DE3390415T1 - Verfahren zum Einstellen der Eigenschaften von Metallen und Legierungen - Google Patents
Verfahren zum Einstellen der Eigenschaften von Metallen und LegierungenInfo
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Description
UTI Corportation International Ui/4Ü2
Verfahren zum Einstellen der Eigenschaften von Metallen und
Legierungen
Es ist in der Technik der Metallbearbeitung alt und allgemein bekannt, Metalle und Legierungen kalt zu verformen. Aus
dem US-Patent 3,209,453 ist es bekannt, ein Werkstück vor
der Endbearbeitung in einer Form zu verformen. Aus dem US-Patent 4,045,644 ist es bekannt, axialen Druck auf einen
gesinterten Elektrodenformling aufzubringen, um im Formling zwecks Reorientierung der Kornstruktur ein radiales Druckfließen
zu bewirken.
Es wäre höchst erwünscht, die mechanischen Eigenschaften von Metallen in einer vorhersehbaren Weise zu beeinflussen,
um so z. B. ein Metallprodukt zu erhalten, welches eine vorherbestimmte, variable Härte entlang seiner gesamten
Länge oder entlang nur eines Teils seiner Länge aufweist. Die Erfindung ist auf dieses Ziel gerichtet.
Die Erfindung ist auf ein Verfahren zur Erhöhung der
Festigkeit und/oder zur Einstellung der mechanischen Eigenschaften von Metallen und Legierungen in einer vorhersehbaren
Weise gerichtet. Ein Werkstück wird hergestellt mit einem Vorformling und Dimensionen, die auf der Grundlage
der gewünschten Festigkeit oder der mechanischen Eigenschaften bestimmt sind, wobei die Länge der Probe wesentlich
größer ist als die Querabmessungen. Das vorgeformte Werkstück wird in eine geschlossene Kammer eingeführt, die die
gewünschte endgültige Form definiert. Wenigstens ein Teil des Werkstückes befindet sich in einem Abstand vom Umfang
der Wände, die die Kammer begrenzen, wobei die relativen Dimensionen des Abstandes durch das Ausmaß der Kaltver-
festigung bestimmt werden, die erforderlich ist, um die
gewünschte Festigkeit oder die gewünschten mechanischen Eigenschaften in diesem Teil des Werkstückes zu erzielen.
Eine Stirnseite des Werkstückes gelangt unter die Einwirkung einer bewegbaren Wand der Kammer. Die bewegbare Wand der
Kammer bringt eine kontinuierliche Druckkraft von ausreichender Gräße zur Einwirkung, so daß das vorgeformte
Werkstück deformiert wird und die Kammer am Ende des Druckhubes ausfüllt, wobei gleichzeitig die Länge verringert
wird und das Volumen des Werkstückes konstant bleibt. Die Druckkraft wird ausreichend langsam aufgebracht, so daßdie
Streckfestigkeit bzw. Formänderungsfestigkeit des vorgeformten Werkstückes progressiv zunimmt. Gleichzeitig nimmt die
Druckkraft mit zunehmender Streckfestigkeit bzw. Formänderungsfest
igkeit progressiv zu, bis der gesamte Umfang des Werkstrückesmit den wänden der Kammer in Berührung kommt und
am Ende des Druckhubes die gewünschte Endgestalt aufweist.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Einstellen der Festigkeit und/oder der mechanische Eigenschaften von
Metallen und Legierungen durch Kaltverformen eines vorgeformten
Werkstückes in einer geschlossenen Kammer verfügbar zu machen.
Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, ein Verfahren verfügbar zu machen, mittels dessen in vorhersehbarer Weise
die mechanischen Eigenschaften wie die Härte entlang der
Länge oder Breite des Werkstückes eingestellt werden können.
Andere Ziele und Vorteile ergeben sich aus den folgenden Darlegungen.
