METHOD OF AND DEVICE FOR EXTRUDING HOLLOW SECTIONS

Abstract: 1. A process for extrusion of hollow profiles, which show graduated cross sections along the profile length, whereas an ingot (1) with the extrusion die (2) is brought into a recipient (3) and is pressed over a mobile mandrel (8) by means of a hollow punch (12) through the die (4), characterized in that at the beginning of the extrusion, the mandrel (8) enters the closed ended die (4) ; that during the compression of the cross section enlargement, the hollow punch (12) allows the material to be extruded to flow over the mandrel (8) until the closed ended die (4) is completely filled ; that the recipient (3) with the mandrel (8) and the die (4) rebounds towards the drum holder, whereas a profiled pressure ring (10) in the direction of extrusion is positioned behind the die (4) into extrusion position and the cross section of the hollow profile is extruded by moving the hollow punch (12) ; that after the compression of the cross section enlargement and after moving of the recipient (3) with the die (4), the closing plate (5) is moved across the extrusion direction and is exchanged against a pressure plate (7) with profiled opening and, that the die (4) is in one part.

Description: Verfahren und Vorrichtung zum Strangpressen von Hohlprofilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Strangpressen von Hohlprofilen, die aussen über die Profillänge abgestufte Querschnitte aufweisen, wobei ein Barren mit der Pressscheibe in einem Rezipienten eingebracht und über einen beweglichen Dorn mit Hilfe eines Hohlstempels durch eine Matrize gepresst wird. Eine Metallstrangpresse zum Herstellen von Hohlprofilen, insbesondere aus Aluminium, ist nach DE-OS 21 23 528 mit.meh- reren hintereinander lösbaren Matrizen ausgerüstet, die das Auspressen von abgesetzten Profilen ermöglichen. Zur Erzielung von innen abgesetzten Hohlprofilen ist der Dorn an seiner Spitze im Matrizenbereich abgesetzt und im Pressstempel längsbeweglich angeordnet. Um zugleich über die Profillänge aussen abgesetzte Hohlprofile herstellen zu können, sind mehrere hintereinander angeordnete lösbare Matrizen vorgesehen, die durch schräg nach aussen bewegliche Widerlager gehalten und freigegeben werden. Die Herstellung und Verwendung von mehreren hintereinander angeordneten lösbaren Matrizen ist kompliziert und aufwendig. Durch die Teilung der Matrizen können Massungenauigkeiten und ein vorzeitiger Verschleiss auftreten. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine einfache, verschleissarme Herstellung von abgestuften Hohlprofilen hoher Masshaltigkeit ermöglicht. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einem Verfahren zum Strangpressen von Hohlprofilen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass beim Pressbeginn der Dorn 8 in eine endseitig verschlossene Matrize 4 einfährt, dass beim Anstauchen der Querschnittsvergrösserung der Hohlstempel 12 das zu verpressende Material über den Dorn 8 fliessen lässt, bis die geschlossene Matrize vollständig gefüllt ist, dass der Rezipient 3 mit dem Dorn 8 und der Matrize 4 in Richtung Zylinderhalter zurückfährt, woraufhin ein profilierter Druckring 10 in Pressrichtung hinter die Matrize in Pressposition gebracht wird und der Hohlprofilquerschnitt durch Vorfahren des Hohlstempels 12 ausgepresst wird. Es ist vorteilhaft, dass ein Hohlbarren 1 in den Rezipienten 3 eingebracht wird, der ein Temperaturgefälle in Pressrichtung aufweist. Das Temperaturgefälle ist so auszubilden, dass die eigentliche Presstemperatur bei Verwendung von Aluminiumwerkstoffen zwischen 400 und 5600C liegt. Vorzugsweise wird eine einteilige Matrize 4 im Werkzeugpaket 14 verwendet. Dadurch kann eine grössere Masshaltigkeit und Werkzeugstandfestigkeit garantiert werden. Es ist ferner besonders vorteilhaft, dass beim Pressbeginn der Dorn.8 durch die-trize 4 in eine zentrische Verschlussstellung der geschlossenen Druckplatte (VerschIussplatte 5) einfährt. Die zentrische Verschlussstellung sorgt