Stempelhalter« der eine äussere Dichtfläche hat« die so geformt ist, daß sich ein genau kontrollierter Schiebesitz zwischen der äußeren Dichtfläche und der Bohrungewand des Behälters ergibt. Die Dichtfläche erfordert eine sorgfältige Bearbeitung. Außerdem erlaubt es der Stempelhalter den Verunreinigungen, in das extrudierte Produkt zu gelangen, wenn die Platine extrudiert wird.

Gemäß der Erfindung hat ein ortsfester Stempelhalter, in dem ein Preßstempel abgestutzt ist, nahe seinem vorderen Ende einen kreisförmigen, abgestuften Bereich, der aus einer steilen Wand und aus einer abgestuften Wand besteht, die von der steilen Wand zu dem vorderen Ende hin geneigt ist. Wenn der Stempelhalter in einen Behälter eingesetzt ist, dann wird ein ringförmiger Hohlraum zwischen dem abgestuften Bereich und einer Innenfläche gebildet, die eine Behälterbohrung begrenzt, in die eine Platine eingebracht ist. Wenn der Behälter über den Stempelhalter hinweggleitet, um die Platine durch den Stempel zu extrudieren, dann werden Fremdetoffverunreinigungen« wie z.B. Staub, Schmiermittel, Metalloxide, die sich zwischen der Bohrungsfläche und der Platine angesammelt haben, in den ringförmigen Hohlraum eingefangen und verdichtet« und sie werden daran gehindert, in ein gerade ausgeformtes extrudiertes Produkt zu gelangen. Der Stempelhalter hat einen an den abgestuften Bereich angrenzenden Ring, der dazu dient, die Krustonbildung an der Bohrungsfläche möglichst gering zu halten. Ein von den gesammelten Verunreinigungen ge-

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bildeter Ringstumpf und ein nach Abschluß eines Strangpreßvorgangs verbleibendes Stumpfende der Platine werden nacheinander mittels eines Abscherwerkzeugs von dem Behälter abgeschnitten.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde* ein Verfahren zum indirekten Strangpressen einer Platine zu schaffen« bei dem Fremdstoffverunreinigungen in Form eines Ringstumpfes gesammelt werden, der nach Abschluß eines Strangpreßvorgangs zur Beseitigung bereit ist.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde« eine Stempelbaugruppe zur Verwendung in einer indirekt arbeitenden Strangpreßvorrichtung zu schaffen« die einen Stempelhalter umfaßt« der nahe seinem vorderen Ende einen kreisförmig abgestuften Bereich hat« der bewirkt« daß Fremdstoffverunreinigungen gesammelt werden und Krustenbildungen während eines Strangpreßvorgangs verhindert werden.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum indirekten Strangpressen« bei dem Stumpfbereiche einer Platine von einem Behälter beseitigt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigern

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine indirekt arbeitende Strangpreßvorrichtung« die zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrene zum indirekten Strangpressen verwendet wird,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung

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eines erfindungsgemäß ausgebildeten Stempelhalters, wie er in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 3 einen vergrößerten ausschnittsweisen Längsschnitt durch den in Fig. 2 gezeigten Stempelhalter, wobei der Stempelhalter einen Stempel enthält, durch den eine in eine Behälterbohrung eingesetzte Platine extrudiert wird, und

Fig. 4 bis 8 Darstellungen ähnlich wie Fig. 1, die in

zeitlicher Reihenfolge die Arbeitsschritte zur Beseitigung von Stumpfbereichen aus dem Inneren des Behälters veranschaulichen.

Fig« 1 zeigt eine indirekt arbeitende Strangpresse bzw. einen Extruder 10, der einen Behälter 11 umfaßt, der mit einer konzentrisch durch diesen hindurchgehenden Bohrung 12 versehen ist. Die Bohrung 12 wird durch eine zylindrische Innenwand 13 begrenzt, und sie ist an den Enden 14, 15 des Behälters 11 offen. Innerhalb der Bohrung 12 ist eine Platine 16 angeordnet und eingeschlossen, die aus einem Material besteht, das durch einen Extruderstempel 17 (Fig. 3) extrudiert werden soll, der in einer Stempelbaugruppe abgestutzt ist. Die Stempelbaugruppe besteht aus einem Stempelhalter 18 und aus einem hohlen Schaftbereich 19, der an seinem Vorderende an dem Stempelhalter 18 koaxial befestigt ist, und der an seinem Hinterende an einem Stempelschaftträger 21 abgestützt ist, der an einem Pressenrahmen 22 befestigt ist. Die Stempelbaugruppe hat eine äußere Utafangefläche 23, die so geformt ist, daß sich zwischen der Utafangsfläche 23 und der die Bohrung 12 begrenzenden Innenfläche 13 ein enger Schiebesitz ergibt. Wenn der Stempelhalter 18 teilweise in die Bohrung 12 eingesetzt ist, dann kann der Behälter 11 mittels eines Hauptpreßkolbens 24 gegen den Stempel-

