DE511460C

DE511460C - Verfahren zur Herstellung von Profilen gleichmaessiger Wandstaerke aus Blechstreifen, insbesondere von Magnesium und Magnesiumlegierungen

Info

Publication number: DE511460C
Application number: DEI35657D
Authority: DE
Inventors: Ernst De Ridder
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1928-10-04
Filing date: 1928-10-04
Publication date: 1930-10-30

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
30. OKTOBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 7c GRUPPE

I. G. Farbenindustrie Akt-Ges. in Frankfurt a.M. )

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Oktober 1928 ab

Es sind bereits eine Anzahl von Verfahren bekannt, mit Hilfe derer die Herstellung von Profilen gleichförmiger, gegenüber demAusgangsmaterial unveränderter Querschnittsstärke aus Blechstreifen durchgeführt werden soll. So ist z. B. vorgeschlagen worden, die Blechstreifen durch eine oder mehrere den gewünschten Profilformen entsprechende Matrizen zu ziehen. An Stelle der Matrizen

to kann man zu diesem Zweck auch profilierte Rollen benutzen. Ein anderes Prinzip, nämlich die Verformung durch Druck, liegt dem Verfahren des Abkantens von Blechstreifen zugrunde. Die einfache Übertragung dieser Verfahren auf die Verarbeitung von Magnesium und seinen Legierungen hat jedoch Schwierigkeiten ergeben. Bei dem Ziehverfahren wird das Metall sehr starken Beanspruchungen unterworfen, die für seine Festigkeitseigenschaften von Nachteil sein können. Bei der Verwendung von mehr als zwei Matrizen, die für komplizierte Profile notwendig sind, sind meist Zwischenglühungen erforderlich, damit die Gesamtreibung in den Matrizen und damit die Festigkeitsbeanspruchung die Aufnahmefähigkeit des Materials nicht überschreitet. Überdies entstehen insbesondere bei· Warmverarbeitung leicht Ziehrillen, die die Festigkeit des Profils verringern. Beim Abkanten von Profilen hat sich dagegen der Nachteil ergeben, daß der Querschnitt des Profils häufig Ungleichmäßigkeiten aufweist, da sich bei der Warmverarbeitung des Materials die Futter der Abkantmaschine häufig verziehen. Bei Profilen mit großer Blechstärke tritt ferner leicht ein Durchbiegen dieser Futter ein, wodurch auch bei Kaltverarbeitung Profile mit ungleichmäßigem Querschnitt entstehen. Endlich ist es auch beim Abkantverfahren er- forderlich, bei stärker gekrümmten Profilen mehrere Arbeitsstufen mit einer entsprechenden Anzahl von Gesenken vorzusehen, falls nämlich, die Verformung in einem Arbeitsgange zu einer Überbeanspruchung des Materials führen würde. Hierdurch wird jedoch das Verfahren in unwirtschaftlicher Weise verteuert.

Es ist infolgedessen bereits vorgeschlagen worden, die Vorteile beider Arbeitsverfahren zu vereinigen und gleichzeitig ihre Nachteile zu vermeiden, indem der Blechstreifen einer schrittweisen Verformung durch gegeneinander bewegliche Gesenkteile unterworfen wird. Hierbei wiesen jedoch im allgemeinen die einzelnen Gesenkteile in der Vorschubrichtung einen unveränderten Querschnitt auf, so daß also bei stufenweiser Verformung mehrere Gesenke mit verschiedenen den einzelnen Stufen entsprechenden Profil-

*J Von dem Paietusucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Ernst de Riader in Bitterfeld.

formen hintereinandergesehaltet werden mußten. Unvermeidbar war hierbei, daß jeweils beim Eintritt des Materials in ein neues Gesenk die gesamte zu bewirkende Änderung des Profils auf einmal auf das Material zur Auswirkung kam. Bei der Verarbeitung von Magnesium und Magnesiumlegierungen hat es sich jedoch gezeigt, daß die hierbei auftretenden plötzlichen stark deformierenden ίο Beanspruchungen entweder zu Zerreißungen des Materials führen oder die Unterteilung der Verformung in so zahlreiche, voneinander nur wenig verschiedene Stufen notwendig machen, daß die sich dabei ergebende Häufung von Einzelgesenken zur mechanischen Beherrschung außerordentlich komplizierte Vorrichtungen erfordert.

