DE4027043C2

DE4027043C2 - Verfahren zur Herstellung von im Querschnitt verformten Bandblechen

Info

Publication number: DE4027043C2
Application number: DE4027043A
Authority: DE
Inventors: Jun Kurobe; Kenji Hara; Masayuki Ishihara; Kazuhiro Takagi
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1989-09-04
Filing date: 1990-08-27
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2010-08-28
Also published as: KR0144141B1; GB2237227A; SG18895G; KR910005933A; GB9019260D0; JP2678503B2; DE4027043A1; GB2237227B; JPH0390202A; US5115660A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren von im Querschnitt verformten Bandblechen bzw. Bandblechlängen, die im Querschnitt bzw. Profil verformt sind und die stufenweise in der Dicke in Richtung ihrer Breite durch Kaltwalzen verändert werden.

Bekannt ist eine im Querschnitt oder Profil verformte Bandblechlänge 2, bei der eine Metallblechlänge 2a bei 2b auf der einen Seite abgestuft ist, wie beispielsweise in Fig. 7 zu sehen - im Folgenden einfach verformte Bandblechlänge 2 genannt - die breiteste Anwendung beispielsweise als Anschlußelement-Kontaktglieder, Relaiskontaktglieder oder Hilfsschütze und Übergreifanschlüsse findet.

Bisher wurden solche verformten Bandbleche bzw. Bandblechlängen typischerweise nach den folgenden Techniken hergestellt.

(1) Schneiden

Eine Metallbandblechlänge rechteckiger Gestalt im Querschnitt wird in ihrer Längsrichtung vorgeschoben, während sie kontinuierlich an vorgewählten Positionen hinsichtlich ihrer Breite durch Schneiden oder Fräsen geschnitten wurde.

(2) Intermittierendes Walzen

Wie in der japanischen Patentveröffentlichung JP 53-27234 A beschrieben, wird eine zu walzende Metallbandblechlänge zwischen eine hin- und herbewegbare flache Walze und eine Form gegeben, die auf ihrer der flachen Walze gegenüberliegenden Seite mit einem Vorsprung oder einer Nut mit allmählich zunehmender Breite versehen ist, währenddessen ein gewisser Druck auf die flache Walze gegeben wird, um auf dem Bandblech Stufen entsprechend der Oberflächengeometrie der Form auszuformen.

Ein Problem bei der bekannten Schneidtechnik ist aber daran zu sehen, daß die beim Schneiden des Metallbandbleches erzeugten Späne nicht nur die Arbeitsumgebung ungünstiger werden lassen, sondern auch die Ausbeuten aufgrund gesteigerter Materialverluste erniedrigen. Ein anderes Problem ergibt sich in Verbindung mit der Qualität der Produkte, da sie Grate, Verwerfungen etc. auf ihren geschnittenen Enden belassen. Die letztgenannte intermittierende Walztechnik dagegen zeitigt Schwierigkeiten, wenn verschieden verformte Bandbleche hergestellt werden sollen, da teure Formen erforderlich sind. Ein anderer Nachteil mit dieser Technik ist darin zu sehen, daß der Produktionswirkungsgrad sehr niedrig aufgrund der Schwierigkeit liegt, die bei der Herstellung von verformten Bandblechlängen bzw. Bandblechen in kontinuierlicher Weise auftritt.

Zusätzlich zu den oben genannten Techniken gibt es eine andere Walztechnik, bei der ein zu walzendes Metallbandblech zwischen einem Paar von Arbeitswalzen geführt wird, von denen wenigstens eine eine Walztrommel umfaßt, die eine Umfangsnut aufweist und hierdurch die Verformung eines verformten Bandbleches hervorbringt. Nach dieser Technik jedoch wird das Walzen mit einem Paar von Walzen durchgeführt, die den gleichen Durchmesser haben und die Arbeitswalzen drehen sich bei der gleichen Umfangsgeschwindigkeit, so daß die Metallbandbleche erheblich in Walzrichtung gelängt werden. Es stellt sich also eine große Längendifferenz in Walzrichtung zwischen den gewalzten und nicht gewalzten Teilen ein, was zu Wellungen auf dem gewalzten Teil führt. Diese Wellungen werden bei erhöhten Niederwalzraten auch weiter hervortreten. Eine derartige Technik ist z. B. in der JP 58-159,901 beschrieben.

