EP0232257B1 - Verfahren zur herstellung von flanschen oder bunden an hohlkörpern durch querfliesspressen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von flanschen oder bunden an hohlkörpern durch querfliesspressen Download PDF

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EP0232257B1
EP0232257B1 EP85904093A EP85904093A EP0232257B1 EP 0232257 B1 EP0232257 B1 EP 0232257B1 EP 85904093 A EP85904093 A EP 85904093A EP 85904093 A EP85904093 A EP 85904093A EP 0232257 B1 EP0232257 B1 EP 0232257B1
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EP
European Patent Office
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flanges
lateral extrusion
process according
hollow
extrusion
Prior art date
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EP85904093A
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English (en)
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EP0232257A1 (de
Inventor
Helmut Bögel
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Gesenkschmiede Schneider GmbH
Original Assignee
Gesenkschmiede Schneider GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K23/00—Making other articles
    • B21K23/04—Making other articles flanged articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/14—Making machine elements fittings

Definitions

  • the invention relates to a method for producing flanges or bundles on hollow bodies which are supported on the inside during cross-extrusion.
  • Flanges formed on hollow bodies have a large number of possible uses, for example as flanges on pipes, for hubs and the like.
  • Cross extrusion as a forming process is defined, for example, according to DIN 8583.
  • Methods and devices for the production of tenons by the transverse extrusion method are known, as is the transverse extrusion of a bundle on solid bodies. It is also known to press gearwheels using radially movable tool elements from the outside inwards. In cross extrusion, the material flows in the radial direction partly from the outside to the center of the workpiece and partly from the center of the workpiece to the outside.
  • the transverse extrusion of flanges or bundles on hollow bodies has been disadvantageous in that a fold has always occurred at the training location of the flange in the interior of the hollow part. It has now become known to avoid a fold by a combination of double-sided cup extrusion presses and cross extrusion presses.
  • a hollow body with a collar or flange can also be produced by perforating the bottom of the bowl.
  • the length of the hollow body that can be achieved in this way depends on the process-related ratio of length to diameter (up to approximately 4), i.e. until now only hollow parts with a process-related maximum length could be produced in this way.
  • the invention has for its object to provide a method for producing hollow parts with flange or collar, which enables the production of flanges or collars without a fold in the flange or collar area at low manufacturing costs, with no procedural limitation of the length of the flanged hollow parts should occur .
  • the object is achieved by the method according to the claim.
  • the cross-flowing material can be deflected outwards without forming an internal fold, and the flange can be produced in a single process step.
  • water is used as a support which exhibits an elastic behavior under pressures in the range from up to 10,000 bar.
  • the process according to the invention can be used to produce both rotationally symmetrical and non-rotationally symmetrical flanges or bundles.
  • the support can also be partially achieved by means of a mandrel, while the liquid is only used in the flange area to compensate and to reverse the flow.
  • the forming can be carried out both at room temperature and at higher temperatures.
  • the method can be applied to all materials that can be formed by transverse extrusion and can also form a component of other known forming methods, for example together with the drawing-in method, expanding and similar are used.
  • the method according to the invention makes it possible for the first time to produce flanges or bundles on hollow bodies by means of transverse extrusion without costly process steps, without forming wrinkles in the interior of the hollow body.