^1 ρ
J J U ·, i J
Fig. 1 ist die Schnittansicht einer geschlossenen Form, die ein Werkstück enthält,
Fig. 2 ist die Vorderansicht eines Werkstückes gemäß Fig. 1,
nachdem sie verformt worden ist,
Fig. 3 ist die Schnittansicht einer geschlossenen Form, die ein anderes Werkstück enthält,
Fig. 4 ist die Vorderansicht des Werkstückes gemäß Fig. 3, nachdem sie verformt worden ist,
Fig. 5 ist die Schnittansicht einer geschlossenen Form, die ein anderes Werkstück enthält,
Fig. 6 ist die Vorderansicht eines Werkstückes gemäß Fig. 5, nachdem sie verformt worden ist,
Fig. 7 ist die Schnittansicht einer geschlossenen Form, die ein anderes Werkstück enthält,
Fig. 8 ist die Vorderansicht des Werkstückes gemäß Fig. 7,
nachdem sie verformt worden ist,
Fig. 9 ist die Schnittansicht einer geschlossenen Form, die ein anderes Werkstück enthält,
Fig. 10 ist die Vorderansicht des Werkstückes gemäß Fig. 9,
nachdem sie verformt worden ist,
Fig. 11 ist die Schnittansicht einer geschlossenen Form, die
ein arideres Werkstück enthält.
Fig. 12 ist die Vorderansicht des Werkstückes gemäß Fig. 11, nachdem sie verformt worden ist.
Fig. 13 ist die Schnittansicht einer geschlossenen Form, die ein anderes Werkstück enthält,
Fig. 14 ist die Vorderansicht des Werkstückes gemäß Fig. 13, nachdem sie verformt worden ist,
Fig. 15 ist die graphische Darstellung der Härte über den Prozentsatz der Kaltverformung,
Fig. 16 ist eine graphische Darstellung der Härte über den
Prozentsatz der Änderung der Querschnittsfläche,
Fig. 17 ist eine graphische Darstellung der Kraft über dem Durchmesser des Werkstückes,
■s ι -! i >
/ I "1 JJuU Ί· I »J
. 6.
Fig. 1ö ist eine graphische Darstellung der Kraft über dem
Prozentsatz der Änderung der Querschnittsfläche,
Fig. 19 ist die perspektivische Ansicht eines Werkstückes, das Windungsinstabilität aufweist.
Fig. 19 ist die perspektivische Ansicht eines Werkstückes, das Windungsinstabilität aufweist.
Unter Bezugnahme auf die Einzelheiten der Zeichnung, in
welcher gleiche Bezugszeichen gleiche Teile angeben, ist in Fig. 1 ein Teil einer Presse 10 dargestellt, die eine
geschlossene Kammer 12 aufweist, deren Enden durch Wände 14 und 16 begrenzt sind. Wenigstens eine dieser Wände, z. B.
die Wand 16, ist in Richtung auf die Wand 14 und von dieser weg bewegbar angeordnet. Innerhalb der Kammer 12 ist ein
Werkstück 18 aus einem Metall angeordnet, welches kaltverformt werden soll. Das Werkstück kann aus Aluminium,
niedriggekohltem Stahl, Legierungen oder anderen Metallen bestehen.
Das Werkstück ist zu einem Zylinder vorgeformt worden. Die Kammer 12 begrenzt die gewünschte End-ümfangsform des
Werkstückes, bei dem es sich bei dieser Ausführungsform auch um einen Zylinder handelt. Die Wand 16 wirkt auf eine
Stirnfläche des Werkstückes 18 ein, das Raumtemperatür aufweist, und bringt eine kontinuierliche Druckkraft von
ausreichender Größe zur Einwirkung, um das vorgeformte Werkstück zu deformieren, so daß es am Ende des Druckhubes
die Kammer 12 ausfüllt. Das Werkstück 18 erfährt gleichzeitig eine Verringerungseiner Länge, während sein Volumen
unverändert bleibt, so daß es eine Endgestalt gemäß der Darstellung in Fig. 1 aufweist, die mit 181 bezeichnet ist.
Die Druckkräfte der Wand 18 werden ausreichend langsam zur Einwirkung gebracht, so daß die Streckfestigkeit bzw.
