EP0706843B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gekrümmten Werkstücken - Google Patents

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EP0706843B1
EP0706843B1 EP95112843A EP95112843A EP0706843B1 EP 0706843 B1 EP0706843 B1 EP 0706843B1 EP 95112843 A EP95112843 A EP 95112843A EP 95112843 A EP95112843 A EP 95112843A EP 0706843 B1 EP0706843 B1 EP 0706843B1
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extrudate
force
workpiece
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    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/08—Making wire, bars, tubes
    • B21C23/12—Extruding bent tubes or rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/14—Twisting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/04—Bending rods, profiles, or tubes over a movably-arranged forming menber

Definitions

  • the invention relates to a method for producing curved Hollow profiles through a combination of extrusion presses and bending and an apparatus for performing the method.
  • Extrusion processes for different materials are in many different ways Form known. Mainly come aluminum, copper alloys, but also steel and titanium are used. For the material Aluminum is the extrusion process in detail in the aluminum pocket book Pages 269 - 296 shown.
  • JP-A-03 047615 describes a method and an apparatus for Production of curved hollow profiles, whereby during the Bending a gas under pressure inside the Hollow profile is included. At a distance from the A guide member is arranged with a guide hole. By moving the guide member transversely to the extrusion direction there is a curvature of the hollow profile.
  • the object of the present invention is a method and to develop a device of the type mentioned that or with a simple means a defined curvature Extruded products in repeatable approximately predictable Way possible, even with complicated hollow profile cross sections the cross-sectional areas in the bent state compared to the cross-sectional areas of the straight profile should remain unchanged. Under "complex cross sections" especially those with large wall thickness differences, but also understood such profiles that have a small wall thickness have based on the circumscribing circle of the extruded profile.
  • any bending radii can act on the strand possible.
  • the workpiece experiences when exiting the die in a bending or shear load at the same temperature, whereby the stress distribution in the press channel of the extrusion die being affected.
  • the device according to the invention can also a ring shape of the workpiece can be generated.
  • the Forming tool brought into a suitable position and there fixed.
  • the workpiece can also have a constant Curvature or with an increasing or decreasing curvature as a coiled tubing or in spiral form.
  • multiple devices for bending the extruded profiles can also be used, however, one after the other Apply lateral forces to the extruded profile.
  • lateral forces to the extruded profile For example can be used to create spatially curved profiles several leadership roles on separate delivery devices one or more roller cages arranged one behind the other be combined.
  • the required forming force can be achieved by rolling as well can be applied to the profile using fixed tools. But there are also other active media such. B. gases, fluids or electric / magnetic fields for the generation of a suitable Forming force applicable. Instead of a forming roll or one Fixed sliding shoe must be used in the case of the use of active media the zone of influence of the active media is brought close to the workpiece must be, for example, when using electromagnetic A suitably shaped magnetic coil in immediate fields Be brought close to the strand.
  • the extrusion device consists of a stamp 1, a block sensor 2, in which the stamp 1 in the direction of the arrow is insertable, and a die 4, which is in Seen pressing direction against a crosshead 5 supports.
  • the bending radius R By moving the pressure roller 7 transversely to the direction of extrusion the bending radius R can be influenced. It is for the person skilled in the art can easily see how he can by a suitable Control or regulation position the pressure roller 7 or can orientate that a predetermined curvature achieved both in level and in spatial training becomes. This is not only the formation of the workpiece curvature on one level, but also in any room multiple changes in the feed direction possible, so very complex workpiece geometries with the device according to the invention are producible.
  • FIG. 2 a further embodiment of the extrusion and bending device according to the invention is shown.
  • a sliding surface 8 generating a transverse force is shown immediately following the die holder 5.
  • this can be adjustable or, as shown in the exemplary embodiment according to FIG. 2, can be arranged in a stationary manner. This allows curved structures to be produced in a simple manner.
  • a roller cage is used in a corresponding manner to apply the transverse force, so that depending on the positioning relative to the die, different deformations with radii R 1 and R 2 can be applied to the strand.
  • the device according to the invention it has now been possible to solve the manufacturing problems of curved problems in that the workpiece simultaneously with or immediately after the shaping Extrusion process deformed with a precisely controllable force becomes.
  • the workpieces leave with defines the curved longitudinal axis of the extrusion device, wherein the curvature of the workpiece can be adjusted in a defined manner in the longitudinal axis is.
