CZ20012750A3 - Způsob výroby součástí z ocelového plechu tvářením za studena a destička z ocelového plechu na výrobu součástí tvářených za studena - Google Patents

Způsob výroby součástí z ocelového plechu tvářením za studena a destička z ocelového plechu na výrobu součástí tvářených za studena Download PDF

Info

Publication number
CZ20012750A3
CZ20012750A3 CZ20012750A CZ20012750A CZ20012750A3 CZ 20012750 A3 CZ20012750 A3 CZ 20012750A3 CZ 20012750 A CZ20012750 A CZ 20012750A CZ 20012750 A CZ20012750 A CZ 20012750A CZ 20012750 A3 CZ20012750 A3 CZ 20012750A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
plate
thickness
sheet
steel material
blank
Prior art date
Application number
CZ20012750A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ297850B6 (cs
Inventor
Martin Kibben
Thomas Dr.-Ing. Flehming
Klaus Dipl.-Ing. Blümel
Original Assignee
Thyssen Krupp Stahl Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thyssen Krupp Stahl Ag filed Critical Thyssen Krupp Stahl Ag
Publication of CZ20012750A3 publication Critical patent/CZ20012750A3/cs
Publication of CZ297850B6 publication Critical patent/CZ297850B6/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0815Making tubes with welded or soldered seams without continuous longitudinal movement of the sheet during the bending operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/065Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes starting from a specific blank, e.g. tailored blank
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/201Work-pieces; preparation of the work-pieces, e.g. lubricating, coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/002Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/005Processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00 characterized by the material of the blank or the workpiece
    • B21D35/006Blanks having varying thickness, e.g. tailored blanks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49764Method of mechanical manufacture with testing or indicating
    • Y10T29/49771Quantitative measuring or gauging
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49789Obtaining plural product pieces from unitary workpiece
    • Y10T29/49798Dividing sequentially from leading end, e.g., by cutting or breaking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49805Shaping by direct application of fluent pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu výroby součástí z ocelového plechu tvářených za studená a destičky z ocelového plechu na výrobu součástí tvářením za studená.
Dosavadní stav techniky
Při výrobě součástí z ocelového plechu bývají obvykle nejprve zhotoveny rovinné výstřižky z plechu, které jsou pak v jedné nebo více operacích tvářeny za studená do konečného tvaru. Zejména u větších součástí, zhotovovaných z jednoho plechového výstřižku, bývá obvykle předem stanovena tloušťka a vlastnosti použitého ocelového plechu, a to s ohledem na oblast použití součásti, která je v praktickém provozu vystavena vysokému zatížení.
V praxi se ukazuje, že při procesu tváření ocelových plechů za studená vznikají potíže například tehdy, jestliže tímto způsobem tvarování se dosáhne konečného tvaru součásti, nebo když použitý ocelový plech sice splňuje požadavky na mechanickou zatížitelnost, zároveň ale v důsledku svých materiálových vlastností je jen obtížně tvarovatelný. Tvarovatelnost ocelového plechu tak může být s ohledem na jeho nezbytnou tloušťku podstatně ztížena.
• ··· · · Μ · · • · · · · · · ···· ··· ··· ··· ·· ····
Například při výrobě trubek, které mají tvar oblouku, lze jen zřídka zabránit tomu, aby v oblasti vnějšího oblouku, resp. vnějšího zakřivení trubky, docházelo k přílišnému zeslabení materiálu a tím i k tvorbě trhlin, zatímco v oblasti vnitřního oblouku, resp. vnitřního zakřivení trubky, v důsledku přílišného nahromadění materiálu, nedocházelo kezvrásnění, resp. k tvorbě záhybů. Nebezpečí tvorby záhybů v průběhu ohýbání může být zmírněno použitím speciálních ohýbacích trnů. Současně může být úbytek tloušťky materiálu v oblasti vnějšího oblouku trubky v průběhu ohýbání do značné míry ovlivněn posouváním trubky během procesu ohýbání. Obě zmíněná opatření však předpokládají vysoké náklady na strojní vybavení.
