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DE2420014A1 - Verfahren zur herstellung von zuegen oder riefen in der innenflaeche von koerpern mit gerader oder gebogener mantellinie waehrend einer verformung durch abstreckdruekken, sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zur herstellung von zuegen oder riefen in der innenflaeche von koerpern mit gerader oder gebogener mantellinie waehrend einer verformung durch abstreckdruekken, sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

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DE2420014A1
DE2420014A1 DE2420014A DE2420014A DE2420014A1 DE 2420014 A1 DE2420014 A1 DE 2420014A1 DE 2420014 A DE2420014 A DE 2420014A DE 2420014 A DE2420014 A DE 2420014A DE 2420014 A1 DE2420014 A1 DE 2420014A1
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DE
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blank
pressure roller
wall thickness
grooves
steel
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DE2420014A
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Inventor
Pierre Raymond Habay
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Etat Francais
Original Assignee
Etat Francais
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Publication date
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    • B21H7/00Making articles not provided for in the preceding groups, e.g. agricultural tools, dinner forks, knives, spoons
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Zügen oder Riefen in der Innenfläche von Körpern mit gerader oder gebogener Mantellinie während einer Verformung durch Abstreckdrücken, sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens In der FR-PS 1 499 906 ist die Herstellung von Zügen oder Riefen in der Innenfläche von Körpern mit gerader oder gebogener Mantellinie durch ein AbstreckdrUcA-Formverfahren beschrieben. Dabei wird von dem Abstreckdrückverfahren Gebrauch gemacht, aber es wird die üblicherweise verwendete glatte Drückwalze (Dorn) durch eine mit Rippen versehene Drückwalze ersetzt.
  • Die vorliegende' Erfindung betrifft die Anwendung dieses Verfahrens auf die Herstellung von Metallrohren von geringer Wandstärke und großer Länge, die innenseitig mit Zügen versehen sind (spiralförmige Züge oder gerade Riefen oder Nutzen), aus Stahl hoher Festigkeit, wobei die Rohre hohen Präzisionsanforderungen genügen müssen.
  • Seit etwa einem halben Jahrhundert ist zur Herstellung von Innengewinden von Rohren ein Drückverfahren bekannt, bei dem gegen die Außenwand eines auf eine Drückwalze aufgesteckten Rohres ein Druck ausgeübt wird. Zur Erzielung des Druckes wird ein Drückwerkzeug verwendet, welches in Rohrlängsrichtung mit einem Vorschub verfahren wird, der pro Umdrehung kleiner ist als die Steigung des Gewindes auf der Drückwalze. Somit wirkt das Drückwerkzeug, welches eine bestimmte Länge aufweist (die wenigstens der Gewindesteigung entspricht), mit einer gleichmäßigen Druckintensität auf jeden Punkt der Außenfläche. Dieses Verfahren kann begreiflicherweise nicht für die Herstellung von Zügen mit einer Steigung von mehreren Metern Länge, beispielsweise in der Größenordnung von 30 m eingesetzt werden, da es in diesem Fall nicht möglich ist, ein Werkzeug mit der erforderlichen Länge herzustellen. Das bekannte Verfahren eignet sich fur die Herstellung von Gewinden mit einer Gewindesteigung in der Größenordnung von 6 bis 8 mm maximal.
  • Wegen der zum damaligen Zeitpunkt zur Verfügung stehenden ziemlich begrenzten technischen Einrichtungen wurde dieses Drückverfahren für die Bearbeitung von leicht dehnbaren Metallen mit geringer Bruchfestigkeit, wie etwa niedrig gekohltem Stahl und Messing, empfohlen. Es versteht sich, - daß die Bearbeitung von Gegenständen aus hochwider-, standsfähigem Stahl, der wesentlich weniger dehnbar als die bekannten Mets1le ist; den Einsatz anderer technischer Mittel erfordert. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß der Rohling durch dieses Drücken nur eine unwesentliche Längenveränderung erfährt. Wenn man auf diese Weise ein langes Rohr (über Im) herstellen will, ist es erforderlich, einen Rohling von entsprechender Länge einzusetzen, bei dem eine durch Bohren hergestellte Innenhöhlung zu einem großen Materialverlust und zu, einem spanabhebenden Vorgang von langer Dauer und somit zu einem hohen Herstellungspreis für den Rohling führt.