  • the workpiece cross sections formed in the extrusion die 4 are influenced in such a way that they are not parallel to each other emerge from the die, but stand at an angle to each other, the size of the angle by the geometry and the Positioning or orientation of those applying the transverse force Device is determined.
  • the following is a procedure for determining the delivery route of the bending or guiding tool depending on the contour of the bent workpiece and the pressing path at a constant Radius shown.
  • the workpiece contour is specific to the geometric during manufacture Boundary conditions linked.
  • the contour has to be because of the manufacturing process match with the die and tangentially to the exit axis, d. H. stand perpendicular to the exit plane.
  • the infeed path z can be determined with the known distance a from the exit plane depending on the radius using the secant equation (see Figure 1);
  • the contour to be produced is generally described as a space curve in a coordinate system, so for any point on the one hand, the coordinates themselves are determined and continue with the methods of curve geometry a tangent vector for this point can be calculated. With this tangent vector, the according to the above conditions with the exit axis is identical, the delivery path of the guide tool can simple calculations can be determined. It is still possible to determine the length of the contour, so that the delivery path as Function of the press path can be specified.
  • the contour can for the control program of a manipulator or the like available as a function or as a table of values. In picture 2 is the geometric approach for any contour.
  • Figure 4 is the production of twisted profile sections shown.
  • the strand 15 emerging from the die 14 becomes inserted in a roller cage 16, the roller axis 17 around rotated an angle ⁇ relative to the vertical profile edge 18 is.
  • the hatched area 19 represents the profile opening in the die 14 is in a view against the pressing direction.
  • the roller cage is in front of the die by an angle ⁇ twisted against the orientation of the profile.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gekrümmten Hohlprofilen durch eine Kombination von Strangpressen und Biegen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Strangpreßverfahren für verschiedene Werkstoffe sind in vielfältiger Form bekannt. Hauptsächlich kommen Aluminium, Kupferlegierungen, aber auch Stahl und Titan zum Einsatz. Für den Werkstoff Aluminium ist das Strangpreßverfahren ausführlich im Aluminiumtaschenbuch Seite 269 - 296 dargestellt.
Zu den typischen Strangpreßteilen zählen:
  • Bauteile in der Bauindustrie wie z. B. Fensterprofile, Handläufe an Brückengeländer und Treppenhäusern sowie Träger für Brückenkonstruktionen
  • im Waggonbau Konstruktionsprofile und Profilversteifungen in Differential- und Großprofilbauweise
  • in der Flugzeugindustrie Sitzschienen, Stringerprofile, Spanten, Fußbodenquerträger
  • in der Automobilindustrie Konstruktionselemente wie Fensterrahmen, Dachreling oder dekorative Bauteile wie Zierleisten und Blenden.
In den genannten Anwendungsfällen werden häufig auch gebogene Profile benötigt. Diese können in Form von Hohl- und Vollprofilen eingesetzt werden, wobei in zunehmender Weise auch multifunktionale Konstruktionselemente benötigt werden.
Aus der US 5 305 626 (Reynolds Aluminium Holland BV) ist ein Verfahren zum Strangpressen von gekrümmten Profilen bekannt, bei dem an der Innenfläche der Strangpreßmatrize unterschiedliche Reibungswiderstände für eine lokale Verzögerung bzw. Beschleunigung des Fließvorganges während des Strangpressens sorgen. Als Ergebnis der unterschiedlichen Reibungsverhältnisse tritt aus der Matrize eine gekrümmte Werkstückform aus, die über eine gebogene Auslaufstrecke geführt, jedoch dabei nicht weiter verformt wird.
Dieses Verfahren hat sich bisher nicht durchsetzen können, da es wegen der aufwendigen Ausbildung der Matrizeninnenkontur nur bei großen Stückzahlen rentabel ist.
JP-A-03 047615 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung gekrümmter Hohlprofile, wobei während des Biegevorganges ein unter Druck stehendes Gas im Innern des Hohlprofiles eingeschlossen ist. In einer Entfernung von der Matrize ist ein Führungsglied mit einem Führungsloch angeordnet. Durch Bewegung des Führungsglieds quer zur Strangpressrichtung erfolgt eine Krümmung des Hohlprofiles.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, das bzw. die mit einfachen Mitteln eine definierte Krümmung bei Strangpreßerzeugnissen in wiederholbarer näherungsweise berechenbarer Weise ermöglicht, wobei auch bei komplizierten Hohlprofilquerschnitten die Querschnittsflächen im gebogenen Zustand im Vergleich zu den Querschnittsflächen des geraden Profils unverändert bleiben sollen. Unter "komplexen Querschnitten" werden insbesondere solche mit großen Wanddickenunterschieden, aber auch solche Profile verstanden, die eine geringe Wandstärke bezogen auf den umschreibenden Kreis des Strangpreßprofils aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung sowie ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 4 gelöst.