Dalším příkladem součástí, jejichž tvar je obtížně tvarovatelný tvářením za studená, jsou hlubokotažné kalíšky, které mají hranatou základnu. Ktomu, aby se u těchto součástí zhotovených hlubokým tažením, zabránilo tvorbě záhybů v oblasti rohů, jsou používány hlubokotažné nástroje opatřené brzdícími žebry, které zabraňují přílišnému toku materiálu. Na jiných místech, v nichž je žádoucí, aby zde tvářením zpracovávaný materiál byl k dispozici ve větším množství, je hlubokotažný nástroj mazán, za účelem snížení tření mezi nástrojem a ocelovým plechem. Rovněž v tomto případě jsou náklady spojené s tímto opatřením jsou příliš vysoké a u určitých nástrojů nevedou k požadovanému výsledku.
Problémy při tváření za studená, způsobené vlastnostmi materiálu určeného k tváření za studená, vznikají například proto, že musí být použit materiál o velké tloušťce, nebo s obzvlášť vysokou pevností, aby vyhovoval požadavkům, které jsou na součásti kladeny. Takové ocelové plechy bývají do požadovaného tvaru tvarováním za studená obvykle špatně tvářitelné.
• , · • ·
U jednoho ze známých způsobů výroby dílů karoserie hlubokým tažením podle evropského patentového spisu 0 906 799 A1, jsou na plechové desky ze základního ocelového materiálu navařeny ve stanovených oblastech plechové přířezy. Navařením plechových přířezů jsou tyto desky zesíleny tak, že z nich zhotovené součásti bezpečně splňují požadované mechanické vlastnosti. Aby na desku navařený plechový přířez vykazuje rovněž dostatečnou tvářitelnost, je na jeho povrchu vytvořeno nahromadění materiálu.
Způsob známý z evropského patentového spisu 0 906 799 A1 sice umožňuje zhotovení součástí, které při nižší váze vykazují vysoké mechanické zatížení, ovšem v praxi se ukazuje, že tvarování takto zesílených desek, vzdor zvláštní úpravě zesilovacích plechů, je značně obtížné. To platí zejména tehdy, jestliže již základní plech, na který je posléze navařen zesilovací plech vykazuje špatné tvarovací vlastnosti.
Podstata vynálezu
Vycházeje z výše zmíněného stavu techniky, úkolem vynálezu je vytvořit takový způsob výroby součástí, kterým jsou zaručeny lepší výsledky při jejich tváření za studená, popřípadě takový způsob, který vůbec poprvé umožňuje zhotovení dílů určitého tvaru. Rovněž desky by měly být vytvořeny tak, aby vykazovaly zlepšenou tvarovatelnost.
Výše zmíněný úkol, řešící způsob výroby součástí tvářených za studená z ocelového plechu, spočívá podle vynálezu v následujících krocích postupu: - zhotovení jedné destičky ze základního ocelového materiálu;
-nahrazení alespoň jednoho úseku základního ocelového materiálu plechovým výstřižkem, který se svou tloušťkou, popřípadě svými materiálovými vlastnostmi, odlišuje od základního ocelového materiálu, přičemž tloušťka • φ • φ · φ φ ·· • · · φφφφφ· • · · · · ·· •ΦΦΦ φφφ φφφ ··· ······ a/nebo odlišné materiálové vlastnosti, popřípadě geometrie plechového výstřižku, a jeho umístění v destičce, jsou určeny na základě toku materiálu v průběhu následného tváření za studená;
- následné tváření destičky za studená do konečného tvaru součásti.
Destička z ocelového plechu pro výrobu součástí tvářených za studená, je podle vynálezu vytvořena ze základního ocelového materiálu, který je alespoň zčásti nahrazen plechovým výstřižkem, který se svoji tloušťkou a/nebo vlastnostmi materiálu, od základního ocelového materiálu destičky liší, přičemž geometrie, vlastnosti materiálu, tloušťka a/nebo poloha plechového výstřižku jsou stanoveny na základě nastávajícího toku materiálu v průběhu tváření za studená.
Podle vynálezu tedy nejsou poloha, tvar a/nebo vlastnosti materiálu plechového výstřižku vsazeného v destičce stanoveny na základě požadavků kladených na součást z ní vyrobenou tak, jak bylo doposud podle současného stavu techniky prováděno, nýbrž je brán především zřetel na vyskytující se tok materiálu při tváření za studená. Překvapivě bylo zjištěno, že umístěním plechových výstřižků podle vynálezu na místech v nichž dochází ke kritickému nebo nedostatečnému tečení materiálu je možno vyrobit součásti, které před tím nemohly být obvyklými způsoby tvářením za studená zhotoveny.