trotz hoher Pressdrücke dafür, dass die Aussenkontur des Hohlprofils absolut masshaltig bleibt. Nach dem Ans tauchen der Querschnittsvergrösserung und nach dem Verfahren des Rezipienten 3 mit der Matrize 4 wird die Verschlussplatte 5 quer zur Strangrichtung verfahren und gegen eine Druckplatte 7 mit profiliertem Durchbruch ausgewechselt. Durch die Querverfahrbarkeit wird ein beschleunigter Ablauf des Pressverfahrens ermöglicht, so dass auch abschreckempfindliche Legierungen, insbesondere die nachfolgend erwähnten Legierungen AlMgSi, AlMgMn, AlCuMg, AlZnMgCu. Eine Vorrichtung zur Durchführung des eingangs geschilderten Verfahrens besteht aus einer Strangpresse mit Presszylinder, Pressstempel, Rezipient, beweglichem Dorn und mindestens einer Matrize. Die Vorrichtung ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Matrize 4 und Gegenhalter15 ein Werkzeugpaket 14, bestehend aus Verschlussplatte 5 und Druckring 10 angeordnet ist, das quer zur Strangpressrichtung verschieblich ist. Es ist vorteilhaft, dass die Matrize 4 mit dem Rezipienten 3 zusammen verfahrbar ist. Dadurch werden die Werkzeugbewegungen verringert und die Pressgeschwindigkeit erhöht. Es ist ferner von besonderem Vorteil, dass in der Verschlussplatte 5 eine Zentrierbohrung 9 für den Dorn 8 vorgesehen ist. Dadurch können Profile mit hoher Massgenauigkeit hergestellt werden, die einegradfreie Oberfläche besitzen. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht ferner die Verwendung einer einteiligen rotationssymetischen Matrize 4. Dadurch werden die Werkzeugkosten herabgesetzt und der Festigkeitsverlauf innerhalb der Matrize günstig beeinflusst. Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es, dass der Dorn 8 in Pressrichtung mindestens einen Dornabsatz 13 aufweist, der eine Querschnittsverringerung gegenüber dem Dornausgangsdurchmesser von 30 bis 50% herbeiführt. Mit dieser Ausbildung des Dornabsatzes sind beliebige Konturen eines Hohlprofils bei hohen Umformgraden herstellbar. Durch die besondere Konstruktion des erfindungsgemässen Werkzeugpakets 14 ist die Matrize 4 im Werkzeughalter 6 bzw. im Druckring 10 zentrierbar gelagert. Dies ist besonders wichtig, da bei einem Werkzeugwechsel ohne Zentrierbarkeit keine Masshaltigkeit der Profile gewährleistet ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Die besonderen Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens sind folgende: 1. die ungeteilte Matrize ermöglicht sehr hohe Pressdrücke bei sehr hohen Werkzeugstandzeiten, 2. Verringerung der Werkzeugbewegung und daher beschleunig te Pressgeschwindigkeit bzw. beschleunigter Ablauf des gesamten Pressvorganges, 3. durch den beschleunigten Ablauf wird es erst möglich, auch abschreckempfindliche Legierungen für ein solches Verfahren einzusetzen, 4. Einhaltung hoher Massgenauigkeit, 5. Herstellung gratfreier Profile, 6. beliebige Aussenkontur, 0 7. die Presstemperaturen liegen im Bereich von 400-560 C bei Verwendung von Al-Legierungen, 8. Legierungen des Typs: Rein-Al, AlMgSi, AlMg, AlMgMn, AlCuMg, AlZnMgCu u.a. können verwendet werden. Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 = Teilquerschnitt durch eine erfindungsgemässe Strang und Rohrpresse nach der Einfügung des Hohlbarrens vor Pressbeginn, Fig. 2 = Teilquerschnitt nach Fig.1 nach Einfahren des Dor nes, Fig. 3 = Teilquerschnitt der Stangpresse beim Anstauchen des Flansches, Fig. 4 = Prinzipbild beim Wechseln der Druckplatte, Fig. 5 = Teilansicht der Strangpresse beim Auspressen des Rohres. Das erfindungsgemässe Verfahren beginnt damit, dass ein Barren, vorzugsweise ein Hohlbarren 1,mit der Pressscheibe 2 in den Rezipienten 3 eingebracht wird. Das Einsatzwerkzeug, bestehend aus einer ungeteilten Matrize 4, stützt sich in Pressstellung gegen eine geschlossene Druckplatte (Verschlussplatte 5) ab und ist in einem Werkzeughalter 6 befestigt. Das Werkzeugpaket mit der profilierten Druckplatte 7 befindet sich in Warteposition. In Fig.2 ist nun das Einfahren des Dornes in die Matrize dargestellt. Dabei