DE2118517C3 - Verfahren zur Herstellung von gebogenen gewellten Walzprofilen - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gebogenen gewellten Walzprofilen aus Metallstreifen, bei dem dem Rohling vor Ausformung mehrerer Wellen gleichzeitig eine Querschnittslform gegeben wird, die das zeitliche Einziehen des Materials während der Ausformung der mehreren Wellen ohne Streckung desselben gestattet. Ein solches Verfahren ist aus den britischen Patentschriften 10 IO 891 oder 11 02 954 bekannt.

Bei diesem bekannten Vorgehen geht es um die Ausbildung von drei längs des Werkstücks verlaufenden rinnenförmigen Wellen. Man sucht dabei zu vermeiden, daß bei der Verformung ein Strecken des Materials in Querrichtunj» stattfindet, was unvermeidbar wäre, wenn gleichzeitig alle drei Wellen ausgeformt wurden, weil dann die beiden äußeren Verformungswalzenpaare ein Einziehen des Materials verhindern wurden und die Vergrößerung der Abwicklungslänge des Umfangs aufgrund der mittleren Welle nur durch Streckung des Materials Zustandekommen könnte.

Bei dem bekannten Verfahren wird deshalb derart vorgegangen, daß in einem in Materialfließrichtung stromaufwärts gelegenen Verformungswalzenpaar zunächst die zentrale Welle ausgeformt wird, wobei sich die Ränder des Blechstreifens erstmals einziehen und dann anschließend zu beiden Seiten die Randwellen ausgeformt werden, wobei sich die Ränder des Werkstücks nochmals einziehen.

Nachteilig ist bei dem bekannten Verfahren zunächst einmal, daß bei den Verformungen ein ziemlich unkontrolliertes Verziehen, insbesondere der äußeren freien Ränder stattfindet, wodurch es auch notwendig wird, die Ränder anschließend zu beschneiden. Weiterhin ist das bekannte Verfahren beschränkt auf die Ausformung weniger Wellen, weil eine Vielzahl von Wellen in der fertigen Querschnittsform des Erzeugnisses auch eine Vielzahl von hintereinander angeordneten Verformungsstationen erfordern würde. Schon die Notwendigkeit der Hinter einanderanordnung von zwei Verformungsstationen für nur drei Wellen stellt einen erheblichen apparativen Aufwand dar.

Es ist auch bekannt, daß Profile mit welliger Querschnitlsform unter Streckung des Materials in Querrichtung erhalten werden können, z. B. aus der deutschen Auslegeschrift 14 52 122. f>S

Bei diesem bekannten Verfahren wird eine Vielzahl von Wellen auf größerer Querschnittsbreite ausgeformt, was deswegen zu einer Streckung der mittleren Materialabschnitte führen muß, weil ein freies Einziehen von Material vom Rand her durch die gleichzeitig verformten Randabschnitte verhindert ist. Die Rand· wellen können jedoch ohne Streckung in Querrichtung durch Einziehung von Material von der Seite her ausgeformt werden.

Nachteilig ist bei diesem Vorgehen, daß sich die Materialstärke ungleichmäßig ändert, da die Streckung sich ungleichmäßig über die Breite des Profils verteilt. Es kann in der Mitte des Profils sogar zu einem Reißen des Materials kommen. Um ein Reißen in der Mitte zu vermeiden, können keine tiefen Wellen ausgeführt werden, und es kann nicht mit stahlblecherhöhter Feistigkeit und geringerer Duktilität gearbeitet werden. Damit ist dieses bekannte Verfahren nur noch für eine sehr begrenzte Zahi von Anwendungsfällen geeignet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile ein Verfahren zur Herstellung von gebogenen geweilten Walzprofilen aufzuzeigen, mit dem bei einfachem Aufbau der Verformungsstationen ein qualitativ hochwertiges gebogenes Erzeugnis erhalten werden kann.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Herstellung der vorbereitenden Querschnittsform durch Krümmen des Materials unter Streckung desselben in Querrichtung bei eingespannten Seitenabschnitten bis auf eine Abwicklungslänge erfolgt, die der Abwicklungslänge des fertigen gewellten Profils nahezu gleich ist.

Bei einem solchen Vorgehen wird zunächst während der vorbereitenden Ausfornning der Ausgangsquerschnittsform eine gleichmäßige Streckung zwischen den eingespannten Rändern in Querrichtung erzielt, worauf dann die Verformung zur endgültigen Querschnittsform ohne weitere Streckung stattfinden kann.

