DE2940008A1

DE2940008A1 - Prodn. of hollow sections with blind longitudinal holes - by fitting mandrels into drilled holes during drawing operation

Info

Publication number: DE2940008A1
Application number: DE19792940008
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Franz-Josef 4500 Osnabrück Holtorf; Wolfgang Dipl.-Ing. Niwiera
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1979-10-03
Filing date: 1979-10-03
Publication date: 1981-05-14
Also published as: DE2940008C2

Abstract

A hollow section with blind longitudinal holes is manufactured in copper or low alloy copper in the following way. A rectangular bar (1) of the metal has a number of blind longitudinal holes (2) drilled from each end so that the inner ends of the holes are separated by a transverse wall (3). A mandrel is fitted into each hole and the bar is then drawn through a die so that its cross-sectional area is reduced and its length increased. After the final drawing operation, the mandrels are removed from the holes.

Description

Verfahren zur Herstellung eines HohlprofilsProcess for the production of a hollow profile

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils aus einem thermisch gut leitenden Metall, vorzu sweise aus Kupfer oder einer niedriglegierten Kupferla erung, bei dem in einen durch Stranggießen, Strangpresse oder walzen hergestellten Block mit einer Querschnittsform, versehe der Querschnittsform des zu fertigenden Profils entspricht, Bohrungen entsprechend der Lage der Kanäle im fertigen Profil von beiden Enden spanend eingebracht werden und anschließend der e@ohrte Block durch Walzen oder Ziehen durch eine Matrize in seinem Querschnitt verringert wird. The invention relates to a method for producing a hollow profile made of a thermally highly conductive metal, preferably made of copper or a low-alloyed one Kupferla erung, in which one is produced by continuous casting, extrusion or rolling Block with a cross-sectional shape, give the cross-sectional shape of the one to be made Corresponds to the profile, the holes correspond to the position of the channels in the finished profile machined from both ends and then the e @ eared block through Rolling or pulling through a die is reduced in its cross-section.

Mit dem bekannten Verfahren (DPS 2 626 880) werden Mehrlochprofile hergestellt, die durchgehende Kanäle aufweisen. Für danche Anwendungsfälle haben sich diese mit durchgehenden Kanäle verseheben Hohlprofile als nicht ausreichend erwiesen. So zum Beispiel, wenn derartige Hohlprofile als Kühlpro ile für rotierende Machinen verwendet werden sollen und es rotierenden Teilen befestigt werden müssen.With the known method (DPS 2 626 880), multi-hole profiles are created produced that have continuous channels. For then you have use cases Hollow profiles are not sufficient to provide these with continuous channels proven. For example, if such hollow profiles are used as cooling profiles for rotating Machines are to be used and rotating parts need to be attached.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß mit diesem auch Hohlprofile ohne durchgehende Kanäle hergestellt werden können, die eine hohe Maßgenauigkeit aufweisen.The present invention is based on the object of the known To improve the method to the effect that with this also hollow profiles without continuous Channels can be produced that have a high level of dimensional accuracy.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß gemäß der Erfindung in den Block vorzugsweise miteinander fluchtende Sackbohrungen von beiden Seiten eingebracht werden, daß darauf der Block außen und gegebenenfalls auch kinnen Kalibriert wird, daß zumindest vor dem Fertigzun in der Sackbohrung eine Dornstange eingeführt wird und daß das Profil nach dem Fertigung gewalt und die Dornstange@ aus den Sackbohrungen entfernt werden. Ist Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es gelungen, Hohlprofile mit einem zwischen den Enden des Hohlprofils angeordneten massivteil in großen L@@gen herzustellen. Als Ausgangsmaterial dient zwecks ergerweise ein Block großer L@nge, von ca. 4 - 6 4, in den vorzugsweise durch Tiefbohren die Sackbohrungen eingebracht werden. Dieses Vorwerkstück wird in anschließenden Arbeitsgängen in seinem Querschnitt reduziert und daher ei ngt.This object is achieved in that according to the invention in the Block preferably aligned blind holes from both sides that the block is calibrated outside and, if necessary, inside, that a mandrel bar is inserted into the blind hole at least before the finish and that the profile after production violent and the mandrel bar @ from the blind holes removed. If the method according to the invention is used, hollow profiles have been produced with a solid part in large lengths arranged between the ends of the hollow profile to manufacture. A block of great length is used as the starting material for the purpose of success, from approx. 4 - 6 4, in which the blind holes are preferably made by deep drilling will. This preliminary workpiece is in subsequent operations in its cross-section reduced and therefore narrow.