Plechové výstřižky jsou podle vynálezu v destičce umístěny tak, aby byla docílena rezerva materiálu při tvarování v těch oblastech, ve kterých při tváření za studená dochází k obzvlášť velkému toku materiálu. Podle vynálezu mohou být rovněž ty oblasti, ve kterých při tváření za studená dochází k pěchování materiálu, určeny tak, aby při nahromadění materiálu nevznikalo nebezpečí tvorby záhybů. Proto u způsobu podle vynálezu mohou být plechové výstřižky v destičce umístěny tak, aby bylo docíleno nucených • · deformací, které nemohou být dosaženy přímým působením použitého tvářecího nástroje.
Způsob podle vynálezu je rovněž možno uplatnit i v takových případech, kdy destička je zhotovena z těžko tvarovatelného ocelového plechu, který je však vzhledem ke svým mechanickým vlastnostem pro výrobu součástí optimální. V důsledku cíleného umístění plechového výstřižku v destičce, které má na tváření podstatný vliv, je tak možno použít i destičky zhotovené z těžko tvarovatelného ocelového materiálu.
Umístěním plechového výstřižku v destičce ze základního ocelového materiálu tak mohou být odstraněny chyby při procesu tváření. Těmi jsou zejména místa, ve kterých dochází k přetížení materiálu, místně ohraničené nedostatečné přetvoření materiálu v důsledku napětí ležících na počátku procesu tváření po mezí kluzu, případně přerušení procesu tváření v důsledku nenadálého snížení meze kluzu během procesu tváření. Vynález tak představuje způsob, který umožňuje bezpečné zhotovení komplexně tvarovaných výrobků. Umístěním plechového výstřižku v destičce ze základního ocelového materiálu, tak mohou být tvářeny za studená rovněž výrobky, zhotovené jen z obtížně tvářitelných materiálů.
Požadované vlastnosti plechového výstřižku, tj. jeho tloušťku, geometrii a/nebo jeho umístění v destičce ze základního ocelového plechu, je možno stanovit jednoduchým způsobem tak, že v prvém kroku je nejprve použita součást, zhotovená ze vzorové destičky sestávající pouze ze základního ocelového materiálu. Poté jsou na takto zhotovené součásti vyznačeny oblasti, ve kterých dochází k nedostatečnému přetvoření, jejichž prostřednictvím jsou pak při následném zpětném sledování procesu tváření stanovena místa, ve kterých mají být do destičky ze základního ocelového materiálu vsazeny plechové výstřižky. Při praktických pokusech přitom bylo zjištěno, že přetvoření vzorové destičky do tvaru hotové součásti, stanovení oblastí nedostatečného přetvoření a zpětné sledování procesu tváření, může být provedeno za pomoci modelového výpočtu metodou dokončených součástí.
Jako varianta, která prostřednictvím praktických pokusů umožňuje zjištění potřebných údajů pro umístění plechového výstřižku v destičce ze základního ocelového materiálu spočívá v tom, že povrchová plocha vzorové destičky je opatřena rastrovými body. Při přetvoření vzorové destičky do konečného tvaru součásti jsou pak stanoveny rastrové body, které leží v oblasti nedostatečného přetvoření. Na základě porovnání polohy těchto rastrových bodů na hotovém výrobku s polohou příslušných rastrových bodů na nedeformované vzorové destičce jsou stanoveny oblasti, ve kterých mají být vsazeny plechové výstřižky. Přiřazení polohy rastrových bodů na výrobku k poloze rastrových bodů na nedeformovaném výrobku přitom může být samozřejmě provedeno pomocí počítače.
Má-li být v průběhu procesu tváření za studená docíleno přetvoření destičky na jednom určitém místě, nebo má-li být potlačeno hromadění materiálu a zamezeno tak tvorbě záhybů, může to být způsobem podle vynálezu dosaženo tím, že plechový výstřižek vykazuje menší schopnost tváření, než základní ocelový materiál destičky, kterým je plechový výstřižek obklopen. Takto uzpůsobený a v destičce umístěný plechový výstřižek zabraňuje toku materiálu a přispívá tak dobré tvárnosti destičky.
