CZ292050B6 - Způsob výroby obtížně tvarovatelných součástí z pásů z lehkých kovů - Google Patents

Abstract

Zp sob v²roby obt n tvarovateln²ch sou st z p s z lehk²ch kov , p°edevÜ m voln tvrzen²ch hlin kov²ch slitin typu AlMg nebo AlMg-Mn, p°i kter m se z p su vyr b po adovan sou st v alespo jednom kroku p°etv °en za studena a h n m na m kko se p°ed p°etv °en m za studena zlepÜuje p°etv °itelnost, p°i em oblast pod ln²ch hran p s pod ln d len²ch se za studena zah°eje v Ü °ce p su do hloubky minim ln 1 mm a maxim ln 10 mm tak, e se h n na m kko prov d v obvykl²ch oblastech teplot a dob trv n , p°i em se teploty v ce ne 150 .degree.C dosahuje v asov m ·seku v ce ne 0,1 sekundy do maxim ln 10 sekund.\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby obtížně tvarovaných součástí z pásů z lehkých kovů podle úvodní části hlavního nároku.

Dosavadní stav techniky (

U součástí zvolně tvrzených Al-slitin, obzvláště typu AlMg popř. AlMg-Mn vznikají při přetváření za studená problémy na řezných hranách podélného dělení, které se podle mikrotrhlin, způsobených podélným dělením nebo štěpením, vztahují především na takto způsobené zpevnění za studená. Pro umožnění co možná největší tvarovatelnosti jsou ploštiny žíhány na měkko v celku ve stohu nebo celý svitek ve zvonové peci. Při odvíjení pásu z na měkko žíhaného svitku se zakřivení svitku narovnává. Přitom vzniká určité další zpevnění za studená, které vede k dalšímu zvyšování meze pružnosti a zmenšování prodloužení. Nevýhodná je při známém způsobu energetická a časová nákladnost měkkého žíhání celého materiálu.

Z DE 32 47 698 C2 je známé mezižíhání pásu z AlMgMn-slitiny. Toto mezižíhání, které se uskutečňuje mezi dvěma po sobě následujícími průchody válce pro válcování za studená, se provádí jako svazkové žíhání při teplotě 300 až 410 °C po dobu od 1/2 do 8 hodin. Alternativně se může žíhání provádět jako průběžné pásové žíhání po dobu od 2 sekund do 2 minut. Oba žíhací procesy jsou energeticky (čas, teplota) velice náročné a také nároky na manipulaci nejsou zanedbatelné. Posledně jmenovaný žíhací proces průběžného pásového žíhání navíc vyžaduje enormní náklady na přístrojové vybavení.

ZDE 43 13 543 Cl je znám způsob tepelného zpracování kontinuálně probíhajících pásů z lehkých kovů. Zejména pro tenkostěnné pásy o tloušťce od 0,02 do 1,5 mm vznikají při vysokých iychlostech probíhání a/nebo velkých šířkách pásu problémy v okrajových oblastech. Ty se často zvlní, což může být pro pozdější zpracování rušivé. Tomuto efektu v okrajové oblasti se lze vyhnout tím, že se na alespoň část zpracovávané délky okrajových oblastí pásu každé plošné jednotky přivede více tepla, než na střední oblast pásu. V principu odpovídá tento způsob žíhání průběžnému pásovému žíhání se strmějším teplotním gradientem v okrajových oblastech pro zamezení vytváření zvlnění. Dosud známé nevýhody průběžného pásového žíhání se zde rovněž vyskytují.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je nabídnout způsob výroby obtížně tvarovaných součástí z pásů z lehkých kovů, který je oproti známým způsobům výhodnější pokud jde o spotřebu energie, časovou náročnost a náklady na přístrojové vybavení.

Tento úkol je podle vynálezu řešen tím, že se krátkodobě zahřeje pouze oblast podélných hran pásů válcovaných za tepla a podélně dělených za studená tak, že se žíhání na měkko provádí v obvyklých oblastech teplot a dob trvání. Toho se dosahuje tím, když teplo vniká v oblasti podélných hran až do hloubky alespoň 1 mm než max. 10 mm, nacházejících se v šířce pásu, a přívod teplaje měřen tak, že v časovém úseku více než 0,1 sekundy do maximálně 10 sekund se dosahuje teploty více než 150 °C. Výzkumy v této souvislosti ukázaly, že by se řezné hrany štěpeného pásu měly považovat za kritické pro následné tváření za studená. Bylo stanoveno, že v této oblasti při štěpení vznikají mikrotrhliny, které mohou při tváření za studená vést k nepřípustným natržením.