  • Das zylindrische Abstreckdrückverfahren, wie es gegenwärtig praktiziert wird, ermöglicht im Gegensatz dazu die Herstellung von glatten, zylindrischen Rohren großer Länge aus hochwiderstandsfähigem Stahl, wobei von kurzen Rohlingen ausgegangen wird.
  • Bei dem zylindrischen Abstreckdrückverfahren werden glatte, zylindrische Rohre durch plastische Verformung des Werkstoffes erzeugt. Bei diesem Vorgang wird ein rohrförmiger Rohling einem rotierenden Fließpreßvorgang unterworfen. Dabei befindet sich der Rohling auf einer glatten, zylindrischen und drehbar angetriebenen Drückwalze, während außen eine oder mehrere Drückrollen, die in kostantem Abstand in Bezug auf die Achse der Drückwalze gehalten werden, während einer Längsbewegung gegen den Rohling anliegen. Zwischen der Drückwalze und der Drückrolle bzw. den Drückrollen findet ein Fließverformvorgang des Metalls statt, wobei die Wandstärke des Rohling verkleinert und die Länge des Rohlings vergrößert wird, da das Volumen des Werkstoffs konstant bleibt. Der Prozentsatz der Wandatärkenredukilon beträgt eO e x 100, wobei eo gleich der Wandstärke des RoheO lings und e gleich der Wandstärke des fertigen, dem Abstreckdrückvorgang unterworfenen Rohrs ist. Der Prozentsatz der l - lo Längenvergrößerung hat den Wert x 100, wobei lo lo gleich der Länge des Rohlings und 1 gleich der Länge des fertigen, dem Abstreckdrückvorgang unterworfenen Rohres ist.
  • Bei dem gegenwärtig praktizierten Abstreckdrücken erreicht man einen Wandstärkenreduktionsgrad zwischen 20 bia 60 % pro Durchgang, und man kann im Falle mehrerer Durchgänge 80,' erreichen. Ein erhöhter Wandstärkenreduktionsgrad weist insbesondere folgende Vorteile auf: a) eine Verbesserung der Werkstoffeigenschaften (Elastizitätsgrenze und Bruchwiderstand), b) es werden Materialfehler sichtbar, wie etwa Risse, Einschlüsse oder Auf spaltungen, die mittels einer Ultraschallprüfung schwierig zu erkennen sind. Wenn diese Fehler vorhanden sind, geht das fehlerhafte Stück während des Abstreckdrückvorganges zu Bruch, wodurch sich eine Röntgenkontrolle erübrigt, c) der Faserverlauf wird verbessert, und d) die Kornstruktur, deren Größe sich verringert, wird verbessert.
  • Ei wird von Rohlingen ausgegangen, die wesentlich kürzer sind, als das Endprodukt. Üblicherweise erhält man bei Jedem Durchgang eine Längenvergrößerung zwischen 1,5 und 2 mal der Länge des Rohlings. Bei dem modernen Abstreckdrücken sind zwei oder drei Drückrollen vorgesehen, die durch das auf der sich drehenden Drückwalze angeordnete Werkstück drehbar angetrieben werden. Die Form des aktiven Teils der Drückrollen wird für Jeden gesonderten Fall empirisch bestimmt. Die Herstellung innen Züge aufweisender Rohre aus Stahl mit hochwertigen mechanischen Eigenschaften, wie etwa MARAGIN;Stshl, innerhalb genauer Toleranzen mittels der gegenwärtig bekannten konventionellen Mittel ist ein besonders schwieriges Problem, da die Wandstarke des fertigen Rohres gering ist (in der Größenordnung zwischen 1 und 2 mm), da das Rohr lang ist (größenordnungsmäßig entspricht die Länge etwa 15 mal dem Durchmesser) und da die Züge (etwa 50. mit einer Tiefe in der Größenordnung von 0,5 mm) jeweils die gleiche Form aufweisen und über die gesamte Länge präzise hergestellt sein müssen.
  • Es ist zwar relativ leicht, mittels des klassischen Abstreckdrückverfahrens dünnwandige Rohre mit glatten Oberflächen herzustellen. Die Herstellung der Züge durch eine spanabhebende Bearbeitung, was das einzige gegenwärtig bekannte Mittel ist, hat jedoch ein Zerschneiden der Metallfaser und damit in dem Material ein Ungleichgewicht zur.
