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Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht das einwandfreie Herstellen von tiefgezogenen Profilformen aus Blechtafeln oder Blechbändern bei denen die ideelle Materialdehnung weit grösser ist, als die bisher üblichen technologisch bedingten Materialdehnungen.
Es ist bekannt, Blechkörper bzw. profilierte Blechschalen in einfachster Art durch Einlegen eines Bleches in ein Positiv-Negativ-Werkzeug und Zusammenpressen der Werkzeughälften herzustellen. Das Blech nimmt während des Pressvorganges die von den Werkzeugen bestimmte Form an. Diesem relativ einfachen Formgebungsverfahren sind aus technologischen Gründen sehr enge Grenzen gesetzt, die durch die vom Hersteller des Bleches angegebenen zulässigen maximalen Dehnungswerte festgelegt werden. Bei Presswerkzeugen, die das Blechmaterial über die Grenzen dieser Werte beanspruchen, kommt es meist zu Dehnungsrissen die den Blechkörper unbrauchbar machen.
Das Bestreben der technologischen Entwicklung von Blechmaterial ist vielfach dahingehend gerichtet, durch verschiedene Behandlungen metallurgischer Art die zulässigen Dehnungswerte zu erhöhen. Diese Verbesserungen liegen in relativ bescheidenen Grenzen von bestenfalls ein paar Prozent, die allerdings durch einen oft erheblichen Kostenaufwand bestritten werden müssen.
Das erfindungsgemässe Verfahren unterscheidet sich auch grundsätzlich von andern bekanntgewordenen Verfahren, bei denen grossflächige Blechteile z. B. mit einer narben- oder rillenförmigen Oberfläche versehen werden, damit bei Hochtemperatur-Wärmebehandlungen, beim Verzinken usw. starke Verziehungen oder Spannungszustände vermieden werden. Da diese narben- oder rillenförmigen Vertiefungen in erster Linie auf Kosten der inneren Materialdehnung hergestellt werden.
Die Erfindung hingegen soll den oben bezeichneten Mängeln Abhilfe schaffen, und es ermöglichen, bei an und für sich unveränderter Blechqualität, ja sogar bei verminderter Blechqualität, wesentlich höhere Dehnungswerte zu erreichen, die es ermöglichen z. B. tiefgezogene Profilformen in Blechbändern einzupressen, die nach bisherigen Erkenntnissen auch nicht annähernd möglich waren, wobei auch die Gefahr einer Rissbildung im Material vermieden ist.
Die modernen Verarbeitungsmethoden der blechverarbeitenden Industrie sind meist auf ein fortlaufendes Band eingerichtet, das von grossen Blechrollen abgespult und der Verarbeitung-z. B. durch Pressen oder Tiefziehen-im endlosen Band zugeführt wird.
Es wird nun erfindungsgemäss vorgeschlagen, einen besonderen Bearbeitungsprozess in solchen Anlagen einzugliedern, der örtlich meist zwischen der Blechrollenhaspel und der Stanzpresse eingeschoben wird, und der die Aufgabe besitzt, das zu verarbeitende Blechmaterial"vorzuverdichten". Das Blechband wird dabei einem Schrumpf- oder Krepp-Effekt unter Verringerung der Länge und/oder Breite des Bleches unterworfen. Der erfindungsgemässe Bearbeitungsprozess selbst besteht also grundsätzlich in einem im wesentlichen reckungsfreien Wellen oder Falten des Blechbandes, dessen Wellen- bzw. Biegeradien vorteilhaft die technologisch kleinstmögliche Abmessung besitzen sollen (Mikroprofilierung).
Durch dieses Vorschrumpfen, das vornehmlich in einer Richtung am Blechband erzeugt wird, entsteht die Möglichkeit, für die nachfolgende Ausformung des gewünschten Profils (Makroprofilierung) in erster Linie den in den Wellungen vorhandenen Materialvorrat heranzuziehen und diesen wieder gänzlich oder auch nur stellenweise aufzulösen. Da das Blechmaterial bei diesen Bearbeitungsprozessen bei weitem nicht die maximal zulässigen Dehnungswerte erreicht, ist auch die Gefahr einer Überbeanspruchung (Rissbildung) weitgehendst ausgeschlossen, wobei auch an und für sich minderwertigere Blechqualitäten verwendet werden können.