V některých případech je však výhodnější, jestliže výstřižek z plechu vykazuje větší míru plasticity, než ocelový materiál destičky, který jej obklopuje. Tímto opatřením je možno například zabránit tomu, aby na těch místech, ve kterých dochází v průběhu procesu tváření za studená k obzvlášť • · · · · ·· • · · · · · · ·· • · · · · ·· ···· ··· ··· ··· ······ silnému tečení materiálu, docházelo k zeslabení materiálu. Tím je účinně potlačeno nebezpečí vzniku trhlin. V této souvislosti je obzvlášť výhodné, jestliže tloušťka plechového výstřižku je po procesu tváření za studená v podstatě stejná, jako tloušťka ocelového plechu destičky. U tohoto provedení vynálezu jsou tloušťka a materiálové vlastnosti plechového výstřižku vsazeného v destičce voleny tak, že z destičky tvarovaná součást vykazuje jednolitý vnější tvar.
Podle druhu výrobku, který je z destičky podle vynálezu zhotoven, je výhodné, jestliže tloušťka plechového výstřižku uspořádaného v té oblasti, ve které v průběhu procesu tváření za studená dochází k výraznému namáhání tahovým napětím, je větší, než tloušťka ocelového plechu destičky, který plechový výstřižek obklopuje. Například při výrobě zakřivených trubek je možno uspořádáním takto uzpůsobilých plechových výstřižků zabránit většímu zeslabení stěn, popřípadě vzniku trhlin, na vnějším oblouku trubky. Za stejným účelem může být v oblasti, ve které v průběhu procesu tváření za studená dochází k výraznému namáhání tahovým napětím, uspořádán plechový výstřižek, jehož mez kluzu je vyšší, než mez kluzu ocelového plechu destičky, který plechový výstřižek obklopuje.
Dochází-li během procesu tváření za studená v určitých oblastech destičky k výskytu tlakového napětí, a tím k pěchování materiálu, je výhodné, jestliže v této oblasti je uspořádán plechový výstřižek, jehož mez kluzu je nižší, než mez kluzu ocelového plechu destičky, který plechový výstřižek obklopuje. Rovněž je účinné, jestliže tloušťka v této oblasti vsazeného plechového výstřižku je menší, než tloušťka jej obklopujícího ocelového plechu destičky.
Obě výše zmíněná opatření jsou pak výhodná v těch případech, kdy vzniká nebezpečí tvorby záhybů v těch oblastech, ve kterých dochází ··«9
9999 99 99999
9 · · · ··
9 9 9 9 9 9 ·9
9 9 9 9 99
9999 999 999 999 999999 k minimálnímu tváření za studená. Nevyskytuje-li se tento případ, může být vznik záhybů v oblastech namáhaných tlakovým napětím potlačen tak, že v příslušné oblasti je upraven plechový výstřižek, jehož tloušťka je větší, než tloušťka ocelového plechu destičky, který jej obklopuje. Takto uzpůsobený plechový výstřižek účinně zabraňuje uvolnění společně stlačovaných ocelových materiálů. Zejména v kombinaci takového plechového výstřižku, s plechovým výstřižkem vsazeným v destičce pro tvorbu vnějšího oblouku který vykazuje větší tloušťku a/nebo mez kluzu, jsou být při výrobě trubek tímto způsobem vytvořena ucelená zakřivení.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je dále blíže objasněn na jednom z příkladných provedení, které je znázorněno na výkresech. Zde značí: Obr. 1 destička v pohledu shora;
Obr. 1a řez rovinou X-X vyznačenou na obr. 1;
Obr.2 trubka znázorněná v perspektivním pohledu, zhotovená z destičky podle obr. 1.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 znázorněná destička P je v podstatě vytvořena ze základního ocelového materiálu G. Vlastnosti základního ocelového materiálu G a jeho tloušťka D, jsou přizpůsobeny zatížení, kterému je při praktickém provozu vystavena trubka R zhotovená z destičky P. Jak je znázorněno na obr. 2, trubka R vykazuje ve své středové části zakřivení K.