  • Folge, welches infolge der geringen Wandstärke des Rohres Verformungen des Produktes (Bogenbildung, Unrundwerden) mit sich bringt. Durch die thermische Behandlung, der man im allgemeinen das Rohr nach dem Herstellen der Züge unterzieht, um dem Werkstoff die endgültigen Eigenschaften zu verleihen, werden diese Verformungen noch weiter betont. Bei diesem Herstellungsverfahren scheidet eine grosse Anzahl der Werkstücke als Schrott aus. Ganz allgemein kann gesagt werden, daß die verbleibenden Stücke einer schwierigen und kostspieligen spanabhebenden Nachbearbeitung unterzogen werden müssen.
  • Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wird erfindungsgemäß ein Abstreckdrückverfahren über eine mit Riefen versehene Drückwalze vorgeschlagen, welches es ermöglicht, mittels des Abstreckdrückverfahrens direkt Stahlrohre mit gehobenen mechanischen Eigenschaften (MARAGING-Stahl), von geringer Wandstärke (kleiner als 5 mm) herzustellen, die innenseitig mit spiralförmigen Zügen mit einer Steigung von mehreren Metern oder mit geraden Nuten versehen sind, @nd die eine gute geometrische Maßhaltigkeit bei gutem @berflächenzustand aufweisen. Dieses Verfahren ermöglicht es, mit Züge:i' versehene Rohre einer Wärmebehandlung zur Erzielung der erstrebten mechanischen Eigenschaften zu unterziehen, ohne daß eine merkliche Verformung auftritt.
  • Einer der größten Vorteile der Erfindung besteht darin, daß weder mechanische Nachbearbeitungen, noch Bohrvorgänge, noch Einschnitte nach der Wärmebehandlung vorgenommen werden mUssen.
  • Darüber hinaus sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhebliche Materialverbesserungen verbunden, und zwar in bezug auf die mechanischen Eigenschaften, den Faserverlauf, die Kornstruktur und die Homogenität.
  • Schließlich ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine erhebliche Verringerung des Kaufpreises für den Rohling, sowie eine Verringerung des Ausschusses und der mechanischen Bearbeitungszeit des Rohrs: insgesamt gesehen fUhrt dies zu äußerst niedrigen Herstellungskosten für das fertige Produkt.
  • Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für Rohre mit sehr geringer Wandstärke und großer Länge anzugeben, welche innen Züge aufweisen, und zwar entweder spiralförmige Züge von großer Steigung oder gerade Nuten, wobei die Rohre aus wenig bildsamew Stahl von gehobenen mechanischen Eigenschaften hergestellt sein sollen. Das erfindungsgeaäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß folgende sich aneinander anschließende Verfahrensschritte vorgesehen sind: Herstellung eines zylindrischen, rohrförmigen Rohlings aus wenig bildsamem Stahl, der zur Verringerung des mechanischen Widerstandes einer thermischen Behandlung in Form eines Glühvorganges unterzogen wurde, anschließendes Formen des Rohres durch ein Drückverfahrefl durch Fließpressen des sich drehenden, nach Art einer Manschette auf eine Drtlckwalze aufgesteckten Rohlings, wobei die Drückwalze drehbar angetrieben wird und auf ihrer Ober-.
  • fläche die spiegelbildliche Abbildung der innerhalb des Rohres herzustellenden Züge trägt, und der Rohling durch den Fließpreßvorgang einer mehr als 50 % betragenden ra--dialen Wandstärkenverringerung unterworfen wird, die den verformten Stahl zwingt, die Hohlräume der Drückwalze auszufüllen und eine Verlängerung des Rohlings von wenigstens 100 % zu bewirken, anschließende mechanische Bearbeitung der Außenfläche des Rohres zur Verringerung der Wandstärke, und schließlich zur Erhöhung der mechanischen Eigensohaften des Stahls eine Wärmebehandlung des Rohres.