Formänderungsfestigkeit des Werkstückes 18 progressiv
zunimmt. Dies wiederum erfordert, daß die Druckkräfte mit zunehmender Streckfestigkeit bezüglich ihrer Größe progres-
siv zunehmen bis der gesamte Umfangdes Werkstückes 18 in
Berührung mit den Wänden der Kammer 12 ist und die gewünschte Endgestalt am Ende des Druckhubes gemäß der Darstellung
der Fig. 2 erreicht.
Bei buchstäblich jedem in der Praxis vorkommenden Konstruktionsproblem
im Ingenieurbereichlstreben Ingenieure und Wissenschaftler Konstruktionen an, die Belastungen von
Stäben, Pfeilern oder stabartige Strukturen bis zu einer Höhe, bei welcher eine Knickung eintreten kann, ausschließen.
Die Knickung von derartigen Stäben oder Säulen ist seit 200 Jahren allgemein bekannt.
Mathematische Kriterien für das Knicken von Stäben wurden zuerst von L. Euler im Jahre 1744 entwickelt. Die sich
darauf beziehende Gleichung ist seitdem als die Euler-Gleichung bekannt. Sie besagt einfach, daß ein Stab eine
gewisse Länge erreichen muß, bevor er durch sein eigenes oder durch sein aufgebrachtes Gewicht gebogen werden kann.
Die Euler'sche Knickformel hat über die Zeiten Bestand
gehabt. Ursprünglich lautete sie gemäß (1)
(1) A.E.H. Love, Mathematical Theory of Elasticity, Dover
Publication 1974
FL2 >
wobei F = Belastung in Pfund (lbs.)
wobei F = Belastung in Pfund (lbs.)
L = Länge in Zoll
2
B = Biegesteifigkeit =EI (lb-in ), worin
B = Biegesteifigkeit =EI (lb-in ), worin
2
E = Elastizitätsmodul (lb/in )
E = Elastizitätsmodul (lb/in )
4
I = Traagheitsmoment um die Biegeachse (in )
I = Traagheitsmoment um die Biegeachse (in )
In ihrer heutigen Form wird die Gleichung (2) folgendermaßen formuliert:
wcr = Kc SL·
wobei W-D = Kritische Belastung, jenseits welcher Knickung
eintritt und
K = eine Konstante, die von der Art der Abstützung und der Belastung abhängt.
Tatsächlich wird der Wert von K_ für Bedingungen bei
eingespanntem oder abgestütztem Ende mit axialer Belastung mit (2) 39.48 angegeben, welches genau 4-Tf ist, so daß
genau die Euler-Gleichung ist
(2) Alexander Blake, Practical Stress Analyxsis in Engineering Design, Marcel Dekker, Inc. 1982.
- Λ η Λ '■ ' 1 Γ"
O O ν-' '-V " t1 I J
-1-
Es ist eine in der Literatur betonte Tatsache, daß die kritische Knickbelastung W^n proportional dem Elastizitätsmodul
E, dem Abschnitts-Trägheitsmoment I und umgekehrt proportional der Stablänge zum Quadrat 1/L und unabhängig
von der Streckfestigkeit bzw. Formänderungsfestigkeit des Materials ist. Es ist weiterhin betont, daß das kritische
Knicken bei einer Belastung auftritt, die unter den Werten einachsiger Streckspannung liegt.