Mit dem neuen Verfahren ist es möglich, eine hohe Maßgenauigkeit sowie Formentreue gekrümmter Profile auch über große Länge zu gewährleisten.
Da das formgebende Werkzeug nach dem Austritt des Stranges aus der Matrize in einem von Anlageflächen freien Raum auf den austretenden Strang einwirken kann, sind beliebige Biegeradien möglich. Das Werkstück erfährt beim Austreten aus der Matrize in der gleichen Temperatur eine Biege- oder Querkraftbeanspruchung, wodurch die Spannungsverteilung im Preßkanal der Strangpreßmatrize beeinflußt wird.
Grundsätzlich ist es möglich, beliebige Raumwinkel durch eine entsprechende Führung der Biegevorrichtung bei der Umformung einzustellen. Üblicherweise wird auch die Biegevorrichtung in der Preßebene bewegt, so daß einfache Vorschubbewegungen der Biegevorrichtungen ausreichen.
Falls erwünscht, kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine Ringform des Werkstückes erzeugt werden. Hierzu wird das Umformwerkzeug in eine geeignete Position gebracht und dort fixiert. Alternativ kann das Werkstück auch mit einer konstanten Krümmung oder mit einer zu- oder abnehmenden Krümmung als Rohrwendel oder in Spiralform hergestellt werden.
Spezielle Vorrichtungen für das Pressen von Voll- oder Hohlprofilen sind bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise nicht erforderlich. So kann z. B. eine einfache Rolle als Umformwerkzeug sowohl für ein gebogenes Vierkantrohr als auch für eine gebogene Vierkantstange verwendet werden. Es muß lediglich dafür gesorgt werden, daß die Geometrie der Presse, insbesondere die Anordnung des Querhauptes so ausgebildet ist, daß diese nicht den Biegevorgang behindern können. Bei großen Biegelängen soll ferner eine Abstützung zur Verhinderung des Durchbiegens infolge Eigengewicht unterhalb des Werkstückes angeordnet werden.
Es können aber auch Mehrfachvorrichtungen zum Biegen der Strangpreßprofile verwendet werden, die allerdings nacheinander ihre Querkräfte auf das Strangpreßprofil ausüben. Beispielsweise können zur Erzeugung von räumlich gebogenen Profilen eine oder mehrere Führungsrollen auf gesonderten Zustelleinrichtungen mit einen oder mehreren hintereinander angeordneten Rollenkäfigen kombiniert werden.
Die benötigte Umformkraft kann sowohl durch Rollen als auch durch feststehende Werkzeuge auf das Profil aufgebracht werden. Es sind aber auch andere Wirkmedien wie z. B. Gase, Fluide oder elektrische/magnetische Felder für die Erzeugung einer geeigneten Umformkraft anwendbar. Anstelle einer Umformrolle oder eines feststehenden Gleitschuhs muß im Falle der Anwendung von Wirkmedien die Einflußzone der Wirkmedien dicht an das Werkstück gebracht werden, beispielsweise muß bei Verwendung elektromagnetischer Felder eine geeignet geformte Magnetspule in unmittelbare Nähe des Stranges gebracht werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1:
prinzipieller Aufbau einer erfindungsgemäßen Strangpreß- und Biegeeinrichtung mit Andrückrolle;
Figur 2:
prinzipieller Aufbau einer erfindungsgemäßen Strangpreß- und Biegeeinrichtung mit einer Gleitfläche
Figur 2a:
erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Rollenkäfig;
Figur 3:
prinzipieller Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von gekrümmten Werkstücken mit einer, ein Druckmedium erzeugenden Druckquelle;
Figur 4:
Prinzipbild zur Herstellung von gedrillten Profilquerschnitten.
Gemäß Figur 1 besteht die Strangpreßeinrichtung aus einem Stempel 1, einem Blockaufnehmer 2, in den der Stempel 1 in Pfeilrichtung einschiebbar ist, und einer Matrize 4, die sich in Preßrichtung gesehen gegen ein Querhaupt 5 abstützt.