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schaftträger 21 gepreßt werden, wobei der Hauptpreßkolben 24 ein Vorderende 25 mit verjüngtem Durchmesser hat, das gegen eine seitliche Verschiebung in die Bohrung 12 eingreift_β

Wie dies in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, hat der Stempelhalter 18 eine ringförmige Aussparung 26, die nahe, aber im Abstand von einem Vorderende 27 des Stempelhalters 18 ausgebildet ist, um einen an die Aussparung 26 angrenzenden Ringbereich 28 zu belassen, wobei der Ringbereich 28 im wesentlichen den gleichen Außendurchmesser aufweist wie die Utafangsfläche 23 der Stempelbaugruppe. Der Ringbereich 28 wird zum Teil durch eine kreisförmige Abstufung 29 begrenzt, die aus einer sich an den Ringbereich 28 anschließenden steilen Wand und aus einer abgestuften Wand 31 zusammengesetzt ist, die von der steilen Wand 30 zum Vorderende 27 hin geneigt ist« Zwischen der Bohrungeinnenfläche 13 und der Abstufung 29 des in dem Behälter 11 angeordneten Stempelhalters 18 wird daher ein ringförmiger Hohlraum 32 gebildet.

Das Vorderende 27 des Stempelhalters 18 hat einen radial nach innen gerichteten Flansch 33, an dem der Extruderstempel 17 anliegt, der mit einer Öffnung 34 versehen ist, durch die das Platinenmaterial 16 extrudiert werden kann. Der Extruderstempel 17 ist durch einen Stempeluntereatz 35 festgelegt, der für den Durchtritt eines ausgebildeten Preßstrangs 37 mit einer öffnung 36 versehen ist, deren Durchmesser größer ist als derjenige der Stempelöffnung 34. Der Stempeluntersatz 35 ist seinerseits durch einen Träger 38 abgestützt, der mit einer noch größeren öffnung 39 versehen ist, durch die der ausgebildete Preßstrang 37 hindurchtreten kann.

Zur Durchführung eines Strangpreßvorgangs wird die Plati-

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ne 16 mit einer (nicht gezeigten) Platinenladeeinrichtung in den Behälter 11 eingesetzt, und der Stempelhalter 18 wird teilweise am Ende 14 in die Behälterbohrung 12 eingebracht, wobei der Extruderstempel 17 innerhalb des Stempelhalters 18 in seiner Lage abgestützt ist. Sodann wird der Hauptpreßkolben 24 betätigt, um den mit der Platine gefüllten Behälter 11 gegen den Stempelschaftträger 21 zu schieben, wobei die Bohrungsfläche 13 über den stationären Stempelhalter 18 hinweggleitet, um die Platine 16 durch die Stempelöffnung 34 zu extrudieren.

Wenn sich der Behälter 11 relativ zu dem Stempelhalter bewegt, dann wird die Bohrungsfläche 13 in Reibungsberührung mit der Außenfläche des Schaftbereichs 19 und des Ringbereichs 28 gehalten, mit dem Ergebnis, daß die Außenflächen nach und nach abgenutzt werden, wobei Metallpartikel gebildet werden. Wenn ein Strangpreßvorgang wiederholt wird, dann lagern sich Staub und Schmiermittel auf der Bohrungsfläche 13 ab. Weiterhin trägt die Platine 16 auf ihrer Oberseite Metalloxide, die während der homogenen Wärmebehandlung unmittelbar vor dem Strangpressen erzeugt wurden. Während die Platine 16 extrudiert wird, werden diese Fremdkörperverunreinigungen 40, die sich zwischen der Bohrungsfläche 13 und der Platine 16 angesammelt haben, durch die steile Wand 30 abgeblockt und daran gehindert« hinter den Ringbereich 28 zu gelangen. Im weiteren Verlauf des Strangpreßvorgangs werden die abgeblockten Verunreinigungen 40 in dem Hohlraum 32 eingefangen und verdichtet, und sie werden durch die abgestufte Wand 31 selbst unter dem Einfluß des Metallflusses in der Platine 16, der sich in der Nachbarschaft des Stempels 17 konzentriert, am Austreten gehindert. Ein stranggepreßtes Erzeugnis ist daher von Fremdstoff en, wie z.B. Staub, Schmiermittel, Metalloxide od. dgl. im wesentlichen frei. Da der Ringbereich 28 in die Bohrung 12 eng eingepaßt ist, dient der Ring 28 auch als Barriere, um