Ich habe eindeutig festgestellt, daß das Ausmaß der Deformationskraft,
die notwendig ist, um die gewünschte Endgeometrie und somit die mechanischen Eigenschaften zu erreichen,
dadurch erzielt werden kann, daß jene Elemente der Stabknickung ausgenutzt werden, die in das Ingenieurwesen
betreffenden Büchern als verbotene Bereiche angegeben sind. So wurde z. B. ein Aluminiumwerkstück mit einem Ausgangsdurchmesser von 0,15 Zoll in der Presse angeordnet, wobei
eine Druckkraft axial aufgebracht wurde. Nach Drücken von etwa 25% der Gesamtdeformation wurde festgestellt, daß die
Deformation keine einheitliche Kompression darstellte. Vielmehr erfolgte die Deformation durch scheinbares Knicken
bis die Formwandung als Hindernis wirkte, worauf das Werkstück sich spiralförmig mit durchaus einheitlicher Ganghöhe
von Ende zu Ende weiterverf ormte (vgl. Fig. 19). Die endgültige Deformation erfolgt durch Druckbeanspruchung. Der
Einfachheit halber definiere ich diesen spiralförmigen Deformationszyklus als Windungsinstabilität mit nachfolgender
Druckbeanspruchung, bis die endgültige Geometrie erreicht ist.
Bei einem typischen Beispiel wurde das Werkstück 18 aus 1100-Aluminium mit einer Länge von 1 Zoll und einem Durchmesser
von 0,2 Zoll hergestellt. Das Werkstück 18' hatte eine Länge von 0,635 Zoll und einen Durchmesser von 0,251
ο ° ο ■'*, /
O O O U -1
Zoll. Die Härte variierte entlang der Länge des Werkstückes 18", wobei die Härte von etwa 51 DPH (Diamant Point
Hartness) an ihren Enden bis etwa 47 DPH in ihrer Mitte zunahm.
In Fig. 3 ist ein anderes Werkstück 20 in der Kammer 12 dargestellt. Das Werkstück 20 wies einen kleineren Durchmesser
auf als das Werkstück 18. Aus ihr wurde das Werkstück
20' nach Druckbeansprüchung und Kaltverformung geformt. Der Effekt hinsichtlich der Härte war im wesentlichen dergleiche
wie der, der in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 erzielt worden war. Jedoch nahm die Härte in gleicher Weise zu wie
der Prozentsatz der Kaltverformung zunahm (vgl. Fig. 5).
In Fig. 5 ist ein ähnliches Werkstück 22 in der Kammer 12
dargestellt. Der Durchmesser des Werkstückes 22 war kleiner als der Durchmesser der Werkstücke 18 und 20. Nach der
Pressung wies das resultierende Werkstück 22' Härten auf,
die entlang seiner Länge gemäß den Angaben in Fig. 6 variierten. Das Werkstück 22 hatte eine nominale Länge von
einem Zoll und wurde verringert, so daß das Werkstück 22' eine Länge von 0,367 Zoll aufwies. Der Durchmesser des
Werkstückes22 betrug 0,15 Zoll und wurde größer, wodurch das
Werkstück 22' einen Durchmesser von 0,251 Zoll aufwies.
Das Werkstück braucht nicht zylindrisch zu sein. Unterschiedliche Effekte werden bei variierender Form des
Werkstückes erreicht. Gemäß dar Darstellung in Fig. 7 ist, wenn eine Werkstück 24 in Form eines Kegelstumpfes in der
Kammer 12 druckbeansprucht wird, das resultierende Werkstück 24' ein Zylinder, wobei jedoch seine Härte in einer Richtung
von seinem oberen Ende zu seinem unteren Ende in Fig. 8 progressiv zunimmt.
33SIWi ίο
In Fig. 9 ist eine ähnliche Presse 26 dargestellt, die eine bewegbare Wand 28 und eine geschlossene Kammer 30 aufweist.
Die Kammer 30 hat einen zylindrischen Teil 32 und einen kegelförmigen Teil 34. Das Werkstück 36 hat einen zylindrischen
Teil 33 und einen kegelförmigen Teil 35. Die Länge des kegelförmigen Teiles 34 der Kammer entspricht der Länge
des kegelförmigen Teiles 35 des Werkstückes 36. Nach der Druckbeanspruchung hatte das Werkstück 36' Härtewerte gemäß
den Angaben in Fig. 10.