Im Blockaufnehmer 2 befindet sich das auf Strangpreßtemperatur erhitzte Metall, beispielsweise in Form eines Aluminiumblockes 3, der bei der Betätigung des Stempels 1 in Preßrichtung aus der Matrize in Form eines Stranges 6 ausgepreßt wird.
Unmittelbar nach dem Austreten des Stranges 6 aus der Matrize 4, im Abstand a vom Querhaupt 5 befindet sich eine Andrückrolle 7, die eine quer zur Strangpreßrichtung auf das Werkstück, hier den Strang 6, einwirkende Kraft ausübt.
Durch eine Verschiebung der Andrückrolle 7 quer zur Strangpreßrichtung kann der Biegeradius R beeinflußt werden. Es ist für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich, wie er durch eine geeignete Steuerung oder Regelung die Andrückrolle 7 so positionieren bzw. orientieren kann, daß ein vorgegebener Krümmungsverlauf sowohl in ebener als auch in räumlicher Ausbildung ererreicht wird. Damit ist nicht nur die Ausbildung der Werkstückkrümmung in einer Ebene, sondern beliebig im Raum auch mit mehrfacher Änderung der Vorschubrichtung möglich, so daß sehr komplexe Werkstückgeometrien mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung herstellbar sind.
In Figur 2 ist eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Strangpreß- und Biegeeinrichtung dargestellt. Anstelle einer Andruckrolle 7 ist unmittelbar im Anschluß an den Matrizenhalter 5 eine eine Querkraft erzeugende Gleitfläche 8 dargestellt. Diese kann ebenso wie die Andrückrolle 7 einstellbar oder aber wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 dargestellt - ortsfest angeordnet sein. Hiermit lassen sich in einfacher Weise gekrümmte Strukturen erzeugen. Gemäß Figur 2a wird in entsprechender Weise ein Rollenkäfig zum Aufbringen der Querkraft eingesetzt, so daß je nach Positionierung relativ zur Matrize unterschiedliche Umformungen mit Radien R1 und R2 auf den Strang aufgebracht werden können.
Eine besondere Schwierigkeit bestand bisher beim Biegen von Strangpreßprofilen darin, eine Maßhaltigkeit unter Beibehaltung aller Abmessung der Teile vor und nach dem Biegen zu erzielen. Dies gilt insbesondere für räumliche Strukturen bei offenen Profilquerschnitten, die besonders empfindlich auf seitlichen Druck bzw. auf unterschiedliche Reibungswiderstände reagieren.
Nach dem Stand der Technik war bei Biegevorgängen eine Gefügeveränderung, eine Verfestigung des Werkstücks und unterschiedliche Eigenspannungsverteilungen, einhergehend mit einer Geometrieänderung (z. B. Einschnürung der Wanddicke, kissenförmige Verzerrung) unvermeidbar. Nun kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer üblichen Strangpreßmatrize ein gerades oder beliebig gekrümmtes Werkstück (Profil) mit immer gleicher Geometrie und immer gleichen Gefüge- und Festigkeitseigenschaften erzeugt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nunmehr gelungen, die Fertigungsprobleme gebogener Probleme dadurch zu lösen, daß das Werkstück gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem formgebenden Strangpreßvorgang mit einer genau dosierbaren Kraft verformt wird. Dies bedeutet, daß der Spannungszustand während der Herstellung der Werkstücke direkt beim Strangpressen beeinflußt wird, da gleichzeitig mit dem Strangpreßvorgang die austretenden Strangabschnitte gebogen werden. Die Werkstücke verlassen mit definiert gekrümmter Längsachse die Strangpreßeinrichtung, wobei die Krümmung des Werkstückes in der Längsachse definiert einstellbar ist.
In Figur 3 ist dieser Vorgang anhand einer geometrischen Betrachtung näher erläutert. Es soll dabei angenommen werden, daß der aus der Matrize 4 austretende Strang 6 von einer, ein Gaspolster 11 erzeugenden Druckquelle 10 gebogen wird.