wird der Dorn 8 in eine Zentrierbolirung 9 dergeschlossenen Druckplatte 5 zentriert und kann selbst bei hohen, exzentrisch wirkenden Pressdrücken nicht abwandern. Fig.3 zeigt das Anstauchen des Flansches beim Beginn des Pressvorganges. Das zu verpressende Material fliesst über den Dorn 8 und füllt das durch die Verschlussplatte geschlossene Einsatzwerkzeug, die Matrize 4, vollständig aus. Die Pressdrücke werden durch die Druckplatte 7 und den Druckring 10 aufgenommen. In Fig.4 ist der Werkzeugwechsel dargestellt. Der Rezipient 3 fährt mit dem Dorn 8 und der Matrize 4 zurück in Richtung Laufholm 11 bzw. in Richtung Zylinderhalter. Das vorher in Warteposition befindliche Werkzeugpaket mit der profilierten Druckplatte 7 fährt nun quer zur Strangpressrichtung in Pressposition Fig.5 zeigt das Auspressen des Rohres durch Vorfahren des Hohlstempels 12 im Rezipienten 3.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zum Strangpressen von Hohlprofilen, die über die Profillänge abgestufte Querschnitte aufweisen, wobei ein Barren mit der Pressscheibe in einen Rezipienten ein gebracht und über einen beweglichen Dorn mit Hilfe eines Hohlstempels durch eine Matrize gepresst wird, dadurch ge kennzeichnet, dass beim Pressbeginn der Dorn (8) in eine endseitig verschlossene Matrize (4) einfährt, dass beim Anstauchen der Querschnittsvergrösserung der Hohlstempel (12) das zu verpressende Material über den Dorn fliessen lässt, bis die geschlossene Matrize vollstän dig gefüllt ist, dass der Rezipient (3) mit dem Dorn (8) und der Matrize (4) in Richtung Zylinderhalter zurückfährt, woraufhin ein profilierter Druckring (10) in Pressrichtung hinter die Matrize in Pressposition gebracht wird und der Hohlprofil querschnitt durch Vorfahren des Hohlstempels (12) ausge presst wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlbarren (1) in den Rezipienten (3) eingebracht wird, der ein Temperaturgefälle in Pressrichtung aufweist. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Barren aus Alumi niumlegierungen die Presstemperatur zwischen 400 und 5000C liegt. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine einteilige Matrize (4) verwendet wird. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Pressbeginn der Dorn (8) durch die Matrize (4) in eine zentrierbare Verschlussstellung der ge schlossenen Druckplatte (Verschlussplatte (5)) einfährt. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Anstauchen der Querschnitts vergrösserung und nach dem Verfahren des Rezipienten (3) mit der Matrize (4) die Verschlussplatte (5) quer zur Strangrichtung verfahren wird und gegen eine Druckplatte (7) mit profiliertem Durchbruch ausgewechselt wird. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einer Strangpresse mit Presszylnder, Pressstempel, Rezipient, beweglichem Dorn und mindestens einer Matrize, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Matrize (4) und Gegenhalter (15) ein Werkzeugpa ket (14), bestehend aus Verschlussplatte (5) und Druck ring (10), angeordnet ist, das quer zur Strangpressrichtung verschieblich ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (4) mit dem Rezipienten (3) zusammen verfahr bar ist. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7,8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verschlussplatte (5) eine Zentrierbohrung (9) für den Dorn (8) vorgesehen ist. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7-9, dadurch gekennzeichnet, dass eine einteilige, rotationssymetrische Matrize (4) ver wendet wird. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7-10, dadurch gekenn zeichnet, dass der Dorn (8) in Pressrichtung mindestens einen Dornabsatz (13) aufweist. 12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7-11, dadurch gekenn zeichnet, dass die Matrize (4) im Werkzeughalter (6) bzw. im Druckring (10) zentrierbar gelagert ist.

Inventors: ACHENBACH, DIETER, DRACH, RUDOLF
Applicants: VEREINIGTE ALUMINIUM-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: B21C23
IPC codes: B21C25, B21C23