Typische Abmessungen der Werkstücke 36, 36' sind wie folgt:
Werkstück 36 hat einen Durchmesser von 0,2 Zoll an seinem zylindrischen Teil 33 und eine Länge von 0,75 Zoll. Der
kegelförmige Teil 35 des Werkstückes 36 hatte eine Länge von 0,75 Zoll. Der kegelförmige Teil 35' des Werkstückes
36'hatte eine Länge von 0,375 Zoll und einen Durchmesser von
0,251 Zoll. Die Länge des kegelförmigen Teiles 35' des
Werkstückes 36' betrug 0,688 Zoll. Es sei darauf hingewiesen, daß die Härte des zylindrischen Teiles 33' des
Werkstückes 36' im wesentlichen konstant bleibt, während die Härte des konischen Teiles 35' desselben durch Abnahme,
Zunahme und dann Abnahme in Richtung auf die Spitze variiert, wo das kleinste Ausmaß der Kaltverformung erfolgte und
somit die geringste Härte eintrat. In Verbindung mit den Figuren 9 und 10 wurde festgestellt, daß alle Durchmesser
während der Druckbeanspruchung um denselben Prozentsatz zunahmen.
Die in Fig. 11 dargestellte Presse 38 hat eine Kammer mit
einem zylindrischen 40 und einem konischen Teil 42. Die Kammer wird durch eine bewegbare Wand 44 geschlossen.
Innerhalb des zylindrischen Teiles 40 befindet sich ein Werkstück 46 aus 1100-Aluminium, welches im wesentlichen den
gleichen Durchmesser aufweist. Die Kaltverformung des
Werkstückes 46 formt dieses in das konische Werkstück 46'
ü4 I J
urn. Die Härte variierte entlang der Länge des Werkstückes
46". An der Basis des Konus ist die Härte des Werkstückes 46* im wesentlichen die gleiche wie die ursprüngliche Härte
des Werkstückes 46. Die maximale Härte trat an der Spitze des Werkstückes 46' auf. Da die Härte an der Basis des Konus
des Werkstückes 46' im wesentlichen die gleiche ist wie die
ursprüngliche Härte des Werkstückes 46 kann das Werkstück 46' leicht metallurgisch mit einer anderen Vorrichtung, z.
B. einem Stab, verbunden werden, von welchem das Werkstück 46 abgeschnitten worden war.
Gemäß der Darstellung in Fig. 13 ist ein Werkstück 48 an die
Stelle des Werkstückes 46 in der Presse 38 getreten. Das Werkstück 48 ist ein Zylinder aus 110O-Äluminium mit einer
Länge, die größer ist als die Länge des zylindrischen Teiles 40 und mit ebenen, parallelen Enden. Der Durchmesser des
zylindrischen Werkstückes 48 ist merklich kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Teiles 40. Durch die Druckbeanspruchung
wird ein Werkstück 48' geformt, das einen zylindrischen Teil 50 und einen kegelförmigen Teil 5.2
aufweist. Der kegelförmige Teil 52 entspricht der Gestalt des kegelförmigen Teiles 42 der Kammer, während der zylindrische
Teil 50 der Gestalt des zylindrischen Teils 40 der Kammer entspricht. Die Härte entlang dem zylindrischen Teil
50 des Werkstückes 48 ist einheitlich und größer als die des Werkstückes 48, während die Härte des konischen Teiles 52
von der Spitze in Richtung auf den zylindrischen Teil zunahm.
Fig. 16 ist eine graphische Darstellung der Härte über der prozentualen Änderung der Querschnittsfläche. Die Kurve A
gehört zum Werkstück 46", Kurve B gehört zum Werkstück 48'.
Die Werkstücke wurden in Hälften geschnitten; die Härte
wurde entlang der Längsachse abgenommen. Es sei darauf
hingewiesen, daß die Kurven sehr nahe beieinander verlaufen
Ί Ί °>
ν-/ O V-'
und auf derGrundlage von statistischen Durchschnitten als
gerade Linien dargestellt werden könnten. Fig. 16 zeigt eine vorherbestimmte Beziehung zwischen Härte und prozentualer
Änderung der Querschnittsfläche.