Es wurde nun gefunden, daß beide Nachteile vermieden werden können, wenn man für die stufenweise Verformung Gesenke verwendet, deren lichter Querschnitt auf der Eintrittsseite dem lichten Querschnitt des jeweils zu verformenden Blechstreifens entspricht und allmählich in der Vorschubrichtung in die Querschnittform des gewünschten Profils übergeht. Dabei muß das Gesenk, wie üblich, mindestens zweiteilig ausgeführt sein, wobei die beiden Teile in der Preßrichtung gegeneinander beweglich sind, um den Materialvorschub zu ermöglichen.

In diesem Zusammenhang ist bereits vorgeschlagen worden, die eine Gesenkhälfte so auszuführen, daß in ihr ein allmählicher Übergang von dem Profil des zu verarbeitenden Materials in die gewünschte Profilform stattfindet. Dabei wurde jedoch auf den allmählichen Übergang des Profils bei der anderen Hälfte des Gesenks verzichtet, so daß Teile des Profils während der Verarbeitung frei lagen und sich somit gegenüber der letztgenannten Hälfte mehr oder weniger frei bewegen konnten. Es hat sich nun bei der Verarbeitung von Magnesium und Magnesiumlegierungen herausgestellt, daß die hierbei auftretenden Reck- und Stauchspannungen nur dann in der für einen gleichmäßig ungestörten Betrieb unerläßlichen Art beherrscht werden können, wenn die Gesenkteile den Blechstreifen während der ganzen Verformung allseitig umschließen.

Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, gemäß Erfindung beide Gesenkteile so auszubilden, daß der lichte Querschnitt der beiden aufeinandergepaßten Gesenkteile dem jeweiligen Querschnitt des der Verformung unterworfenen Streifens allseitig entspricht.

Abb. ι zeigt beispielsweise ein solches Gesenk von der Seite gesehen, bestehend aus Oberteil α und Unterteilt. Aus den Schnit- tenA-A, B-B wia C-C ist der lichte Querschnitt des Gesenkes an den entsprechenden Stellen der Seitenansicht ersichtlich. Der letzte Teil des Gesenkes von c-d ist parallel ausgebildet.

Die Verformung des Blechstreifens erfolgt derart, daß das Oberteil des Gesenkes durch eine geeignete mechanische Vorrichtung auf und ab bewegt wird, wobei der Blechstreifen gegebenenfalls mittels einer einstellbaren automatischen Vorschubvorrichtung schrittweise in der Hubstufe um einen Teil der Gesenjklänge vorgeschoben und beim Niedergang des Gesenkes stufenweise zum gewünschten Profil verformt wird, wobei das Maß des Vorschubs der Verformungsfähigkeit der verwendeten Legierung angepaßt wird. Hierdurch werden beim Verformungsvorgang die hohen Zugbeanspruchungen vermieden, wie sie beim Ziehverfahren mit Matrizen unvermeidlich sind, während anderer-■seits die Verwendung mehrerer verschiedener, den einzelnen Verformungsstufen entsprechender Gesenke beim Abkantverfahren sich bei dieser Arbeitsweise erübrigt. Damit das Blech nach jeder Druckstufe leicht vorgeschoben werden kann, werden im Gesenk zweckmäßigerweise Ausstofivorrichtungen bekannter Art vorgesehen.

Abb. 2 zeigt einen Blechstreifen während der Verformung zum Profil. Dieser Form ist das Gesenk angepaßt. Mit solchen zweiteiligen Gesenken können alle voll offenen Profile hergestellt werden, von denen in Abb. 3 einige Beispiele wiedergegeben sind.

Für die Herstellung von halb offenen Profilen nach Abb. 4 oder vollständig geschlossenen Profilen nach Abb. 5 muß ein mehrteiliges Gesenk verwendet werden. In einem Vorgesenk wird zunächst der Blechstreifen in eine voll offene Vorprofilform nach dem bereits beschriebenen Verfahren übergeführt. Gleichzeitig mit der Betätigung des Vorgesenkes wird ein Nachgesenk in Tätigkeit gesetzt, dessen Teile sich seitlich gegen das Profil schieben. Die beiden Teile des Nachgesenkes weisen in der Vorschubrichtung einen allmählichen Übergang von der äußeren Form des Vorprofils zur äußeren Form des angestrebten Profils auf und geben ihm so allmählich die endgültige Form, wobei die inneren Flächen des Profils über einen Dorn eführt werden, der an der Grundplatte befestigt ist. Dieses Nachgesenk wird zweckmäßig in seinen Arbeitsbewegungen mit dem Vorgesenk zwangsläufig gekuppelt.