Für den Fall, daß Rohlprofile mit einer relativ großen Wanddicke gefertigt werden sollen, ist es vollkommen ausreichend die ersten Züge als sogenannte Rohlzüge durchzuführen, d.h.In the event that raw profiles are manufactured with a relatively large wall thickness are to be, it is perfectly sufficient to use the first trains as so-called raw trains to perform, i.e.

ohne Abnahme der Wanddicke und erst beim Fertigzug über eine Dornstange zu ziehen. Die Dornstangen sollten aus den Sackbohrungen auch nach dem Fertigzug herausragen. Dadurch ist gewährleistet, daß inbesondere die Endbereiche des Hohlprofils maßgenau gezogen werden können. Wird gefordert, daß die Maßgenauigkeit sich bis zum Boden der Sackbohrungen erstreckt, sollten sich auch die Dornstangen bis zum Boden der Sackbohrungen hin erstrecken. Der Querschnitt der Dornstangen entspricht zweckmäßigerweise dem Kanalquerschnitt im erzeugten Profil. Mit besonderem Vorteil werden die Dornstangen mit einem Schmiermittel, z.B. Ol oder einer Olemulsion, beschichtet. Das Schmiermittel dient einmal dazu, eine Kalt- versch@e@@@@@ zwischen dem Dorn und dem Material des Hohlprofils zu verhindern, zum anderen eine Relativbewegung zwischen dem Dorn und der Innenwandung des Kanals zu ermögliches, um eine Beschädigung der Innenwandung zu verhindern. Darüber hinaus vereinfacht das Schmiermittel das Herausziehen der Dornstangen aus den Kanälen. Das erfindungsgemäße Verfahren l ßt sich mit besonderem Vorteil anwenden bei der Herstellung von Vierkant-, vorzugsweise Rechteckprofilen aus Kopfer oder eine niedriglegierten Kupferlegierung mit mindestens zwei Bohrungen und einem zwischen den Enden des Profils angeordneten Massivteil, welche zur Kühlung rotierenden teile voii Generatoren verwendet sind. Das Massivteil dient hier dazu, das ltühlprofil an dem rotierenden Teil zu befestigen und bzw. einen Massenausgleich zur Verbesserung des Rundlaufs vorzunehmen. Derartige Profile wurden bislang in der Weise hergestellt, daß man zwei Hohlprofile unter zwischenschaltung eines Massivteils durch Schweißen oder Löten verbaiid. Es verstellt sich von selbst, daß die Vorgebensweise aufgrund des hohen Zeitaufwandes sehr unwirtschaftlich ist. Darjiber hinaus führt das Schweißen oder Löten unter umständen zu Materialanhäufungen, die den Rundlauf nicrklich beeintrchtigen. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß beim Verschweißen sich das Material verzieht. Ein geschweißtes oder gelötetes Profil ist störanfällig im Betrieb des Generators, da es zu Materialtrennungen und Aufbrechen der Naht kommen kann.without decreasing the wall thickness and only when finished pulling over a mandrel bar to pull. The mandrel bars should come out of the blind holes even after the final pull stick out. This ensures that in particular the end regions of the hollow profile can be drawn accurately. It is required that the dimensional accuracy is up to extends to the bottom of the blind bores, the mandrel bars should also extend to Extend the bottom of the blind holes. The cross section of the mandrel bars corresponds expediently the channel cross-section in the profile generated. With a particular advantage the mandrel bars are coated with a lubricant, e.g. oil or an oil emulsion. The lubricant is used once to create a cold differ @ e @@@@@ between to prevent the mandrel and the material of the hollow profile, on the other hand a relative movement between the mandrel and the inner wall of the channel to allow for damage to prevent the inner wall. In addition, the lubricant simplifies that Pulling the mandrel bars out of the channels. The method according to the invention leaves apply with particular advantage in the manufacture of square, preferably Rectangular profiles made of Kopfer or a low-alloy copper alloy with at least two bores and a solid part arranged between the ends of the profile, which are used for cooling rotating parts of voii generators. The solid part serves here to attach the cooling profile to the rotating part and resp. to carry out a mass balance to improve the concentricity. Such profiles have so far been made in such a way that you have two hollow profiles with interconnection a solid part by welding or soldering. It disguises itself that the default manner is very uneconomical due to the high expenditure of time. In addition, welding or soldering may lead to material accumulation, which adversely affect the concentricity. In addition, there is a risk that the material warps when it is welded. A welded or soldered profile is prone to failure in the operation of the generator, as it leads to material separation and break-up the seam can come.

Die Erfindung ist aiihaiid des in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated schematically in FIGS. 1 and 2 illustrated embodiment explained in more detail.