Fig. 17 zeigt die Beziehung zwischen Kraft zur Einleitung der Deformation über der prozentualen Änderung der Querschnittsfläche,
die ein Maß für das Ausmaß der Kaltverformung ist. Mit zunehmender prozentualer Änderung der Querschnittsfläche
steigt die Kraft zur Einleitung der Deformation progressiv an. Fig. 18 zeigt, daß die Kraft zum
Einleiten der Deformation mit zunehmenden Durchmesser des Werkstückes progressiv zunimmt. Der Durchmesser des Werkstückes
steht in direkter Beziehung zur Streckfestigkeit bzw. Formänderungsfestigkeit der Werkstück.
Versuchsergebnisse haben gezeigt, daß es keinen Unterschied ausmacht, ob nur eine Wandung oder beide Wandungen an
entgegengesetzten Enden der Kammer sich bewegen. Die Formgeschwindigkeit war kein signifikanter Faktor. Im
wesentlichen gleiche Ergebnisse wurden erzielt, wenn das Werkstück in Bezug auf die Achse der Kammer versetzt
angeordnet war im Gegensatz zu einer Anordnung entlang der Achse der Kammer. In allen Fällen nahm die Härte in Proportion
zur Kaltverformung gemäß der Darstellung in Fig. 15 zu.
Die Erfindung erleichtert Härteschwankungen in einer
vorherbestimmten Weise an vorherbestimmten Stellen entlang der Länge des Werkstückes. Für die Durchführung der Erfindung
ist kein spezielles Werkzeug erforderlich. So kann die Erfindung mit einer üblicheneinfach wirkenden hydraulischen
75-Tonnen-Presse ausgeführt werden, die eine geteilte Form aufweist, um das Entfernen des fertigen Teiles zu erleichtern.
Die Erfindung kann Funktionen wirksamer und wirtschaftlicher erfüllen, die bislang durch Gesenkschmieden
3 3 9 ü 4 1 b
erfüllt wurden, und darüber hinaus Ergebnisse erzielen, die durch Gesenkschmieden nicht erzielt werden können, z. B.
ausgezeichnete Oberflächenbeschaffenheit, kein Ausschuß,
Einstellbarkeit von Durchmesser und Länge innerhalb enger Grenzen, Herstellung von Stäben mit einem harten Kern und
einem weichen Äußeren, Herstellung von konischen Stäben mit einheitliche Eigenschaften usw.
Die Arbeitsweise zur Herstellung eines einfachen Zylinders wie das "Werkstück 18' ist wie folgt: Feststellung der
gewünschten Größe nach Druckbeanspruchung wie sie durch D2 und L2 definiert ist. Wähle aus einer graphischen Darstellung
von D1/D2 über der Endzugfestigkeit Digemäß den
Erfordernissen. Errechne L1 aus der Konstantvolumenformel
L1 = L2 (D2)2
(D1)2
(D1)2
Dann Bearbeitung des Werkstückes auf D1 und L1 . Danach
Druckbeanspruchung des Werkstückes in einer geschlossenen Kammer wie vorstehend beschrieben.
Somit erleichtert die Erfindung das Konstruierennach
Kundenerfordernissen bei der Kaltverformung von Metallen auf eine vorherbestimmte Härte, während gleichzeitig die
Endzug festigkeit erhöht und die prozentuale Dehnung oder Längung verringert wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit der.
beweglichen Wand 16 kann nach dessen Erfordernissen variieren in Abhängigkeit von der Härte der verarbeiteten
Materialien. Einet typische Bewegungsgeschwindigkeit der Wand 16 liegt im Bereich von 0,05 Zoll bis 50 Zoll pro
Minute. Die meisten Metalle können mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 10 Zoll pro Minute bearbeitet werden. Die Erfindung
kann in anderen speziellen Ausführungsformen realisiert
werden, ohne deren Bereich oder notwendige Attribute
- A-
derselben zu verlassen, so daß demzufolge Bezug auf die beigefügten Ansprüche und nicht auf die vorgehende Beschreibung
genommen werden soll, um den Umfang der Erfindung zu bestimmen.