  • Der Erfindung liegt weiterhin als Aufgabe die Schaffung einer Vorrichtung zugrunde, die es ermöglicht, eine Fließverformung eines rohrförmigen, auf eine Drückwalze aufgesteckten Rohlings durchzuführen, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Drückwalze auf dei zylindrischen Teil ihrer Oberfläche mit Riefen versehen ist, sei es in Forr von spiralförmig angeordneten Zügen mit großer Steigung, sei es mit geraden Riefen oder Rippen, wobei die Länge des Züge aufweisenden Teils der Drückwalze wenigstens der doppelten Länge des Rohlings entspricht, und ein Ende des Rohlings fest mit einem Ende der Drückwalze verbunden ist, und drehbar angeordnete DrUckwalzen mit konischen Angrlffsbereichen und konischen Ver3üngungsberei chen vorgesehen sind, mittels derer Druck auf den Rohling auqeübt werden kann, und Einrichtungen zur Erzeugung einer Rela*ivv rschiebung in axialer Richtung zwischen der Drückwalze und den Drückrollen vorgesehen sind, derart, daß die DrUckrollen mit ihren konischen Angriffsbereichen gegen den Rohling anliegen.
  • Die Verformung des extrudierten Metalls erfolgt gleichzeitig in Richtung einer radialen und einer tangentialen, parallel zur Achse der Drückwalze gerichteten Komponente.
  • Für den Fall, daß die Drückwalze spiralförmige Züge aufweist, hat dies zur Folge, daß der Abstreckdrückvorgang in einem einzigen Durchgang erfolgen muß, denn ein zweiter Durchgang würde infolge des Spiralanstieges eine Abscherwirkung auf den Werkstoff ausüben, der während des ersten Durchganges in die Hohlräume der Drückwalze eingedrückt wurde. Für spiralförmige Züge ist daher der Maximalbetrag der Wandstärkenverringerung auf den üblichen - Maximalbetrag des klassischen Abstreckdrückverfahrens pro Durchgang begrenzt, und somit auf 50 bis 70 96. Diese Einschränkung besteht aber nicht für die Herstellung gerader Nuten (Riefen), da es in diesem Fall möglich und empfehlenswert ist, mehrere Durchgänge vorzunehmen, wodurch ein Reduktionsgrad von über 70 % erzielt werden kann, unter der Voraussetzung, daß zwischen jedem Durchgang zur Verhinderung einer Materialzerstörung infolge zu starker Kaltverfestigung ein austenitischer Glühvorgang ( Abkühlung in flüssigem Medium) stattfindet.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Erläuterung eines Anwendungsbeispiels wird nachstehend anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für das Verfahren und die Vorrichtung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 die Schnittdarstellung eines Rohlings aus MARA-GINiStahl vor dem Abstreckdrücken (die Bohrung ist geschliffen); Fig. 2 eine schematische Darstellung der Abstreckdrückvorrichtung im Längsschnitt, wobei die Drückrollen und der Rohling in der Stellung vor dem Abstreckdrücken gezeigt sind; Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2, wobei die Drückrollen und die Form des Rohres nach dem Abstreckdrücken gezeigt sind; Fig. 4 einen Querschnitt durch die Drückwalze in Teilansicht und in vergrößerter Darstellung, aus der die Riefen in der Drückwalze ersichtlich sind; Fig. 5 die Außenseite einer Drückrolle gemäß den Fig.
  • 2 und 3 in Teilansicht und vergrößertem Maßstab; Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Rohling nach dem Abstreckdrückvorgang und nach dem Herausziehen der Drückwalze, wobei die durch den Abstreckdrückvorgang erzeugten Riefen oder Züge ersichtlich sind; Fig. 7 einen Längsschnitt durch das fertige Rohr, welches außen einer mechanischen Bearbeitung unterzogen worden ist, uvm einen konischen Mittelteil und Verstärkungen an den beiden Enden zu erhalten, und bei dem sich an die mechanische Bearbeitung eine thermische Alterungsbehandlung angeschlossen hat; Fig. 8 einen Teilschnitt im vergrößerten Maßstab durch das dem Abstreckdrückvorgang unterworfene Rohr gemäß Fig. 6, aus dem, der Querschnitt der durch den Abstreckdrückvorgang erzeugten Riefen oder Züge ersichtlich ist.
  • Der in Fig. 1 gezeigte Rohling 1 besteht aus MARAGING-Stahl mit 18 96 Nickelgehalt in geglühtem Zustand (Zugfestigkeit in der Größenordnung von 100 hb) und ist darüber hinaus einer Behandlung unterzogen worden, der ihm optimale Eigenschaften für ein Abstreckdrücken im kalten Zustand verleiht. Diese Behandlung hat zum Ziel, die sphärolithische Körnung dahin zu bringen, die Fließverformung des Werkstoffes zu erleichtern. Der Rohling weist einen für den eigentlichen Abstreckdrückvorgang vorgesehenen zylindrischen Teil 2 sowie ein mit Gewinde versehenes Ende 3 auf, welches zur Befestigung an einer Drückwalze 6 vorgesehen ist.