Abb. 6 zeigt den Arbeitsvorgang z. B. für ein halb offenes Profil gemäß Abb. 4. Die das Gesenkoberteil« haltende Plattee, die durch eine Exzenterpresse auf und ab bewegt wird, betätigt durch das Gestänge»· die Hebei h, die ihrerseits die Seitenteile des Endesenkes/ gegen das Profil und den Dom k

» ·■■»

drücken. Hierbei drehen sich die Hebel h in der angegebenen Pfeilrichtung um die Punkte/. Die Seitenteile des Endgesenkes entsprechen in ihrer Form dem Prinzip des Vorgesenkes, d.h. an der Eingangsseite des Endgesenkes passen sie sich dem Endquerschnitt des Vorgesenkes an (vgl. Abb. 6a) und gehen allmählich, in die gewünschte Endform des Profils über (vgl. Abb. 6).

ίο Je nach; der Profilart kann der Drehpunkt I der Hebel Jl verlegt werden. Abb. J zeigt beispielsweise die Hebelanordnung für ein anderes Profil gemäß Abb. 4. Hierbei besteht der Dorn/; aus zwei TeUeIiA₁ und A₂. Der untere Dornkeil A₁ ist an der Grundplatte m unmittelbar befestigt, während der obere Dornteil A₃ durch einen in der Abbildung nicht dargestellten Bügel mit der Unterplatte starr verbunden ist. Der Antrieb der seitlichen Gesenke ist in den Abbildungen nur beispielsweise dargestellt und kann durch jede mechanische Vorrichtung erfolgen, durch die der angestrebte Zweck, nämlich die Gleichzeitigkeit der Bewegungen von Vor- und Nachgesenk entsprechend dem stufenweisen Vorschub des Blechstreifens, erreicht wird. An Stelle der drehenden Bewegung kann somit insbesondere auch eine schiebende Bewegung der Seitengesenke vorgesehen werden.

Nach diesem Arbeitsverfahren können sowohl gerade als auch gebogene Profile hergestellt werden. Für die Herstellung von Profilen mit vorgeschriebener Krümmung wird beispielsweise an der Austrittsseite des Gesenkes gemäß Abb. 8 ein verstellbarer Bock, der sich der gewünschten Profilform anpaßt, angebracht. Für größere Krümmungen kann das Gesenk selbst bereits entsprechend der angestrebten Krümmung ausgebildet werden (Abb. 9).

Abb. 10 zeigt die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung profilierter Ringe aus Blechstreifen. Hierbei ist das Gesenkoberteil« entsprechend dem äußeren Profil des Ringes, wie aus Schnitt Q-G zu ersehen, ausgebildet. Das Gesenkunterteil besteht dagegen aus zwei Hauptteilen O₁ und O₂. Der Teil O₂ übernimmt die Verformung des Blech-Streifenprofils nach dem bereits früher geschilderten Prinzip, wogegen der Teil O₁, der als ein um den Punkt« drehbarer, trommelähnlicher Metallkörper ausgebildet ist, auf seinem Außenkranz das fertige Profil der Innenseite des Ringes trägt und lediglich dazu dient, die Krümmung des profilierten Streifens zur Kreisform zu bewerkstelligen. An der Eingangsseite des Gesenkes ist der lichte Querschnitt zu Gesenkoberteil α und Unterteil b₂ (s. Schnittzeichnung E-E) wieder entsprechend dem Querschnitt des unverformten Blechstreifens ausgebildet und geht in der Richtung des Streifenvorschubs allmählich in den des gewünschten Profils über, wobei das Gesenkunterteil b₂ bis nahe an die Trommel b₁ herangeführt ist. Der Abstand zwischen den beiden Unterteilen O₁ und b₂ ist etwas größer als die Stärke des verarbeiteten Bleches, damit der Anfang des verformten Streifens, nachdem er die Trommel umlaufen hat, zwischen ihn durchtreten und sich mit dem Ende des Streifens zum Ringe schließen kann. Die Trommel O₁ ist in der Mittelebene geteilt, damit der Ring nach seiner Fertigstellung von der Trommel b₁ entfernt werden kann; beide Teile sind während des Arbeitsvorganges fest miteinander verbunden.