  • Fig. 1 shows a conventional tube with a molded collar 2 with a fold 3. It can be produced by the method according to the invention without a fold in the collar area (Fig. 2).
  • water is pumped under high pressure, i.e. in the range of up to 10,000 bar for support in the cavity during the cross extrusion of a pipe. Due to the fact that water provides an elastic support that always adapts to the current geometric requirements, the desired flow direction of the material can be achieved in cross extrusion presses.
  • the forming and liquid pressure is reduced and the finished workpiece can be done without further reworking of the inner flange can be removed.
  • the forming can also take place simultaneously with an expansion of the tube itself during the forming of a collar, so in FIG. 2 the original tube diameter of the hollow body 5 in a forming zone 6 is expanded to the final diameter of the tube part 1 in parallel with the forming while producing the collar 2 been.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein verfahren zur Herstellung von Flanschen oder Bunden an Hohlkörpern, die während des Querfließpressens innen abgestützt werden.
  • An Hohlkörpern ausgeformte Flansche besitzen eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise als Flansche an Rohren, für Naben und ähnliches.
    • Stand der Technik
  • Das Querfließpressen als Umformverfahren ist beispielsweise nach der DIN 8583 definiert.
  • Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Zapfen nach dem Querfließpressverfahren bekannt, wie auch das Querfließpressen eines Bundes an Vollkörpern. Es ist auch bekannt, Zahnräder zu pressen, wobei von außen nach innen radialbewegliche Werkzeugelemente benutzt werden. Beim Querfließpressen fließt der Werkstoff in radialer Richtung teils von außen zur Mitte des Werkstücks und teils von der Werkstückmitte nach außen.
  • Die Massivumformung von Vollkörpern aus Stahl durch Querfließpressen eins Bundes ist beispielsweise in der Zeitschrift Draht, 35 (1984), S. 13 ff. beschrieben. Aus der DE-AS 10 87 433 ist die Innenabstützung mittels Stempel beim Querfließpressen von Nabenkörpern, insbesondere für Freilaufbremsnaben, bekannt geworden.
  • Bisher war das Querfließpressen von Flanschen oder Bunden an Hohlkörpern insofern nachteilig, als stets an der Ausbildungsstelle des Flansches im Innenraum des Hohlenteils eine falte entstand. Es ist nun zwar bekanntgeworden, durch eine Kombination aus zweitseitigem Napf- Rückwärts- Fließpressen und Querfließpressen eine Falte zu vermeiden. Auch durch Lochen des Napfbodens ist ein Hohlkörper mit einem Bund oder Flansch herstellbar. Die derart erreichbare Länge des Hohlkörpers ist jedoch von dem verfahrensbedingten Verhältnis Länge zu Durchmesser (bis ungefähr 4) abhängig, d.h., bisher konnten auf diese Weise nur Hohlteile mit verfahrensbedingter Maximallänge hergestellt werden.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Hohlteilen mit Flansch oder Bund anzugeben, welches die Herstellung von Flanschen oder Bunden ohne Falte im Flansch oder Bundbereich bei niederen Herstellungskosten ermöglicht, wobei keine verfahrensbedingte Einschränkung der Länge der mit Flanschen versehenen Hohlteile auftreten soll.
  • Die Aufgabe wird durch das Verfahren gemöß Anspruch gelöst.
  • Überraschenderweise kann dadurch, daß eine solche Innenabstützung des Hohlkörpers während des Querfließpressens erfolgt, eine Umlenkung des querfließenden Materials nach außen erfolgen, ohne Bildung einer inneren Falte, und der Flansch kann in einem einzigen Verfahrenschritt hergestellt werden.
  • Durch diese Abstützung wird ein variabler gesteuerter Stofffluß erzielt. Herkömmlich hergestellte Teile mit Bundfalte, die nach kostengünstigen Querfließpressverfahren hergestellt wurden, konnten nur für untergeordnete Zwecke eingesetzt werden, da die Falte in der Festigkeitsrechnung praktisch nicht erfaßbar ist und gleichzeitig eien Ausgangspunkt für Risse bei Belastung und den Bruch des Bauteils darstellt.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Wassser als Abstützung eingesetzt, welches unter Drücken im Bereich von bis 10.000 bar ein elastisches Verhalten zeigt.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren können sowohl rotationssymmetrische als auch nicht rotationssymmetrische Flansche oder Bunde hergestellt werden.