  • Wie weiter unten erläutert wird, wird dieses Endstück nach der Behandlung durch ein spanabhebendes Verfahren entfernt. Wenn das Abstreckdrücken in einem einzigen Durchgang erfolgen muß (im Falle der Herstellung spiralförmig angeordneter Züge), wird der Außendurchmesser D (in der Größenordnung von 90 bis 100mm) des Rohlings so gewählt, daß der Wandstärkenreduktionsgrad in der Größenordnung von 55 % liegt. Um der bekannten Erscheinung der Aufweitung der Enden von einem Abstreckdrücken unterzogenen Rohren Rechnung zu tragen, sind Uberlängen an den Enden a) = 100 bis 130mm und b) = 20 bis 25mm vorgesehen, bei denen nur ein schwaches oder kein AbstreckdrUcken stattfindet.
  • Bei einer Wandstärkenreduktion von etwa 55 % liegt die LängenvergröBerung-des Teils L, welches tatsächlich dem Abstreckdrückvorgang unterworfen wird, ih der Größenordnung von 130 % (in dem Ausführungsbeispiel liegt L in der Größenordnung von 550 mm). Der Innendurchmesser des Rohlings entspricht ziemlich genau dem Durchmesser am Grunde der Züge des fertigen Rohres. Es ist empfehlenswert für den Durchmesser des Rohlings relativ enge Fertigungstoleranzen vorzusehen: so beispielsweise 80 H7 für einen Durchmesser an der tiefsten Stelle der Züge gemessen von 80 + 0,1 +0 Da die Qualität des Endproduktes insbesondere davon abhängig ist, sollten bei der Herstellung nachfolgende praktische Hinweise beachtet werden, die die Erzielung guter Resultate ermöglichen: Zur Verringerung der Biegungstendenz des Rohlings während des Abstreckdrückens (im Falle langer Rohre, wobei die Länge größer ist als 10 mal der Durchmesser), ist es erforderlich, daß die Innenbohrung des Rohlings sehr gut konzentrisch zur Außenfläche liegt.
  • Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel wurde die Toleranz ftir die Konzentrizität des Rohlings auf 0,02 mm festgesetzt.
  • Dies ermöglichte die Herstellung von Rohren im Abstreckdrückverfahren mit einem lnnenbogen kleiner als 0,2 O/oo.
  • Weiterhin müssen die Bohrung des Rohlings und die mit Riefen versehene Oberfläche der Drückwalze mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra < 0,2 µ hergestellt sein (Ra ist ein auf dem arithmetischen Mittel der Höhen basierendes Definitionskriterium). Mit dieser Maßnahme ist der Vorteil verbunden, daß die in dem abgedrückten Rohr entstandenen Züge einen Oberflächenzustand Ra c 0,6 /u aufweisen, ohne daß eine spanabhebende Nachbearbeitung erforderlich ist. Ein entsprechender Poliereffekt wurde bei dem AusfUhrungsbeispiel durch Schleifen des Rohlings erzielt.
  • Die in den Figuren 2 und 3 schematisch dargestellte Abstreckdrückvorrichtung weist eine in einer Maschine zum Abstreckdrüeken fest angeordnete Spindel 4 auf, die die mit Riefen versehene Drückwalze 6 an einem ihrer Enden 5 antreibt, während das andere Ende 7 gegen eine feste Spitze 8 der Abstreckdrückmaschine (nicht dargestellt) anliegt. Mittels einer einen Drücker 9 und einen Gewindering 10 aufweisenden Vorrichtung ist es möglich, den Rohling 1 auf der DrUckwalze zu arretieren, so daß bei einer Drehung beide genannten Teile gedreht werden. Die Vorrichtung weist drei Drückrollen auf, die um jeweils 120° gegeneinander versetzt angeordnet sind (es sind lediglich zwei Drückrollen dargestellt und mit dem Bezugszeichen 12 versehen). Die Drückrollen sind auf einem Schlitten angeordnet (nicht dargestellt) und können mit diesem Schlitten in Längsrichtung verschoben werden. Das Abstreckdrücken erfolgt in Richtung des Pfeiles F. Ein Okular 11 ermöglicht es, den Rohling während des Bearbeitungsvorganges "zentriert" zur Achse der Drückwalze 6 zu halten. Das Okular wird möglichst nahe zu den Drückrollen angeordnet und folgt der Verschiebebewegung des Schlittens.