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Al

die Krustenbildung auf einem Minimum zu halten« während ein Strangpraßvorgang abläuft. Der solchermaßen ausgebildete Stempelhalter 18 ist insofern vorteilhaft, als er in bereits bestehende indirekt arbeitende Strangpreßvorrichtungen eingebaut werden kann.

Der Hauptpreßkolben 24 wird gleichförmig vorgeschoben, bis die Platine 16 im wesentlichen vollständig extrudiert ist, so daß ein Stumpfende 41 der Platine 16 innerhalb des Behälters 11 verbleibt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Das Stumpfende 41 ist mit dem extrudierten Produkt und mit einem Ringstumpf 42 vereinigt, der durch die Ansammlung der Verunreinigungen 40 in dem Hohlraum 32 gebildet ist. Zur Beseitigung dieser Stumpfbereiche 41 und 42 sind eine Kulisse 43 auf der Seite des Stempelschaftträgerβ 21, ein Abscherglied 44 auf der Seite des Hauptpreßkolbens 24 und ein geeigneter Hydraulikzylinder 45 vorgesehen, dessen Kolbenstange 46 an dem Behälter 11 befestigt ist. Die Kulisse 43 hat die Form eines umgedrehten U, und sie ist zwischen einer abgesenkten Stellung, in der sie den Stempelschaftbereich 19 neben dem Stempelschaftträger 21 rittlings übergreift, und einer angehobenen Stellung über dem Behälter 11 vertikal beweglich. Wenn sich die Kulisse 43 in der unteren Stellung befindet und zwischen dem Stempelschaf tträger 21 und dem Behälter 11 befindet, dann kann das Abscherglied 44 über das dem Hauptpreßkolben 24 zugekehrte Ende 15 des Behälters 11 hinweggleiten· Die Kulisse 43 hat eine solche Dicke* daß das Vorderende 27 des Stempelhalters 18 mit dem Vorderende 15 des Behälters 11 im wesentlichen fluchtet oder sich geringfügig hinter diesem befindet, wenn die Kulisse 43 zwischen dem Stempelschaftträger 21 und dem Behälter 11 angeordnet ist.

im Betrieb wird der Hauptpreßkolben 24 nach Abschluß

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eines Strangpreßvorgangs zurückgezogen, und die Kulisse 43 wird in ihre untere Stellung abgesenkt. Sodann wird die Kolbenstange 46 betätigt« um den Behälter 11 gegen den Stempelschaf tträger 21 zu bewegen« bis der Behälter 11 gegen den Sterapelschaftträger 21 gedruckt wird, wobei die Kulisse 43 dazwischen angeordnet ist. Zu diesem Zeitpunkt ragt das Stumpfende 41 über das Behälterende 15 nach vorne hinaus, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Das Abscherglied 44 wird nach unten bewegt, um das Stumpfende 41 abzuschneiden, wenn das Extrudat aus dem Extruder 10 entnommen werden kann. Nach dem Abschneiden des Stumpfendes 41 wird das Abscherglied 44 zurückgezogen (Fig. 6), und die Kulisse 43 wird in die obere Stellung angehoben (Fig. 7). Die Kolbenstange 46 wird weiter betätigt, um den Behälter 11 gegen den Stempelschaftträger 21 zu verschieben, bis der die Abstufung 29 umgebende Ringstumpf 42 über das Behälterende 15 hinausragt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Sodann wird die Kolbenstange 46 in der Gegenrichtung bewegt» um den Behälter 11 von dem Stempelschafttrager 21 weg zu bewegen. Wenn der Behälter 11 zurückbewegt wird, dann läßt die Abstufung 29 des Stempelhalters 18 den Ringeturapf 42 an dem Behälterende 15 zurück, weil sich der Ringstumpf 42 verformt, wenn er der Luft ausgesetzt wird, und der Ringstumpf ist an einem erneuten Einsetzen in die, Behälterbohrung 12 gehindert. Die Bewegung des Behälters 11 wird beendet, wenn das Vorderende 27 des Stempelhalters 18 in die Bohrung 12 zurückgezogen ist (Fig. 8). Das Abscherglied 44 wird erneut abgesenkt, um den Ringstumpf 42 von dem Behälterende 15 zu beseitigen.