Die US 2,434,558 zeigt einen weiteren Stand der Technik, der sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines dünnen breiten Bandmaterials (Flachstahl) bezieht, wobei die Besonderheit darin besteht, eine Spannungskontrolle beim Walzen mehrerer Bleche oder Bänder vorzusehen.

Im Hinblick auf die Probleme des Standes der Technik der oben genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur wirksamen und zufriedenen Herstellung von Bandblechen, die im Querschnitt verformt sind, herzustellen, das sich mit verbesserten Ausbeuten, jedoch ohne Grate, Verwerfungen und Fällungen durchführen läßt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das Ergebnis von Studien zur Lösung der oben genannten Probleme ergab, daß es zur Verbesserung der Ausbeuten und des Produktionswirkungsgrades vorteilhaft ist, kalt zu walzen, wobei Metallbandbleche zwischen sich gegenüberstehende Arbeitswalzen eingeführt werden und daß eine große Differenz in der Walzlänge zwischen gewalzten und nicht gewalzten Teilen durch die Tatsache hervorgerufen wird, daß die Längen weniger in Richtung senkrecht zu ihrer Walzrichtung verformt werden. Weiterhin wurde gefunden, daß dann, wenn eine Vielzahl von Metallbandblechen mit im wesentlichen dem gleichen Verformungswiderstand, wenn sie übereinander gelegt sind, zwischen Arbeitswalzen auf ein Reduktionsverhältnis von 30% oder niedriger bei einem Zuführungsvorgang kaltgewalzt wurden, es möglich war, die auf der Seite der Metallbandbleche gegenüber ihrer mit den Arbeitswalzen in Eingriff kommenden Seite zu erhöhen, so daß deren Längung in Walzrichtung, während ihre Verformung in Richtung der Breite stattfindet, begrenzt werden kann. Dies hat wiederum dazu geführt, daß im Querschnitt verformte dünne Bandbleche hergestellt werden können, ohne Wellungen hierauf zu bilden und ohne sie zwischen den gegenüberstehenden Arbeitswalzen zu plattieren.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Herstellen von im Querschnitt verformten Bandblechen durch Kaltwalzen von Metallbandblechen zwischen Arbeitswalzen vorgesehen, wobei wenigstens eine dieser Arbeitswalzen einen Trommelkörper mit einer Umfangsnut bzw. ein Kaliber hat und wobei eine Vielzahl von Metallbandblechen mit im wesentlichen gleichem Verformungswiderstand, während sie übereinander lagern, zusammen zwischen diesen Arbeitswalzen 3 auf ein Reduktionsverhältnis von 30% oder geringer in einem Vorschubdurchgang gewalzt werden und daß die resultierenden Metallbandblechen voneinander getrennt werden.

Die Erfindung soll nun mit bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Stirnansicht eines Teils längs der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung;

Fig. 4 ist eine vergrößerte Stirnansicht und zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Arbeitswalze (in einer Stellung in Eingriff mit einem zu walzenden Metallbandblech);

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung und zeigt das Verhältnis der Zunahme in der Breite, die erhalten wird, wenn ein Bandblech aus reinem Kupfer allein und mit einer anderen sie überlagernden gewalzt wird und

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung und zeigt das Abstufungsverhältnis, das man erhält, wenn ein Bandblech aus reinem Kupfer allein und mit einer anderen ihr überlagernden gewalzt wird.

Nachstehend werden die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist ein Walzgerüst 4 vorgesehen, das ein Paar sich gegenüberstehender Arbeitswalzen 3 in Positionen umfaßt, in denen ein Bandblech bzw. eine Metallbandblechlänge 1 zwischen den Arbeitswalzen zu deren beiden Seiten positioniert ist. Ein Spalt, bei 3b gezeigt, zwischen den Arbeitswalzen 3, die innerhalb des Walzgerüstes 4 untergebracht sind, ist derart, daß das Reduktionsverhältnis bzw. die Stichabnahme der Bandblechlänge 1, die zwischen diesen gewalzt wird, bei einem Walzvorgang 30% oder weniger beträgt. Wenigstens eine der Arbeitswalzen 3 muß eine Walzenoberfläche bzw. Trommel mit einer Umfangsnut 3a aufweisen. Die andere Walzenoberfläche kann vorteilhaft mit einer Nut 3a der gleichen Breite in einer Position entsprechend der der Nut 3a der einen Arbeitswalze 3 versehen sein. Alternativ kann eine flache Arbeitswalze ohne Nut auf dem Walzenumfang vorteilhaft verwendet werden.