Zur näheren Erläuterung dieses Vorganges wird beispielsweise angenommen, dass ein Blechstreifen einer bestimmten Länge eine noch praktisch zumutbare zulässige Dehnung von 10% besitzt, wobei in dieser niedrig gegriffenen Zahl mittleres Blech und sämtliche erschwerenden Faktoren, wie z. B. Reibung, schlechte Schmierung usw., berücksichtigt sind. Die Abwicklung des fertig gezogenen Blechteiles (Profils) darf sich nach dem Pressvorgang bestenfalls um 10% gesteigert haben. Erfindungsgemäss wird nun vorgeschlagen, diese gegebene Blechstreifenlänge auf ein nur mehr etwa 70% betragendes Mass vorzuverdichten. In der technischen Durchführung kann dies dadurch erfolgen, dass man dem Blechband z.
B. eine kleine Wellenform verleiht die nicht durch Dehnen des Materials, sondern durch Biegen erzeugt wird, so dass dem Blechmaterial die ursprünglich angenommene Dehnung von 10% erhalten bleibt. Es ergibt sich aus diesem Beispiel, dass das erfindungsgemässe Verfahren eine ideelle Gesamtdehnung von etwa 55% zulässt, obwohl die ursprünglich fixierte Dehnung des Materials von 10% nicht überschritten wurde.
Die weiteren Be- und Verarbeitungsphasen, wie Punkt und Nahtschweissen usw., sind durch dieses Behandlungsverfahren kaum beeinträchtigt, und ohne zusätzliche Massnahmen durchführbar.
In diesem Zusammenhang ist auch zu erwähnen, dass bei diesem Verfahren an der Oberfläche des fertig gezogenen Blechteiles entsprechend der örtlichen Grösse des Dehnungsgrades die Schrumpfwellung ganz oder auch teilweise sichtbar bleiben kann, und solche technologischen Merkmale vielleicht da oder dort als optisch störend empfunden werden könnten. Daher wird weiters erfindungsgemäss vorgeschlagen, die Mikro-Vorschrumpfung weitgehendst mit der gewünschten späteren Form zu koordinieren und diese in Richtung und Grösse so in Einklang zu bringen, dass auch ein ansprechendes äusseres Bild erzielt wird.
Das erfindungsgemässe Vorschrumpfen wirkt sich besonders zu jenen Fällen vorteilhaft aus, in denen das zu
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verarbeitende Blechband in seiner Breite stark wechselnden Verformungsbeanspruchungen unterworfen ist, wie solche z. B. bei der Herstellung von Schalenteilen für Heizplatten, Radiatoren, Kühlkörpern usw. auftreten.
Die Herstellung solcher Schrumpfwellen kann z. B. in einfacher Art durch ein Rillenwerkzeug vor sich gehen, bei welchem mit dem Niedergehen des Rillenstempels auch das Blechmaterial von beiden Seiten in das Wellental nachgedrückt wird oder leicht nachfliessen kann.
Eng mit dem Erfindungsgedanken verknüpft ist auch die Anordnung nichtlinearer Wellen oder Schrumpfformen, die in flächiger Lage die verschiedensten Formen annehmen können sowie auch das Einbeziehen solcher Schrumpfwellen in ein mehr oder weniger kompliziertes Folgewerkzeug, bei welchem mehrere Verformungskombinationen zur Durchführung kommen können.
Der Erfindungsgedanke ermöglicht es, mit einem in der industriellen Fertigung grösstenteils vorhandenen Maschinenpark und gebräuchlicher, eingeführter Verarbeitungsmethoden bei etwa gleichem Zeit- und Kostenaufwand Press- und Profilformen aus Blech herzustellen, die bisher überhaupt nicht oder nur in grundsätzlich anderer, meist sehr kostspieliger und komplizierter Form hergestellt werden mussten, oder deren Profilform aus solchen Gründen meist unvorteilhaft verändert werden musste. Dabei kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das vorprofilierende Wellen oder Falten in kontinuierliche Verarbeitungsprozesse für Blechbänder eingeschaltet werden.
Aus vorstehendem ergibt sich, dass die Erfindung einen bedeutenden Fortschritt auf dem Gebiete der Blechverarbeitung durch Pressen und Ziehen darstellt und den Formgestaltern von Pressteilen weitreichende neue Perspektiven eröffnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von tiefgezogenen Profilierungen in Blechtafeln oder Blechbändern,
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