Das in den Zeichnungen dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel dient lediglich zur Erläuterung der Erfindung und läßt im Rahmen des allgemeinen Fachwissens zahlreiche Abwandlungen zu, ohne daß dadurch der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird.

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Claims

Patentansprüche

1.!verfahren zum indirekten Strangpressen, gekennzeichnet durch Bereitstellen eines Stempelhalters, dessen eines Ende an einem Träger befestigt ist, und eines Behälters, der eine Innenfläche hat, die eine konzentrische Durchgangsbohrung begrenzt« wobei der Stempelhalter am anderen Ende einen Stempel abstützt, der eine öffnung sowie eine Utafangsflache hat, die so geformt ist, daß sich zwischen dieser Umfangaflache und der Innenfläche ein enger Schiebesitz ergibt, ■inbringen einer Platine in die Bohrung, Einführen des Stempelhalters mit seinem anderen Ende in die Bohrung, Bewegen des Behälters, so daß er über den Stempelhalter hinweggleitet, um die Platine durch die öffnung zu extrudieren, und gleichzeitiges Sammeln der Verunreinigungen, die sich zwischen der Innenfläche und der Platine abgelagert haben, in Form eines Ringstumpfes, der einen kreisförmigen, abgestuften Bereich umgibt, der nahe dem anderen Ende des Stempelhalters ausgebildet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter nach Abschluß eines Strangpreßvorgangs zum Träger hin bewegt wird, bis ein Stumpfende der Platine über ein Ende des Behälters vorsteht, wobei dieses Stumpfende mit einem stranggepreßten Erzeugnis und dem Ringstumpf vereinigt ist, daß das Stumpfende abgeschnitten wird, daß der Behälter noch weiter zum Träger hin bewegt wird, bis der Ringstumpf

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ORIGINAL INSPECTED

über dieses Ende des Behälters vorsteht« daß der Behälter von dem Träger wieder weg bewegt wird, damit der Ringstumpf an diesem Ende des Behälters verbleibt, und daß der Ringstumpf von dem Behälter beseitigt wird.

3. Stempelbaugruppe zur Verwendung in einer indirekt arbeitenden Extruderpresse, die einen Träger und einen Behälter aufweist, der eine Innenfläche hat, die eine durchgehende Bohrung begrenzt, in die. eine Platine eingebracht wird, gekennzeichnet durch einen hohlen Schaftbereich (19), der mit einem Ende an dem Träger (21) befestigbar ist, und einen Stempelhalter (18), der am anderen Ende des Schaftbereichs (19) koaxial befestigt ist, wobei der Schaftbereich und der Stempelhalter Onfangsflächen (23) haben, die so geformt sind, daß sich zwischen der Stempelbaugruppe (18, 19) und der Innenfläche (13) des Behälters (11) ein enger Schiebeaitz ergibt, wobei der Stempelhalter (18) nahe einem freien Ende (25), aber im Abstand von diesem eine ringförmige Aussparung (26), einen an diese Aussparung angrenzenden kreisförmigen Ringbereich (28) und eine kreisförmige Abstufung (29) aufweist, die aus einer ersten Wand (30) besteht, die zum Teil den Ringbereich (28) begrenzt« und aus einer zweiten Wand (31) besteht, die von der ersten Wand (30) zum freien Ende (25) hin geneigt ist, wodurch zwischen der Abstufung (29) und der Innenfläche (13) ein ringförmiger Hohlraum (32) entsteht, wenn der Stempelhalter (18) in die Bohrung (12) eingesetzt ist.

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