Als Ausgangspunkt der geometrischen Überlegungen wird angenommen, daß im Strang 6 beim Eintritt in die Matrize 4 exakt parallele Schnitte 12a, 12b vorliegen. Je näher diese Schnitte 12a, 12b zum Austrittsende der Matrize 4 wandern, desto mehr verringert sich ihre Planparallelität, so daß nach dem Austritt des Stranges 6 aus der Matrize 4 ein Winkel α zwischen den ursprünglich planparallelen Schnitten 12a, 12b meßbar ist. Daraus wird deutlich, daß die im Abstand a von Matrizenaustrittsende angeordnete Druckquelle 10 eine Rückwirkung auf das in der Strangpreßmatrize geformte Profil ausübt. Mit anderen Worten:
Die in der Strangpreßmatrize 4 gebildeten Werkstückquerschnitte werden derart beeinflußt, daß sie nicht parallel zueinander aus der Matrize austreten, sondern in einem Winkel zueinander stehen, wobei die Größe des Winkels durch die Geometrie und die Positionierung bzw. Orientierung der die Querkraft aufbringenden Vorrichtung bestimmt wird.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Bestimmung des Zustellweges des Biege- oder Führungswerkzeuges in Abhängigkeit von der Kontur des gebogenen Werkstückes und dem Preßweg bei einem konstanten Radius dargestellt.
Die Werkstückkontur ist bei der Herstellung an bestimmte geometrische Randbedingungen geknüpft. Die Kontur muß wegen des Fertigungsprozesses mit der Matrize übereinstimmen und tangential zur Austrittsachse, d. h. senkrecht zur Austrittsebene stehen.
Falls ein konstanter Radius hergestellt werden soll, kann der Zustellweg z bei bekanntem Abstand a von der Austrittsebene in Abhängigkeit vom Radius durch die Sekantengleichung bestimmt werden (siehe Bild 1);
Figure 00090001
Beschreibt man die herzustellende Kontur allgemein als Raumkurve in einem Koordinatensystem, so können für jeden beliebigen Punkt zum einen die Koordinaten an sich bestimmt werden und weiterhin mit den Methoden der Kurvengeometrie ein Tangentenvektor für diesen Punkt berechnet werden. Mit diesem Tangentenvektor, der gemäß den oben genannten Bedingungen mit der Austrittsachse identisch ist, kann der Zustellweg des Führungswerkzeuges über einfache Rechnungen bestimmt werden. Weiterhin ist es möglich die Länge der Kontur zu bestimmen, so daß der Zustellweg als Funktion des Preßweges angegeben werden kann. Die Kontur kann für das Steuerungsprogramm eines Manipulators oder dergleichen als Funktion oder als Wertetabelle vorliegen. In Bild 2 ist der geometrische Ansatz für eine beliebige Kontur dargestellt.
Geometrische Grundlagen zur Bestimmung des Zustellweges:
  • Allgemeine Beschreibung der Kontur durch einen Kurvenparameter: F = f(x(λ),y(λ),z(λ)), Gewählt: λ = x. Daraus ergibt sich: F = f(x,y(x),z(x)).
  • Die Länge der Kurve für ein bestimmtes x läßt sich über folgende Formel ermitteln:
    Figure 00100001
  • Der Tangenteneinheitsvektor ergibt sich durch folgende Berechnung:
    Figure 00100002
  • Mit Hilfe des Tangenteneinheitsvektors kann im 2-dimensionalen Raum die Gleichung einer Geraden bestimmt werden, die senkrecht auf diesem Vektor steht und im Abstand a von der Austrittsebene verläuft.
  • Der Schnittpunkt dieser Geraden mit der Raumkurve ist der Kontaktpunkt des Werkzeuges mit der Werkstückkontur. Daraus ergibt sich im 2-dimensionalen Raum der Zustellweg z.
  • Da für jedes x eindeutig eine Raumkurvenlänge s, die der ausgepreßten Länge entspricht, und ein Zustellweg z bestimmt werden kann, kann z als Funktion von s dargestellt werden.
  • Für den 3-dimensionalen Raum ist die Berechnung aufwendiger, aber auch möglich.
  • c) es sind Bewegungen in beliebiger Raumrichtung möglich, wobei die Führungsrolle beispielsweise durch einen Manipulator gesteuert wird;
  • d) es lassen sich Torsionsbewegungen zur Erzeugung eines verdrillten Stranges durchführen.
In jedem Fall muß gewährleistet sein, daß bei der Biegung im Abstand a von der Austrittsebene eine Rückwirkung über das Strangpreßerzeugnis in die formgebende Zone der Strangpresse möglich ist. Dies bedeutet, daß keine Anlageflächen für das zu biegende Strangpreßprofil in dem Raum zwischen der Querkrafteinwirkung bzw. Stranganpreßfläche und der Austrittsebene des Stranges vorhanden sind.