Zweckmäßigerweise wird bei der Herstellung von Querschnittsformen mit abgebogenen Seitenabschnitten so vorgegangen, daß diese Randabschnitte gleichzeitig mit dem Strecken des gewellten Abschnitts abgebogen werden.

Dadurch, daß die Ausbildung der vorbereitenden Querschnittsform unten auf der ganzen eingespannten Breite gleichmäßiger Streckung erfolgt, verteilt sich das Material gleichmäßig auch an die Stellen, zu denen sonst der Materialzutritt beschränkt wäre, z. B. zu den mittleren von mehreren Wellen. Eine lokale Abnahme der Materialstärke bei der anschließenden Ausformung der endgültigen Querschnittsform ist dadurch vermieden, wodurch eben die Gefahr des Reißens beseitigt ist. Dies ist von besonderer Bedeutung bei wenig plastischen Stählen erhöhter Festigkeit und bei der Ausformung von Wellen größerer Tiefe.

Außerdem sind die Kräfte, die bei den einzelnen Verformungsoperationen auftreten, geringer, so daß mit geringeren Antriebsleistungen und leichteren Walzen ausgekommen werden kann; auch ist die Lebensdauer der Anlage höher. Auch dies führt zur Senkung der Herstellungskosten der Erzeugnisse.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Alisführungsbeispiels anhand der beigegebenen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. I schematisch den Aufbau einer Profilbiegewalzstraßc zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 den Schnitt nach Linie 11-11 aus Fig. 1,

Fig. 3 den Schnitt nach Linie IU-III aus Fi g. 1,

F i g. 4 den Schnitt nach Linie IV-IV aus F i g. 1 und

F i g. 5 verschiedene mögliche Querschnittsformen, welche dem Werkstück vorbereitend vor Jem Wellen erteilt werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird Folgendermaßen durchgeführt. Ein Metallstreifen, der zum Herstellen eines gewellten U-Stahls bestimmt ist, wird in rotierende Walzen 2 der Profilbiegewalzstraße eingestochen, die aus mehreren Walzenpaaren 2, 3, 4 und 5 besteht.

Die Kaliber der Walzen 3,4 und S sind so ausgeführt, daß dem Streifen 1 beim Durchgang die Form eines U-Stahls mit gewelltem Steg erteilt wird.

Während des Profilierprozesses zwischen den Walzen 3 (Fig. 2) wird der zum Bilden des gewellten U-Stahlstegs bestimmte Abschnitt 6 des Streifens 1 in Querrichtung gestreckt.

Der Abschnitt 6 erhält zwischen den Walzen 3 eine gleichmäßige wellenförmige Form, und zwar derart, daß seine Umfangslänge nahezu gleich der Umfangslä'ngc des gewellten U-Stahlstegs im fertigen Erzeugnis wird.

Das Strecken des Abschnitts 6 geschieht bei festgeklemmten angrenzenden Abschnitten 7 und gleichzeitig wird mit dem Umbiegen der Gurte 8 des U-Stahls begonnen.

Im folgenden Walzenpaar 4 (F ig.3) werden dann die Wellen 9 am bereits gestreckten U-Stahlsteg bei festgeklemmten angrenzenden Abschnitten 7 und bei weiterem Umbiegen der Gurte 8 geformt. Die weiterhin folgenden Walzen 5 fahren fort, die Gurte 8 umzubiegen, bis der fertige U-Stahl 10 (F i g. 4) erhalten wird.

Um den Energieaufwand gleichmäßig auf die Walzen zu verteilen und um optimale Energie-, Kraft- und Geschwindigkeitsparameter des Vcrformungsablaufs sicherzustellen, kann das Strecken des U-Stahlstegs und das Formen der Wellen auf mehrere Walzenpaarc verteilt werden als auf nur das erste und das zweite Walzcnpaar.

Die vorbereitete Qucrschniltsform, mit der das Strecken in Querrichtung erreicht wird, kann — wie in Fig. 5 gezeigt — eine Halbwelle, eine Welle, eine sinusförmige oder andere Kurve oder auch eine gebrochene Linie darstellen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von gebogenen gewellten Walzprofilen aus Metallstreifen, bei dem dem Rohling vor Ausformung mehrerer Wellen gleichzeitig eine Querschnittsform gegen wird, die das seitliche Einziehen des Materials während der Ausformung der mehreren Wellen ohne Streckung desselben gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der vorbereitenden Querschnittsform durch Krümmen des Materials unter Streckung desselben in Querrichtung bei eingespannten Seitenabschnitten bis auf eine Abwicklungslänge erfolgt, die der Abwicklungslänge des fertigen gewellten Profils nahezu gleich ist.