Ein Metallbandblech 1 mit einem anderen oder mehreren Metallbandblechen 1, die dieses überlagern, wird zwischen die Arbeitswalzen 3 geführt, die innerhalb des Walzgerüstes 4 angeordnet sind. Die Metallbandbleche 1 bestehen vorteilhaft aus dem gleichen Material. Unterschiedliche Materialien mit im wesentlichen dem gleichen Verformungswiderstand lassen sich aber auch walzen.

Wenn das Endreduktionsverhältnis 30% oder weniger bei der Herstellung der verformten Bandblechen 2 ist, kann eine Vielzahl der Metallbandbleche 1, die aufeinandergelegt sind, dann zwischen einer Gruppe sich gegenüberstehender Arbeitswalzen 3 in einem Vorschub oder Walzschritt gewalzt werden. Wenn das endgültige Reduktionsverhältnis 30% dagegen überschreitet, kann die Umkehrwalztechnik Anwendung finden, wie in Fig. 1 zu sehen; Ablauf- und Aufnahmehaspel 6 sind in Paaren entsprechend der Anzahl von Metallbandblechen 1 vorgesehen, die übereinander angeordnet sind, und zwar zu beiden Seiten des Walzgerüstes 4 durch zwei Paare von Deflektorwalzen bzw. Streck- oder Führungswalzen 5 jeweils. Die Metallbandbleche 1 werden von einem Paar von Ablaufhaspeln und Aufnahmehaspeln 6 durch das zugeordnete Paar von Deflektorwalzen 5 zwischen die Arbeitswalzen 3 geführt, die innerhalb des Walzgerüstes 4 untergebracht sind, von wo aus sie auf das andere Paar von Ablauf- und Aufnahmehaspeln 6 durch das zugeordnete Paar von Deflektorwalzen 5 geführt werden. Nachdem der Spalt 3b nach Fig. 2 zwischen den im Walzgerüst 4 untergebrachten Arbeitswalzen 3 vermindert ist, werden die Metallbandbleche 1 dann zurück zwischen den Arbeitswalzen 3 gewalzt. Der Vorgang wird nach Wunsch wiederholt. Alternativ kann das Reduktionsverhältnis auf 30% oder weniger bei einem Vorschubvorgang zwischen den Arbeitswalzen 3 bei einem Tandemwalzvorgang eingestellt werden. Wie Fig. 3 zeigt, sind Ablaufhaspel 6' und Aufnahmehaspel 6" in einer Zahl von Paaren entsprechend der Anzahl der Metallbandbleche 1 auf beiden Seiten einer Walzgerüstgruppe 4' vorgesehen, die eine Vielzahl von Walzgerüsten 4 umfaßt, wobei jedes ein Paar von Arbeitswalzen 3 lagert, und zwar durch zwei Paare von Deflektorwalzen 5. Spalte, wie sie bei 3b in Fig. 2 gezeigt sind, zwischen den jeweiligen Paaren von Arbeitswalzen 3, sind so ausgelegt, daß sie allmählich in der durch einen Pfeil angedeuteten Richtung enger werden. Die Metallbandbleche 1 werden von einem Paar von Ablaufhaspeln 6', die auf einer Seite des Walzgerüstes 4 positioniert sind und in denen ein Paar von Arbeitswalzen 3 untergebracht sind, mit dem größten Spalt 3b durch das zugeordnete Paar von Deflektorwalzen 5 in die Walzgerüstgruppe 4' geschoben, von wo sie ihrerseits auf das andere Paar von Aufnehmerhaspeln 6" durch das zugeordnete Paar von Deflektorwalzen 5 gefördert werden.