  • Die Qualität des erzielten Produktes hängt von den Parametern des Abstreckdrückens ab, d. h., der Form der verwendeten Drückrollen, der Neigung der Träger der Drückrollen, dem Vorschub pro Umdrehung der Drückwalze und der Drehzahl der Spindel. Die Bestimmung dieser Paraster erfolgt im allgemeinen durch den mit den Probleman des Abstreckdrückverf ahrens vertrauten Fachmann, der im vorliegenden Fall die praktisch auftretenden Probleme lösen muß, ähnlich wie die bei dem klassischen Abstreckdrücken über eine glatte Drückwalze auftretenden Probleme. Es ist Jedenfalls im Hinblick auf die obigen Ausführungen erforderlich, experimentell die Gestalt der Druck rollen derart zu bestimmen, daß der aus dem Rohling extrudierte Stahl gezwungen wird, sich gleichzeitig in radialer Richtung und in Längsrichtung zu verformten (um die Hohlräume der Drückwalze auszufüllen und um eine Längenveränderung des Rohlings zu erzielen).
  • Bei dem vorliegenden AusfUhrungsbeispiel wurden gute Resultate bei Verwendung der in Fig. 5 dargestellten Drückrollen erzielt, bei denen ein Angriffswinkel OC in der Größenordnung von 300 und ein Ver3üngungswinkel ß in der Größenordnung von 350 vorhanden ist, wobei die beiden Winkel über einen Strahl r von etwa 2 mm einander zugeordnet sind.
  • Die Drückwalze 6 weist auf ihrer Oberfläche die spiegelbildliche Abbildung der in dem Rohling herzustellenden, Riefen oder Züge auf, und zwar bei dem beschriebenen Ausftihrungsbeispiel Züge in einer Anzahl von etwa 50. Diese Züge weisen einen trapezfdrmigen Querschnitt und ein Tiefe von etwa 0,5 mm- auf, während die Steigung etwa 30 m beträgt.
  • Fig. 8 gibt eine Vorstellung von dem kontinuierlichen Faserverlauf des mit dem Abstreckdrückverfahren bearbeiteten Werkstoffs, wobei sich der Faserverlauf ziemlich genau der Form der Züge anpaßt.
  • Nach dem Abstreckdrücken wird der Rohling 13 (gemäß Fig.
  • 6) durch mechanische Bearbeitung in eine Form gemäß Fig.
  • 7 gebracht, wobei der konisch gestaltete Außenteil 14 und die Endteile 15 und 16 hergestellt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel weist der konische Teil 14 des fertigen Rohres eine Wandstärke von etwa 0,8 mm an einem Ende des konischen'Teils und von etwa 2,8 mm am anderen Ende des konischen Teils auf.
  • Schließlich wird das Rohr einer unter Vakuum stattfindenden Alterungsbehandlung unterzogen, die speziell auf MARA-GING-Stahl abgestellt ist, und die dem Stahl folgende mechanischen Eigenschaften verleiht: Bruchwiderstand bei Zug # 180 hb, Elastizitätsgrenze # 165 hb, Längsdehnung > 6%.
  • Da der Faserverlauf in dem Endprodukt infolge des erfin-.dungsgemäßen Verfahrens kontinuierlich ist (Fig. 8)> und auch wegen der Qualität des verwendeten Werkstoffes bleiben die Verformungen des Rohres während der Wärmebehandlung innerhalb der vorgeschriebenen Toleranzen, so daß keine mechanische Nachbearbeitung erforderlich ist. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel betragen die Abnahmetoleranzen bezüglich Unrundwerden und Biegung: Unrundfaktor 0,05 m/m, Biegung < 0,2 #; diese Grenzen konnten eingehalten werden, und die erzielten Ergebnisse lagen noch unterhalb der vorgeschriebenen Toleranzgrenzen. Diese Ergebnisse können als annehmbar bezeichnet werden, wenn man die geringe Wandstärke des Rohres und die Länge (in der Größenordnung von 1200 mm) in Betracht zieht.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise in all den Fällen verwendet werden, bei denen das schwierige Problem der Herstellung von Rohren auftritt, die eine dünne Wandstärke und eine große Länge aufweisen, in der Innenseite mit Zügen oder Riefen versehen werden müssen, und die aus Stahl von hoher Widerstandsfähigkeit bestehen und hohen Präzisionserfordernissen standhalten müssen.