V místě, ze kterého je z destičky P tvarován vnitřní oblouk I trubky R se zakřivením K, je v destičce P vsazen plechový výstřižek 1. Za tímto účelem je η ·♦··♦···* y · «· · ···· · · · • · · · · · ·
9* · · · · · · «··· ··· »·» ··· ·· ····> známým způsobem v základním ocelovém materiálu G destičky P vytvořen výřez, který odpovídá tvaru plechového výstřižku 1. Následně je plechový výstřižek 1 vsazen do výřezu a na svých okrajových částech svařen se základním ocelovým materiálem G destičky P, například pomocí laseru. Stejným způsobem je v téže oblasti destičky P, ze které je tvarován vnější oblouk A trubky R se zakřivením K, vsazen do základního ocelového materiálu G plechový výstřižek 2.
Plechový výstřižek 1 je zhotoven z ocelového materiálu, který vykazuje nižší mez kluzu, než základní ocelový materiál G destičky P. Tloušťka Dl plechového výstřižku 1 je přitom větší, než tloušťka D základního ocelového materiálu G destičky P. Rovněž tloušťka D2 plechového výstřižku 2 je větší než tloušťka D základního ocelového materiálu G destičky P.
Při výrobě trubky R je nejprve vystřižen plech ze základního ocelového materiálu G, do něhož jsou pak následně vsazeny plechové výstřižky 1 a 2. Takto zhotovená destička P je poté nejprve známým způsobem tvarována do tvaru rovné trubky a svařena podélným svárem.
V poslední pracovní operaci je pak polotovar v příslušném ohýbacím zařízení tvářením za studená ohnut do tvaru trubky R. V základním ocelovém materiálu G vsazený plechový výstřižek 2, na který při ohýbání trubky R působí tahové napětí, zabraňuje v důsledku svého tvaru, tloušťky D2, umístěním v destičce P a v neposlední řadě i v důsledku materiálových vlastností, aby v oblasti vnějšího oblouku A, vykazujícího zakřivení K, nedocházelo k přílišnému zeslabení materiálu, jehož důsledkem by bylo nebezpečí vzniku trhlin. Stejným způsobem je za účelem zabránění vzniku záhybů v oblasti vnitřního oblouku 1 voleno i umístění plechového výstřižku 1 v destičce P, jeho mez kluzu a tloušťka JDI, neboť bez použití plechového • Φ · · φ ·φ ·· ♦ ΦΦΦ ·· φφ ·φ ♦ • φ · · φ· ·* ί · · φ · φφ ♦ ♦♦· ΦΦΦ ΦΦΦ ·Φ· φφ ΦΦΦ výstřižku 1 by v oblasti vnitřního oblouku I docházelo během ohýbání k pěchování materiálu a ke vzniku tlakových napětí.
Umístění plechových výstřižků 1, 2 v destičce P, materiálové vlastnosti, tloušťky a jejich geometrie, jsou zjišťovány například prostřednictvím modelových výpočtů podle metody dokončených součástí. Přitom je nejprve vytvořena jen virtuálně existující rovinná destička ze stejného materiálu jako je základní ocelový plech G, z níž je pak imitována virtuální trubka, jejíž tvar odpovídá tvaru vyrobené trubky R. Na základě takto zhotoveného modelu trubky jsou pak označeny oblasti, ve kterých dochází k nadměrnému zeslabení v místě vnějšího oblouku, resp. k tvorbě záhybů v oblasti vnitřního oblouku. Přitom jsou rovněž zjišťovány velikost, druh a průběh chyb vyskytujících se při tváření.
Následně je uskutečněn zpětný proces průběhu tvarování, až do stadia, kdy se vzorová destička nachází opět v jejím rovinném, výchozím stavu. V tomto stavu lze za pomoci označení zjistit polohu a tvar oblastí, ve kterých byly vsazeny plechové výstřižky 1, 2. Materiálové vlastnosti a tloušťka plechových výstřižků 1, 2 jsou pak následně stanoveny na základě zjištěných vad při tvarování virtuální trubky.