  • Die Abstützung kann auch teilweise durch einen Dorn erzielt werden, während nur im Flanschenbereich die Flüssigkeit zum Ausgleich und zur Flußumkehr eingesetzt wird.
  • Das Umformen kann sowohl bei Raumtemperatur als auch bei höheren Temperaturen durchgeführt werden.
  • Das Verfahren ist auf alle durch Querfließpressen umformbaren Werkstoffe anwendbar und kann auch einen Bestandteil an sich bekannter anderer Umformverfahren bilden, beispielsweise gemeinsam mit Einziehverfahren, Aufweiten und ähnlichem eingesetzt werden.
  • Besonders bevorzugt kann Stahl nach dem erfindungsgemäßen Verfahren querfließgepreßt werden.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es erstmals möglich, ohne kostenaufwendige Verfahrensschritte durch Querfließpressen Flansche oder Bunde an Hohlkörpern ohne Faltenbildung im Innenraum des Hohlkörpers herzustellen.
  • Im nachfolgenden wird ein Anwendungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
    • Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    einen Schnitt durch ein herkömmliches Verfahrensprodukt und
    Fig. 2
    das Angreifen der Kräfte, die sich im elastischen/ plastischen Medium auf die Innenwände des Hohlkörpers beim Querfließpressen auswirken.
  • Fig. 1 zeigt ein herkömmliches Rohr mit einem angeformten Bund 2 mit Falte 3. Es kann durch das erfindungsgemäße Verfahren ohne Falte im Bundbereich hergestellt werden (Fig. 2).
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Wasser unter hohem Druck, d.h. im Bereich von bis 10.000 bar zur Abstützung in den Hohlraum während des Querfließpressens eines Rohr gespreßt. Dadurch, daß Wasser eine elastische, sich stets den momentanen geometrischen Anforderungen anpassende Abstützung bewirkt, kann die erwünschte Fließrichtung des Materials bei Querfließpressen erzielt werden.
  • Nach beendetem Querfließpressen wird der Umform- und Flüssigkeitsdruck abgebaut und das fertige Werkstück kann ohne weitere Nacharbeitung des Innenflansches entnommen werden.
  • Die Umformung kann auch gleichzeitig mit einer Aufweitung des Rohres selbst während des Anformen eines Bundes erfolgen, so ist in Fig. 2 der ursprüngliche Rohrdurchmesser des Hohlkörpers 5 in einer Umformzone 6, paralell zur Umformung unter Herstellung des Bundes 2 auf den Enddurchmesser des Rohrteils 1 erweitert worden.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung von Flanschen oder Bunden an Hohlkörpern durch Querfließpressen, wobei der Hohlkörper während des Querfließpressens innen abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung durch eine in den Hohlraum eingebrachte Flüssigkeit erfolgt.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abstützung Wasser eingesetzt wird.
  3. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch oder Bund rotationssymmetrisch ist.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch nicht rotationssymmetrisch ist.
  5. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Flüssigkeit ein Dorn Abstützung während des Querfließpressens in den Hohlraum eingeführt wird.
  6. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umformen bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird.
  7. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der umzuformende, querfließpressbare Werkstoff Stahl ist.
EP85904093A 1985-08-14 1985-08-14 Verfahren zur herstellung von flanschen oder bunden an hohlkörpern durch querfliesspressen Expired - Lifetime EP0232257B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE1985/000276 WO1987001062A1 (en) 1985-08-14 1985-08-14 Process for the production of flanges or collars on hollow parts by lateral extrusion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0232257A1 EP0232257A1 (de) 1987-08-19
EP0232257B1 true EP0232257B1 (de) 1991-05-29

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EP85904093A Expired - Lifetime EP0232257B1 (de) 1985-08-14 1985-08-14 Verfahren zur herstellung von flanschen oder bunden an hohlkörpern durch querfliesspressen

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US (1) US4782679A (de)
EP (1) EP0232257B1 (de)
DE (1) DE3583041D1 (de)
WO (1) WO1987001062A1 (de)

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WO1987001062A1 (en) 1987-02-26
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