In eine vorzugsweise durch Walzen hergestellte Kupferplatte 1 von ca. 4 bis b m Länge werden von beiden Seiten Sackbohrungen 2 durch Tiefbohren erzeugt. Die Sackbohrungen 2 fluchten, wie in der figur 1 dargestellt, miteinander. Die Länge der Sackbohrungen 2 ist so bemessen, daß zwischen den Böden der Sackbohrungen 2 ein Massivteil 3 verbleibt. Des so vorbereitetc Vorwerkstück lvird durch Ziehen diirch eine ila1ri7e in seinem Querschnitt verringert und dabei gelangt, wobei gleichzeitig zumindest die äußere Kontur des Profils kalibrj ert wird. Zweckmäßigerweise ird dabei an eh die Kontur der Sackbohrungen 2 kalibriert. Dies geschieht durch Einführen von Dornstangen in die Sackbohrungen 2. Bein; Zichen über Dornstangen wird auch die Wanddicke der durch die Sackbohrungen 2 gebildeten Kanäle verringert. Die Querschnittsabnahme dieser Kalibrierzüge sollte ca. 15 - 25 % betragen.In a preferably produced by rolling copper plate 1 of approx. 4 to b m in length, blind bores 2 are produced from both sides by deep drilling. The blind bores 2 are aligned with one another, as shown in FIG. The length the Blind holes 2 is dimensioned so that between the bottoms of the Blind holes 2 a solid part 3 remains. The pre-workpiece is prepared in this way by pulling an ila1ri7e reduced in its cross-section and thereby at the same time at least the outer contour of the profile is calibrated. Appropriately The contour of the blind bores 2 is calibrated anyway. This is done through Insertion of mandrel bars into the blind holes 2nd leg; Signs about thorn bars the wall thickness of the channels formed by the blind bores 2 is also reduced. The cross-section reduction of these calibration trains should be approx. 15 - 25%.

Zumindest beim letzten Zug (Fertigzug) wird wird eine Dornstange für jede Sackbohrung 2 verwendet.At least the last train (finished train) will have a mandrel bar for each blind hole 2 is used.

in der Figur 2 ist das für den Fertigzug vorbereitete Werkstück dargestellt. Zur Verdeutlichung der Sackbohrungen 2 ist ein Schnitt durch oie Draufsicht des Profils dargestellt.the workpiece prepared for the final drawing is shown in FIG. To illustrate the blind bores 2 is a section through the top view of the Profile shown.

In die Sackbohrungen 2 sind Dornstangen 4 eingesteckt, die aus den Sackbohrungen 2 über eine bestimmte Lange herausragen, die so gemessen sein sollte, daß die Doriostangen 4 auch aus dem fertig gezogenen Profil zumindest geringfügig herausragen. Da im wesentlichen die Maßgenauigkeit aus Gründen der Anschlußtechnik nur an den Enden des Profils gefordert wird, ist die Lange der Dornstange 4 zweckmäßigerweise begrenzt.In the blind holes 2 mandrel bars 4 are inserted, which from the Blind holes 2 protrude over a certain length, which should be measured in such a way that that the Dorio rods 4 from the finished drawn profile at least slightly stick out. Since essentially the dimensional accuracy for reasons of connection technology is only required at the ends of the profile, the length of the mandrel rod 4 is expedient limited.

Fur Anwendungsfälle, bei denen eine Maßgenauigkeit über die gesamte Länge des liohlprofils gefordert wird, sollten die Dornstangen 4 bis in den Bereich des Bodens der Sackbohrungen 2 reichen, d.h. die Sackbohrungen 2 vollkommen ausfüllen.For applications where a dimensional accuracy over the entire Length of the liohl profile is required, the mandrel bars 4 should be in the area the bottom of the blind holes 2, i.e. fill the blind holes 2 completely.

Nach dem Fertigzug wird das Hohlprofil durch eine Walkvorrichtung geschickt, in der die Dornstangen 4 von der Innenwandung der Sackbohrungen gelöst werden und leicht aus den Sackbohrungen 2 entfernt werden können. Anschließend kann das Profil noch gereckt oder gerichtet werden.After the final drawing, the hollow profile is made by a flexing device sent, in which the mandrel bars 4 released from the inner wall of the blind holes and can easily be removed from the blind holes 2. Then can the profile can still be stretched or straightened.

Claims

Claims 1. A method for producing a hollow profile a thermally conductive metal, preferably made of copper or a low-alloyed one Copper alloy, which is made into one by means of extrusion, extrusion or rolling manufactured block with a cross-sectional shape which is the cross-sectional shape of the corresponds to the profile to be manufactured, bores according to the position of the channels in the finished profile can be introduced from both ends by machining and excluding the drilled block by rolling or drawing through a die in its cross section is reduced, characterized in that in the block preferably with each other aligned blind holes are introduced from both ends that the block outside and possibly also inside is calibrated that at least before production in each blind hole a mandrel bar is inserted and that the profile after Finished train is milled and the mandrel bars are removed from the blind holes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mandrel bars protrude from the blind holes even after production.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Mandrel bars extend to the bottom of the blind holes.

4. The method according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the mandrel bars are coated with a lubricant.

5. Application of the method according to claim 1 or one of the following for the production of square, preferably rectangular profiles made of copper or a Low alloy copper alloy with at least two holes and one between Solid part arranged at the ends of the profile, which is used to cool rotating parts used by generators.