Auf diese Weise wird eine Vielzahl von zu walzenden Metallbandblechen zwischen den Arbeitswalzen auf eine gegebene Größe gewalzt. Hernach werden die einander überlagernden Metallbandbleche 1 entweder durch eines der Paare von Ablauf- und Auflaufhaspeln 6 oder 6" aufgenommen, um die Metallbandbleche voneinander, wie in den Fig. 1 oder 3 gezeigt, zu trennen.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden eine Vielzahl von flachen Metallbandblechen 1 zusammen mit einem Paar von Arbeitswalzen 3 gewalzt, deren Walzenumfänge je mit einer Umfangsnut 3a versehen sind. Die Metallbandbleche 1 erfassen zunächst die Teile der Arbeitswalzen 3, in welchen keine Nuten 3a vorhanden sind, wodurch nur diese Teile gewalzt werden. So werden Stufen auf die Metallbandbleche 1 entsprechend ausgeformt, wodurch die verformten Metallbandbleche 2 Stufen in Richtung auf ihrer Breite haben. Da die gesteigerte Reibungskraft zwischen den Metallbandblechen 1 zum Zeitpunkt des Walzens in Walzrichtung auftritt, wird eine gewisse Komponente dieser Kräfte in Walzrichtung gesteigert; eine gewisse Begrenzung wird auf die zu walzenden Teile der Metallbandbleche 1 gegeben, die dazu neigen, in Walzrichtung gewalzt zu werden, so daß sie in großem Ausmaß in Richtung ihrer Breite verformt werden.

Da weiterhin die Metallbandbleche 1 zusammen zwischen einer Gruppe von sich gegenüberstehenden Arbeitswalzen 3 auf ein Reduktionsverhältnis von 30% oder weniger und in einem Vorschubvorgang gewalzt werden, ist es unwahrscheinlich, daß sie plattiert werden, selbst wenn sie einander überlagert sind.

Beispiel

In Überlagerung aufeinander wurden zwei Reinkupferbandbleche 1, je von 3 mm Dicke und 30 mm Breite zusammen zwischen einer Gruppe von sich gegenüberstehenden Arbeitswalzen 3 mit einem Durchmesser von 70 mm und einer Länge der Walze von 120 mm gewalzt, wobei eine eine Walzenoberfläche mit 18 mm Breite und einer 1 mm tiefen Nut 3a in ihrer axialen Mitte hatte und die andere durch eine flache Arbeitswalze 3 definiert war, und zwar mit einem Reduktionsverhältnis von 20% bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 4,5 m pro Minute und bei einem Vorschubvorgang ohne Verwendung irgend welchen Walzöls. Zu Vergleichszwecken wurde ein einziges Bandblech 1 aus reinem Kupfer der gleichen Abmessungen unter den gleichen Bedingungen wie oben gewalzt. Das Ergebnis zeitigte, daß die Bandbleche 1, die erfindungsgemäß gewalzt waren, besser hinsichtlich des Verhältnisses von der Vergrößerung in der Breite (siehe Fig. 5) sowie des Abstufungsverhältnisses oder des Verhältnisses der Dicke der nicht gewalzten Teile zur Dicke der gewalzten Teile (siehe Fig. 6) als die im Vergleichsbeispiel gewalzten Metallbandbleche 1 lagen.

Wie oben genauer ausgeführt, ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Verfügung gestellt, um wirksam verbesserte Bandbleche 1 herzustellen, die im Querschnitt verformt waren, und zwar mit verbesserter Ausbeute, ohne jedoch daß Grate oder Anschnitte und Wellungen auftraten; es war möglich, im Querschnitt verformte Bandbleche 1 in breitesten Anwendungsgebieten zur Verfügung zu stellen, so daß sie von großem industriellen Wert sind, wie die weiter unten aufgeführten Vorteile erkennen lassen.