  • Interessante Anwendungsgebiete liegen bei der Herstellung von mit Riefen versehenen Teilen für mechanische Ubertragungselemente oder von mit Zügen versehenen Rohren für Läufe von leichten Feuerwaffen.
  • P atentansprüche

Claims (1)

  1. Patentansprüche 1.) ) Verfahren zur Herstellung von Rohren mit geringer Wandstärke und großer Länge und innen angeordneten Riefen in Form von spiralförmig angeordneten Zügen mit großer Steigung oder geraden Riefen, aus wenig bildsamenm Stahl mit gehobenen mechanischen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst aus wenig bildsamem Stahl, der zur Verringerung des mechanischen Widerstandes einer thermischen GlUhbehandlung.unterzogen wurde, ein zylindrischer, rohrförmiger Rohling hergestellt wird, und daß dann die Herstellung des Rohres durch eine Fließverformung des sich drehenden, auf eine zylindrische Drückwalze mit auf ihrer Oberfläche vorgesehener spiegelbildlicher Anordnung der in dem Rohr herzustellenden Riefen aufgesteckten Rohlings erfolgt und der Rohling durch die Fließverformung einer Wandstärkenreduktion von mehr als 50 % unterzogen wird, durch die der fließverformte Stahl zwangsläufig die Hohlräume der Drückwalze ausfüllt und eine Verlängerung des Rohlings um wenigstens 100 % bewirkt, und daß anschließend die äußere OberflE-che des Rohres zur Reduktion der Wandstärke einer mechanischen Bearbeitung unterzogen wird und daß danach zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Stahl eine Wärmebehandlung des Rohres erfolgt.
    2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Rohren mit spiralförligen Zügen, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandstärkenreduktionsgrad bei der Fließverformung des Rohling. bei einem einzigen Durchgang zwischen 50 und 70,' liegt.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Rohren mit geraden Riefen oder Nuten, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandstärkenreduktionsgrad bei Fließverformung des Rohlings größer als 70 (,0 ist.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandstärkenreduktionsgrad des Rohlings bei der Fließverformung in mehreren Durchgängen erzeugt wird, wobei zwischen jedem Durchgang eine Wärmebehandlung durch Glühen erfolgt.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Toleranz für die Konzentrizität zwischen der Bohrung und der Außenfläche des Rohlings bei 0,02 mm liegt.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Rohlings und die mit Riefen versehene Oberfläche der Drückwalze eine Oberflächenrauhigkeit ka aufweisen, die unter 0,2 µ liegt.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling aus ItARAGING-tahl besteht.
    8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens des Fließverformens eines drehbar angeordneten, auf eine zylindrische Drückwalze aufgesteckten Rohlings, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drückwalze (6) in ihrem zylindrischen Teil Riefen in Form von spiralförmig angeordneten Zügen mit großer Steigung oder in Form von geraden Auskehlungen aufweist und die Länge des mit Riefen versehenen Bereichs der Drückwalze (6) wenigstens der doppelten Länge des Rohlings (1) entspricht, dessen eines Ende (3) an einem Ende der Drückwalze fest angebracht ist, und drehbar angeordnete Drückrollen (12) mit einem konischen Angriffsbereich und einem konischen Verjüngungsbereich vorgesehen sind, mittels derer Druck auf den Rohling (1) ausgeübt werden kann, und daß zinrichtungen zur Erzielung einer relativen axialen Verschiebung zwischen der Drückwalze und den Drückrollen vorgesehen sind, derart, daß die Drückrollen (12) sich gegen den Rohling (1) anlegen und mit diesem mit ihrem konischen Angriffsbereich in Kontakt kommen.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Angriffswinkel (α) der Drückrollen (12) bei 30° und der Verjüngungswinkel (ß) bei etwa 35° liegt, und die beiden Winkel durch einen Strahl (r) einer Länge von etwa 2 mm ,einander zugeordnet sind.
    L e e r s e i t e
DE2420014A 1973-06-07 1974-04-25 Verfahren zur herstellung von zuegen oder riefen in der innenflaeche von koerpern mit gerader oder gebogener mantellinie waehrend einer verformung durch abstreckdruekken, sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens Pending DE2420014A1 (de)

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FR7320668 1973-06-07

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