Claims (13)
1. Verfahren zum Vergrößern der Festigkeit und/oder Einstellen
von mechanische Eigenschaften von Metallen und Legierungen, welches umfaßt
(a) Herstellung eines vorgeformten metallischen Werkstückes mit Dimensionen, die auf der Basis der gewünschten Festigkeit
oder mechanischen Eigenschaften bestimmt werden,
(b) Einführen dieses vorgeformten Werkstückes in eine geschlossene Kammer, die die gewünschtejEnd-Umfangsgestalt
begrenzt, wobei wenigstens ein Teil des Umfanges des
vorgeformten Werkstückes in einem Abstand von wenigstens einem Teil der Wandungen, die die Kammer begrenzen, angeordnet
wird und die relative Abmessungen des Abstandes bestimmt werden durch das Ausmaß der Kaltverformung, welches erforderlich
ist, um die gewünschte Festigkeit oder die gewünschten mechanischen Eigenschafte in diesem Teil des Werkstückes
zu erreichen,
(c) Zusammenwirken einer Stirnfläche des Werkstückes mit wenigstens einer bewegbaren Wand der Kammer und Aufbringen
einer kontinuierlichen Druckkraft durch diese Wand mit ausreichender Größe, um das vorgeformte Werkstück zu
deformieren und die Kammer am Ende des Druckhubes auszufüllen, während gleichzeitig die Länge verringert und das
Volumen des Werkstückes konstant gehalten wird und
(d) Aufbringen der Druckkraft durch ausreichend langsames Bewegen der bewegbaren Wand der Kammer, so daß die Streckfestigkeit
bzw. Formänderungsfestigkeit des Werkstückes progressiv zunimmt, und progressives Vergrößern der Stärke
der Kraft mit zunehmender Streckfestigkeit, bis der gesamte
3 39 υ-· 1 j
Umfang des Werkstückes die Wandungen der Kammer berührt und am Ende des Druckhubes der bewegbaren Wand die gewünschte
End-Gestalt annimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, welches die Verwendung eines
vorgeformten Werkstückes einschließt, dessen Länge wesentlich größer ist als seine Querabmessungen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, welches die Verwendung eines Werkstückes einschließt, welches wenigstens teilweise
nicht-zylindrisch ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, welches die Verwendung einer geschlossenen Kammer einschließt, die wenigstens teilweise
konisch ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, welches eine derartige Deformation des Werkstückes einschließt, das alle Querabmessungen
um denselen Prozentsatz während der Druckbeanspruchung zunehmen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem die Geschwindigkeit der bewegbaren Wand ausreichend niedrig ist, so daß das
Werkstück eineWindungsinstabilität bei Zunahme seiner Querschnittsabmessungen aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Geschwindigkeit der bewegbaren Wand im Bereich von 3-10 Zoll pro
Minute liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Geschwindigkeit der bewegbaren Wand ausreichend niedrig ist, so daß das
Werkstück eine Windungsinstabilität bei Zunahme der Querabmessungen aufweist.
U -i ί
9. Verfahren nach Anspruch 1, welches die Beibehaltung im
wesentlichen der Ursprungshärte an einem Ende des Werkstückes einschließt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Schritt (a) in einer solchen Weise durchgeführt wird, daß die Schritte (c)
und (d) ein Werkstück herstellen, dessen Härte entlang seiner Länge in einem vorherbestimmten Bereich schwankt.
11. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Flächenverteilung
der Kammer sich entlang ihrer Achse von einer geometrischen Figur zu einem Punkt ändert.