Podle jednoho z alternativních způsobů, jsou dimenze plechového výstřižku zjišťovány rastrovou měřicí technikou. Za tímto účelem je zhotovena reálně existující rovinná destička, zhotovená ze stejného materiálu jako je základní ocelový materiál G, která je v nedeformovaném stavu pokryta rastrovými body, jejichž prostorové souřadnice jsou uloženy do paměti počítače. Poté je vzorová destička tvářením za studená tvarována do tvaru trubky R. Tímto přetvořením dojde i posunu rastrových bodů. Tím jsou určeny souřadnice rastrových bodů na takto zhotovené trubce, které se nacházejí ιι ·*······· · « Φ « · · ··· · 9 • · ·· · · • · · ······ • · · · · · ♦ ·«·· ··· ··· ··· ···Φ· v oblasti nedostatečných deformací (vnitřní oblouk, vnější oblouk). Zpětnou transformací pomocí počítače je pak určena poloha těchto rastrových bodů a tím i poloha plechových výstřižků 1,2 v rovinné vzorové destičce. Požadované materiálové vlastnosti, popřípadě tloušťka plechových výstřižků 1,2 jsou pak stanoveny na základě chyb vzniklých při tvarování trubky ze vzorové destičky.
« • · ♦ ···
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (16)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby součástí (R) z ocelového plechu tvářením za studená, sestávající z následujících operací:
    - zhotovení destičky (P) ze základního ocelového materiálu (G),
    - nahrazení alespoň jednoho výřezu vytvořeném v základním ocelovém materiálu (G) destičky (P) plechovým výstřižkem (1,2), který se svoji tloušťkou (D1,D2) a/nebo vlastnostmi materiálu odlišuje od základního ocelového materiálu (G) destičky (P.), přičemž tloušťka (D1, D2) nebo odlišné vlastnosti materiálu, popřípadě geometrie plechových výstřižků (1,2), včetně jejich polohy v destičce (P), jsou stanoveny na základě průběhu toku materiálu během následného tváření za studená,
    - tváření za studená destičky (P) do tvaru trubky (R).
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že ke stanovení vlastností materiálu, tloušťky, geometrie a/nebo polohy plechového výstřižku (1,2), je použita vzorová destička zhotovená jen ze základního ocelového materiálu, ze které je vytvořen tvar konečné součásti, na níž jsou stanoveny oblasti ve kterých dochází k nedostatečnému přetvoření, přičemž takto zjištěné oblasti nedostatečného přetvoření jsou za pomoci zpětného sledování procesu přetvoření přiřazeny vzorové destičce, ve které jsou pak vsazeny plechové výstřižky.
  3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že přetvoření vzorové destičky do konečného tvaru součásti, stanovení oblastí nedostatečného přetvoření a zpětné sledování procesu přetvoření je prováděno modelovým výpočtem metodou dokončených součástí.
    « · · · 4 · · ···· ··· 4·· ♦»· ·♦ ·»··
  4. 4. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že povrchová plocha vzorové destičky, která je přetvořena do tvaru konečné součásti, je opatřena rastrovými body, jejichž prostorové souřadnice jsou uloženy v paměti, přičemž při stanovení oblastí nedostatečného přetvoření vzorové destičky jsou určeny rastrové body, ležící v oblastech nedostatečného přetvoření, a na základě porovnání polohy rastrových bodů na výrobku s původní polohou rastrových bodů na nedeformované vzorové destičce jsou určeny oblasti na vzorové destičce, ve kterých mají být vsazeny plechové výstřižky.
  5. 5. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že plechové výstřižky (1,2), vzhledem k jejich poloze v destičce (P), vykazují menší tvárnost, než je obklopující základní ocelový materiál (G) destičky (P).
  6. 6. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že plechové výstřižky (1,2), vzhledem k jejich poloze v destičce (P), vykazují větší tvárnost, než je obklopující základní ocelový materiál (G) destičky (P).
  7. 7. Způsob podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že tloušťka (D1,D2) plechových výstřižků (1,2) je v podstatě stejná, jako tloušťka (D) základního ocelového materiálu (G) destičky (P).
  8. 8. Destička pro zhotovení výrobku (R) tvářením za studená, sestávající ze základního ocelového materiálu (G), v níž je vytvořen alespoň jeden výřez pro vsazení plechového výstřižku (1,2), který je zhotoven z ocelového materiálu o rozdílné tloušťce (D1, D2) a/nebo alespoň z materiálu s rozdílnými vlastnostmi oproti základnímu ocelovému materiálu (G) destičky (P), a jehož geometrie, vlastnosti materiálu, tloušťka a/nebo poloha, jsou stanoveny prostřednictvím nastalého toku materiálu v průběhu tváření za studená destičky (P).