Die Verformung des Blechstreifens und seine Schließung zum Ring beginnt nun damit, daß der Blechstreifen in die Gesenköffnung auf der Eintrittsseite eingeschoben wird. Alsdann erfolgt zunächst die Verformung bis zur endgültigen Profilierung in der bereits beschriebenen Weise durch stufenweises Heben und Senken des Gesenkoberteiles. Nachdem der Blechstreifen durch das Untergesenk b₂ gelaufen ist, beginnt er sich auf die Trommel O₁ aufzuwickeln, wobei die Krümmung des Streifens in der Längsrichtung dadurch herbeigeführt wird, daß das Obergesenk α mit seinem über der Trommel liegenden gekrümmten Teile den Blechstreifen bei jedem Niedergang gegen die Trommel andrückt. Im weiteren Verlauf tritt endlieh der Anfang des Blechstreifens zwischen die beiden Gesenkunterteile O₂ und O₁ ein und erreicht das Gesenkoberteil α in dem Augenblick, in dem bei richtig bemessener Länge des Blechstreifens das Ende desselben die Trommel erreicht hat, wodurch der Ring geschlossen ist (vgl. Schnittzeichnung F-F).

Die Gesenke können in Fällen, in denen eine Warmverarbeitung der Metallstreifen angezeigt ist, ohne weiteres mit entsprechender Heizvorrichtung versehen werden.

Das Verfahren und die Vorrichtung sind in erster Linie für die Verarbeitung von Magnesium und Magnesiumlegierungen gedacht, können aber naturgemäß auch für Blechstreifen aus anderen Metallen Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Profilen gleichmäßiger Wandstärke aus Blechstreifen, insbesondere von Magnesium und Magnesiumlegierungen, in mehrteiligen Preßgesenken mit stetig sich änderndem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß

die Gesenkteile von Beginn bis zur Fertigstellung des Profils die zu verformenden Teile allseitig umfassen, und daß der Vorschub des Werkstückes zwischen den einzelnen Schritten der Verformung kleiner ist als die gesamte Länge des Gesenkes.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Ober- und Untergesenk oder beide unterteilt werden, wobei der Endquerschnitt des vorausgehenden mit dem Anfangsquerschnitt des folgenden Gesenkteiles jeweils übereinstimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung halb oder ganz geschlossener Profile zunächst ein offenes Vorprofil auf beliebige Weise hergestellt wird, und daß dieses durch seitlich angeordnete Gesenke mit stetig sich änderndem Querschnitt, die während der Verformung zusammen mit dem Dorn, über den das Profil geführt wird, den zu verformenden Blechstreifen allseitig umgeben, in die endgültige Form, gebracht wird.
4. Vorrichtung zur Herstellung voll offener, halb oder ganz geschlossener Profile nach einem der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzeugung gekrümmter Profile an der Austrittsseite des Gesenkes ein verstellbarer Bock angeordnet wird, der sich der Form des gewünschten Profils anschließt

35" ~ und infolge seiner Einstellung bei der Gesenkbetätigung die Krümmung des austretenden Profils erzeugt.
5. Vorrichtung zur Herstellung voll offener, halb oder ganz geschlossener Profile durch stufenweise Verformung in Gesenkpressen nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß zwecks Erzeugung in der Längsrichtung gekrümmter Profile der Krümmungsradius des Gesenkes in der Durchtrittsöfrnung des Profils allmählich bis zu dem der gewünschten Krümmung entsprechenden Betrag zunimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 zur Herstellung voll offener, halb oder ganz geschlossener Profile unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 3, dahin weiter ausgebildet, daß zwecks Erzeugung gekrümmter Profile eine Gesenkhälfte so unterteilt ist, daß der eine Teil lediglich der Profilgebung dient, während der andere Teil die Krümmung des profilierten Streifens bewirkt.
7. Vorrichtung' nach Anspruch 2 zur Herstellung geschlossener ringförmiger Gegenstände unter Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Profilgebung eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2" und im Anschluß daran für die Krümmung des Profils zur geschlossenen Kreisform ein kreissymmetrischer Widerlagerkörper vorgesehen ist, dessen Umfang der Innenseite des Profils annähernd oder völlig entsprechend ausgebildet und dessen Drehpunkt mit der die Formgebung dieser Innenseite bewirkenden Gesenkhälfte fest verbunden ist, wobei zwischen den beiden Teilen der Gesenkhälfte ein ausreichen- - -der Spielraum zum Wiedereintritt des auf den Widerlagerköorper aufgewickelten Profils in das Gesenk zwecks Schließung der Kreisform vorhanden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

OEDKUCKT IN DER