1. Die Metallbandbleche bzw. Metallbandblechlängen 1 werden durch Walzen in Richtung der Breite abgestuft. Dies kann nicht nur ohne Abfall erreicht werden, sondern auch mit verbesserten Ausbeuten. Darüber hinaus ist das Walzen mit sich gegenüberstehenden Arbeitswalzen 3 in kontinuierlicher Weise bei einer gewissen Geschwindigkeit mit verbesserter Produktivität möglich.
2. Durch große Reibungskräfte, die in Walzrichtung der Metallbandbleche 1 auftreten, wird eine gewisse Begrenzung auf deren Längung in Walzrichtung gegeben, so daß sie zum größten Teil in Richtung ihrer Breite ohne Differenz in der Walzlänge zwischen den gewalzten und nicht gewalzten Teilen verformt werden können. Es ist so möglich, sektionell bzw. über dem Querschnitt verformte Bandbleche 1 bzw. Bandblechlängen hoher Qualität, ohne daß Wellungen erzeugt werden, zu machen.
3. Wenn die Metallbandbleche 1 durch ein einziges Walzgerüst hin- und herbewegt werden, dann lassen sie sich durch eine Gruppe von Arbeitswalzen 3 walzen, selbst wenn das Endreduktionsverhältnis der im Querschnitt verformten Bandbleche 1, die hergestellt werden sollen, 30% überschreitet. Wenn weiterhin Vorkehrungen hinsichtlich einer Anordnung aus einer Vielzahl von Walzgerüsten getroffen werden, bei denen die Spalte zwischen Gruppen von Arbeitswalzen so ausgelegt sind, daß sie sich in Walzrichtung allmählich verengen, wird es möglich, im Querschnitt verformte Bandbleche 1 in einer gegebenen Dimension bei Vorschub in einer Richtung mit verbesserter Produktionseffizienz herzustellen.
4. Da eine Vielzahl von Metallbandblechen 1 zusammen zwischen einer Gruppe von Arbeitswalzen 3 bei einem Reduktionsverhältnis von 30% oder weniger und in einem einzigen Vorschubvorgang gewalzt werden, besteht nicht die Wahrscheinlichkeit, daß sie plattiert werden, selbst wenn sie gewalzt werden, während sie übereinander liegen. So können sie getrennt und durch Ablauf- und Aufnehmerhaspel mit verbesserter Produktivität zu Bunden gewickelt werden.
5. Die Verwendung eines Walzgerüstes, in dem ein Paar von sich gegenüberstehenden Arbeitswalzen 3 untergebracht ist, deren Walzenoberfläche mit Nuten 3a von der gleichen Gestalt versehen sind, macht es möglich, zwei im Querschnitt verformte Bandbleche 1 gleichzeitig unter Verdopplung der Produktivität herzustellen.
6. Da die Nuten 3a der Arbeitswalzen 3 leicht und preiswert geformt werden können und da deren Befestigung am Walzgerüst leicht vor sich geht, ist es möglich, leicht verschiedene Querschnittsformen zu erreichen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von im Querschnitt verformten Band blechen bzw. Bandblechlängen durch Kaltwalzen von Metallband blechen (1) zwischen Arbeitswalzen (3), von denen wenigstens eine über eine Walzenoberfläche verfügt, die mit einer Umfangs nut versehen ist und eine Vielzahl von Metallbandblechen (1) mit im wesentlichen gleichem Verformungswiderstand, wenn sie ein ander überlagern, zusammen zwischen diesen Arbeitswalzen auf ein Reduktionsverhältnis (Stichabnahme) von 30% oder darunter in einem Walzdurchgang gewalzt und die entstehenden Metallbandble che (1) voneinander getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei diese Metallbandbleche (1) durch eine Gruppe dieser Arbeitswalzen (3) hin- und herbewegt werden und ein Spalt 3b zwischen diesen Arbeitswalzen (3) immer dann, wenn sie zurückgewalzt werden, reduziert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei diese Metallbandbleche (1) in einer Richtung durch eine Anordnung einer Vielzahl von Gruppen von Arbeitswalzen (3) geführt werden, wobei die Spalte (3b) zwischen diesen so ausgelegt sind, daß sie allmählich in Vorschubrichtung der Metallbandbleche (1) enger werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, daß diese der Arbeitswalze (3) mit dieser Nut (3a) gegenüberstehende Arbeitswalze (3) ebenfalls mit einer Nut (3a) versehen ist, die in einer Position entsprechend der erstgenannten Nut (3a) von der gleichen Breite wie die Breite der erstgenannten Nut (3a) ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei diese der Arbeitswalze (3) mit dieser Nut (3a) gegenüberstehende Arbeitswalze (3) eine flache Arbeitswalze ohne Nut in ihrer Trommel ist.