    «» · 9 · ♦··· « 4 ·· 4· ··· · * • ·<44 • 44 · 4 4 4 4 4 » 4 ¢ 44 4 4 ·«·· 444 444 ··· 444444
  9. 9. Destička podle nároku 8, vyznačující se tím, že v oblasti (A) destičky (P), která je v průběhu procesu tváření za studená namáhána tahovým napětím, je uspořádán plechový výstřižek (2), jehož tloušťka (D2) je větší, než tloušťka (D) základního ocelového materiálu (G) destičky (P), který jej obklopuje.
  10. 10. Destička podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že v oblasti (A) destičky (P), která je v průběhu procesu tváření za studená namáhána tahovým napětím, je uspořádán plechový výstřižek (2), jehož mez kluzu je vyšší, než mez kluzu základního ocelového materiálu (G) destičky (P), který jej obklopuje.
  11. 11. Destička podle jednoho z nároků 8 až 10, vyznačující se tím, že v oblasti (I) destičky (P), která je v průběhu procesu tváření za studená namáhána tlakovým napětím, je uspořádán plechový výstřižek (1), jehož mez kluzu je nižší, než mez kluzu základního ocelového materiálu (G) destičky (P), který jej obklopuje.
  12. 12. Destička podle jednoho z nároků 8 až 11, vyznačující se tím, že v oblasti (I) destičky (P), která je v průběhu procesu tváření za studená namáhána tlakovým napětím, je uspořádán plechový výstřižek (1), jehož tloušťka (D1) je menší, než tloušťka (D) základního ocelového materiálu (G) destičky (P), který jej obklopuje.
  13. 13. Destička podle jednoho z nároků 8 až 11, vyznačující se tím, že v oblasti (I) destičky (P), která je v průběhu procesu tváření za studená namáhána tlakovým napětím, je uspořádán plechový výstřižek (1), jehož tloušťka (D1) je větší, než tloušťka (D) základního ocelového materiálu (G) destičky (P), který jej obklopuje.
  14. 14. Použití destičky (P) podle některého z nároků 8 až 13 ke zhotovení trubky (R).
  15. 15. Použití podle nároku 14, vyznačující se tím, že tvářením za studená zhotovená trubka (R) vykazuje v podélném směru zakřivení (K).
  16. 16. Použití destičky podle jednoho z nároků 8 až 13 ke zhotovení hlubokotažné součásti s hranatou základnou.
CZ20012750A 2000-09-08 2001-07-30 Zpusob výroby soucástí z ocelového plechu tvárením za studena a desticka z ocelového plechu na výrobu soucásti tvárením za studena CZ297850B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10044682A DE10044682C2 (de) 2000-09-08 2000-09-08 Verfahren und Platine zur Herstellung eines kaltumgeformten Bauteils aus Stahlblech und Verwendung einer Platine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20012750A3 true CZ20012750A3 (cs) 2003-02-12
CZ297850B6 CZ297850B6 (cs) 2007-04-18

Family

ID=7655673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20012750A CZ297850B6 (cs) 2000-09-08 2001-07-30 Zpusob výroby soucástí z ocelového plechu tvárením za studena a desticka z ocelového plechu na výrobu soucásti tvárením za studena

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6883218B2 (cs)
EP (1) EP1186358A3 (cs)
JP (1) JP2002126823A (cs)
CZ (1) CZ297850B6 (cs)
DE (1) DE10044682C2 (cs)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040250404A1 (en) * 2003-01-14 2004-12-16 Cripsey Timothy J. Process for press forming metal tubes
DE102010016945C5 (de) * 2010-05-14 2013-10-17 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Formteiles
JP2012071327A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Jfe Steel Corp 金属板のプレス成形方法
US9097012B2 (en) * 2012-08-08 2015-08-04 Krip Llc Fabrication member
JP2018075612A (ja) * 2016-11-10 2018-05-17 トヨタ自動車株式会社 曲げ加工部材及びその製造方法
JP6852641B2 (ja) * 2017-10-16 2021-03-31 トヨタ自動車株式会社 サイドレールおよびサイドレールの製造方法
KR101919813B1 (ko) * 2017-11-23 2019-02-08 피피아이평화 주식회사 이음관
WO2019226136A2 (en) 2018-02-12 2019-11-28 Coşkunöz Kalip Maki̇na Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ Sheet material providing reduction in cost of scrap materials in process of sheet metal materials and method to obtain such sheet material

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3209432A (en) * 1963-12-23 1965-10-05 Ford Motor Co Method for fabricating a structural member
DE4104256A1 (de) * 1991-02-13 1992-08-20 Thyssen Laser Technik Gmbh Verfahren zum herstellen von durch tiefziehen umgeformten formkoerpern, insbesondere von karosserieteilen fuer kraftfahrzeuge
US5333775A (en) * 1993-04-16 1994-08-02 General Motors Corporation Hydroforming of compound tubes
US5491883A (en) * 1994-12-19 1996-02-20 Ap Parts Manufacturing Co. Method of manufacturing a non-linear composite tube
DE19604357B4 (de) * 1996-02-07 2004-06-24 Benteler Ag Verfahren zur Herstellung von Rohren mit Abschnitten unterschiedlicher Wanddicke
DE19713963C1 (de) * 1997-04-04 1998-10-22 Prototechnik Gmbh Fluidführungselement
ES2209001T3 (es) * 1997-05-12 2004-06-16 Firma Muhr Und Bender Estabilizador.