12. Verfahren nach Anspruch 2, welches die Verwendung eines vorgeformten Werkstückes einschließt, dessen Länge wesentlich
größer ist als seine Querabmessungen, wobei die bewegbare Wand mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die
ausreichend niedrig ist, so daß das Werkstück bei der Vergrößerung seiner Querabmessungen Windungsinstabilität
aufweist und der Schritt (a) in einer Weise durchgeführt wird, daß die Schritte (c) und (d) ein Werkstück herstellen,
dessen Härte entlang seiner Länge in einem vorherbestimmten Bereich wechselt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die Schritte (C-)
und (d) in einer Weise angewendet werden, daß ein Knicken des Werkstückes verursacht und am Ende des Druckhubes ein
Artikel hergestellt wird, der an einem vorherbestimmten
Punkt eine vorherbestimmte Härte aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/451,136 US4462238A (en) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | Method for controlling properties of metals and alloys |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3390415T1 true DE3390415T1 (de) | 1985-02-07 |
Family
ID=23790960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833390415 Withdrawn DE3390415T1 (de) | 1982-12-20 | 1983-12-20 | Verfahren zum Einstellen der Eigenschaften von Metallen und Legierungen |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4462238A (de) |
EP (1) | EP0128955A4 (de) |
JP (1) | JPS60500501A (de) |
AU (1) | AU560097B2 (de) |
CA (1) | CA1209326A (de) |
CH (1) | CH664514A5 (de) |
DE (1) | DE3390415T1 (de) |
GB (1) | GB2144066B (de) |
IL (1) | IL70486A (de) |
IT (1) | IT1200940B (de) |
SE (1) | SE454703B (de) |
WO (1) | WO1984002481A1 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4607515A (en) * | 1982-12-20 | 1986-08-26 | Uti Corporation | Kinetic energy penetrator |
FR2599648B1 (fr) * | 1986-06-10 | 1995-06-30 | Saint Louis Inst | Procede pour la fabrication d'un revetement de charge creuse |
GB9016694D0 (en) * | 1990-07-30 | 1990-09-12 | Alcan Int Ltd | Ductile ultra-high strength aluminium alloy extrusions |
DE102011108162B4 (de) * | 2011-07-20 | 2013-02-21 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Warmumformen eines Vorproduktes aus Stahl |
US10508976B1 (en) * | 2017-03-31 | 2019-12-17 | Advanced Micro Instruments, Inc. | Gas sampling device and method |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE86163C (de) * |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2169113A (en) * | 1938-04-29 | 1939-08-08 | Charles F Elmes Engineering Wo | Hydraulic bending press |
US3167859A (en) * | 1958-12-15 | 1965-02-02 | Textron Inc | Method of producing shouldered sleeves and similar articles |
CH374908A (it) * | 1960-06-22 | 1964-01-31 | Real Patentauswertungs Anstalt | Procedimento per sbozzare a freddo le punte per penne a sfera e punta per penne a sfera sbozzata ottenuta col procedimento |
DE2219856B2 (de) * | 1972-04-22 | 1974-07-18 | Bayrisches Leichtmetallwerk Graf Bluecher Von Wahlstatt Kg, 8000 Muenchen | Verfahren zum Herstellen von in einem Arbeitsgang geschmiedeten Sinterschmiedewerkstücken |
US4045644A (en) * | 1975-07-24 | 1977-08-30 | Scm Corporation | Welding electrode and method of making |
-
1982
- 1982-12-20 US US06/451,136 patent/US4462238A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
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-
1984
- 1984-08-17 SE SE8404131A patent/SE454703B/sv not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE86163C (de) * |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
BIEZENO, C.B. - GRAMMEL, R.: Technische Dynamik, Bd. 1, Springer-Verlag, 1953, S. 562, 563, 600, 601 * |
GUY & PETZOW "Metallkunde für Ingenieure", Akademische Verlagsgesellschaft Frankfurt/M 1970, S. 26,27,29 * |
HOF & DAHL "Grundlagen des Walzverfahrens", 2. Auflage, 1955, Verlag Stahl-Eisen mbH, Düsseldorf, S. 73 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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SE8404131L (sv) | 1984-08-17 |
SE454703B (sv) | 1988-05-24 |
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IL70486A (en) | 1987-10-30 |
EP0128955A4 (de) | 1987-03-30 |
AU2431884A (en) | 1984-07-17 |
GB2144066A (en) | 1985-02-27 |
IL70486A0 (en) | 1984-03-30 |
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