Unter dieser Voraussetzung findet der Biegevorgang während des Strangpreßverfahrens durch Spannungsüberlagerung im plastischen Zustand statt. Die aus der Matrize austretenden Profilquerschnitte sind identisch mit den Querschnittsflächen, die beim geraden Strangpressen erzeugt würden. Die Wandstärken bleiben durch das Biegen unbeeinflußt und sind auch bei verdrillten Profilabschnitten absolut formtreu über große Preßlängen.
In Figur 4 ist die Herstellung von verdrillten Profilabschnitten dargestellt. Der aus der Matrize 14 austretende Strang 15 wird in einen Rollenkäfig 16 eingeführt, dessen Rollenachse 17 um einen Winkel β gegenüber der vertikalen Profilkante 18 verdreht ist. Die schraffierte Fläche 19 stellt den Profildurchbruch in der Matrize 14 dar bei einer Ansicht gegen die Preßrichtung. Somit ist der Rollenkäfig vor der Matrize um einen Winkel β gegen die Orientierung des Profils verdrillt.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung von gekrümmten Hohlprofilquerschnitten mit großen Wanddickenunterschieden im Strangpreßverfahren, die eine geringe Wandstärke bezogen auf den umschreibenden Kreis des Strangpreßprofils aufweisen, wobei das Hohlprofil gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem formgebenden Strangpreßvorgang durch eine quer zur Strangpreßrichtung auf das Werkstück (6) einwirkende Kraft gebogen wird, wobei eine Kraftkomponente als Zug- oder Druckkraft beim formgebenden Strangpreßvorgang auf die Querschnittsfläche der entstehenden Profilwände einwirkt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die auf das Werkstück (6) einwirkende Kraft zur Ausbildung unterschiedlicher Biegeradien während des Strangpreßvorganges nach Richtung und Stärke variiert wird, die über das Strangpreßerzeugnis in die formgebende Zone der Strangpresse zurückwirkt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die in der Strangpreßmatrize (4) gebildeten Werkstückquerschnitte in einem Winkel (α) zueinander aus der Matrize austreten, wobei die Größe des Winkels durch die Geometrie und die Positionierung der die Querkraft aufbringenden Vorrichtung bestimmt wird.
  4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von gekrümmten, hohlen Strangpreßprofilen unter Einwirkung einer auf das Strangpreßprofil (6) ausgeübten Querkraft, bestehend aus einer Blockerwärmungsanlage, einer Strangpreßeinrichtung mit Matrize (4), die am Austritt des Stranges eine Austrittsebene aufweist, sowie Einrichtungen zur Blockhandhabung, Scher- bzw. Fördereinrichtung und einer Abkühlstrecke,
    dadurch gekennzeichnet
    daß nach der Matrize in Strangpreßrichtung gesehen eine an den austretenden Strang andrückbare Rolle (7), eine ein Gaspolster (11) erzeugende Druckquelle oder eine Induktionsspule angeordnet ist, wobei in dem Raum zwischen querkrafterzeugender Vorrichtung und Austrittsebene des Stranges eine von Anlageflächen freie Zone des austretenden Stranges vorhanden ist und wobei die Querkraft über einen Zustellweg auf den Strang aufgebracht wird, der im wesentlichen parallel zur Strangaustrittsebene verläuft.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Querkraft-erzeugende Vorrichtung eine aus einem Käfig (16) mit Rollen bestehende Vorrichtung zur Herstellung eines schraubenförmig gebogenen Stranges (15) verwendet wird, wobei die Durchlaßquerschnitte von Matrize (14) und Rollenkäfig (16) um die Strangpreßachse zueinander verdreht oder versetzt angeordnet sind.
EP95112843A 1994-08-17 1995-08-16 Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gekrümmten Werkstücken Expired - Lifetime EP0706843B1 (de)

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DE4428827A DE4428827A1 (de) 1994-08-17 1994-08-17 Verfahren zur Herstellung von gekrümmten Werkstücken durch eine Kombination von Strangpressen und Biegen

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EP0706843A1 EP0706843A1 (de) 1996-04-17
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DK (1) DK0706843T3 (de)
ES (1) ES2129715T3 (de)

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