DE19742818A1 (de) * 1997-09-27 1999-04-01 Volkswagen Ag Platine für ein Strukturbauteil, Strukturbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteiles für Kraftfahrzeuge
AU3808199A (en) * 1998-06-02 1999-12-20 Elpatronic A.G. Method for forming a sheet metal assembly and corresponding device and sheet metal set
KR100319064B1 (ko) * 2000-01-05 2002-01-05 김충열 이형재 스트립의 제조방법
NL1014823C2 (nl) * 2000-04-03 2001-10-04 Corus Staal Bv Werkwijze voor het vervaardigen van een buisvormig onderdeel.
DE10045938C1 (de) * 2000-09-16 2001-10-31 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofiles

Also Published As

Publication number Publication date
EP1186358A2 (de) 2002-03-13
US6883218B2 (en) 2005-04-26
CZ297850B6 (cs) 2007-04-18
DE10044682C2 (de) 2002-08-29
JP2002126823A (ja) 2002-05-08
US20020035772A1 (en) 2002-03-28
EP1186358A3 (de) 2003-12-10
DE10044682A1 (de) 2002-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5382281B1 (ja) プレス成形方法
KR102445975B1 (ko) 프레스 성형 방법
CN109562427B (zh) 冲压成型品的制造方法
KR101962557B1 (ko) 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 금형
RU2654403C2 (ru) Образованное штамповкой изделие, автомобильный конструктивный элемент, включающий в себя изделие, способ изготовления и устройство для изготовления образованного штамповкой изделия
EP3162456A1 (en) Method for manufacturing press-molded article, and press-molded article
EP2143508B1 (en) Method of hydroforming work
JP5626088B2 (ja) プレス成形金型及びプレス成形方法
WO2016017228A1 (ja) プレス成形(press forming)方法
CZ20012750A3 (cs) Způsob výroby součástí z ocelového plechu tvářením za studena a destička z ocelového plechu na výrobu součástí tvářených za studena
JP3419195B2 (ja) バルジ加工方法および装置
KR20120055616A (ko) 굽힘 부재 및 그 제조 방법
US20100122748A1 (en) Hydroformed product
EP1154870B1 (en) Process for deforming a piece of thin-walled metal tube
JP6908078B2 (ja) プレス部品の製造方法及び下金型の設計方法
JP2017042773A (ja) プレス成形方法
US20190039110A1 (en) Manufacturing ultra-high strength load bearing parts using high strength/low initial yield steels through tubular hydroforming process
JP7205520B2 (ja) プレス部品の製造方法及びプレス成形用の金属板
JP7226382B2 (ja) プレス部品の製造方法、曲げ戻し用の金型、及びプレス部品の成形方法
JP5868568B2 (ja) 曲がり部材成形方法および曲がり部材製造方法
JP2020093303A (ja) プレス部品の製造方法及び下金型の設計方法
JP5472266B2 (ja) プレス成形金型及びプレス成形方法
Radonjic et al. Compensating the springback of ultra-high-strength steel parts by specific stress superposition during sheet metal forming
JP7310777B2 (ja) プレス成形方法、中間成形用プレス成形金型およびプレス成形品
JP3642244B2 (ja) 多角形断面部材の液圧成形方法、液圧成形型および自動車用多角形断面部材

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20080730