-1CZ 292050 B6

J 10

Je známo, že tyto řezné hrany mohou být sfrézovány, aby byly takto odstraněny z kritické oblasti. Tento postup je velice časově náročný a odstraňován štěpin představuje značný problém. Kromě toho je to nehospodámé, neboť dělené pásy musí být řezány o opracovávanou hloubku širší, aby bylo dosaženo žádoucích předepsaných rozměrů.

Potřebný přívod tepla pro žíhání na měkko v oblastech podélných hran může být volitelně nebo v kombinaci uskutečňován zářením, konvekcí nebo vedením. Jako obzvláště výhodné se ukázalo induktivní ohřívání, neboť při tomto postupu mohou být dodány v relativně krátkém čase značná množství tepla, takže tyto operace se nestanou pracovními kroky určujícími pracovní dobu. Alternativně je také možné přivádět teplo laserem nebo konvenčním plynovým hořákem.

Operace žíhání může být prováděna podle použití na pásu po dělení a před natočením do svitku nebo po natočení do svitku a před narovnáním nebo po narovnání a před příčným dělením anebo na jednotlivých příčně dělených proužcích nebo ve stohovém zásobníku. Pro zvláštní případ výroby ráfků je také možné tepelné zpracování na obruči před nebo dokonce během profilování za studená.

Tento postup je použitelný pro všechny obtížné operace přetváření za studená, zejména při výrobě podélně svařovaných žíhaných trubic a při výrobě ráfků pro motorová vozidla z pásů lehkých kovů v oblasti tlouštěk 2 až 6 mm.

V prvně jmenovaném případě se oblasti hran na měkko žíhají ve tvarovací dráze a před svářením. Druhý jmenovaný případ výroby ráfků bude dále blíže objasněn na základě příkladu provedení.

Příklady provedení

Ve válcovacím stroji se obdélníkové předvalky na tloušťku vyválcují do matečných svitků. Tyto se v dalším kroku podélně dělí za studená na jmenovitou šířku a opět se navinují do svitku, přičemž vznikají výše zmíněné mikrotrhliny a vytvrzení hran pásku popřípadě zlevnění za studená.

Při zpracování do ráfků se pásek odvine, narovná a na délku příčně rozdělí. Přitom může být včleněn krok mechanického zpracování podélných hran, například ohranění (Arondieren). Jednotlivé proužky se dočasně uloží ve stohovém zásobníku, potom se ve stroji ohnou nebo zakulatí. Před předáním do svařovacího stroje mohou být konce naplocho stisknuty. Po svaření natupo se svar opracuje a popřípadě se obruč znovu zakulatí.

Takto vyrobené obruče se následně profilují podle známého způsobu do ráfků.

V tomto výrobním procesu se po příčném dělení tepelné opracování podle vynálezu provádí s výhodou na jednotlivých pásech.

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby obtížně tvarovatelných součástí z pásů z lehkých kovů, především volně tvrzených Al-slitin typu AlMg nebo AlMg-Mn, při kterém se z pásu vyrábí požadovaná součást v alespoň jednom kroku přetváření za studená, a žíháním na měkko se před přetvářením za studená zlepšuje přetvářitelnost, vyznačující se tím, že se zahřeje pouze oblast podélných hran pásů podélně dělených za studená v šířce pásu do hloubky minimálně 1 mm a maximálně 10 mm tak, že se žíhání na měkko provádí v obvyklých oblastech teplot a dob trvání, přičemž se teploty více než 150 °C dosahuje v časovém úseku více než 0,1 sekundy do maximálně 10 sekund.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se přívod tepla uskutečňuje volitelně nebo v kombinaci zářením, konvencí nebo vedením.
3. 3. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že výrobní záření uskutečňuje žíhání v pracovní době záření pro výrobu součásti z lehkých kovů.
4. 4. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že operace žíhání se provádí po dělení a před natočením do svitku.
5. 5. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že operace žíhání se provádí po odvinutí ze svitku a před narovnáním.
6. 6. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že operace žíhání se provádí po narovnání a před příčným dělením, aby se eliminovalo další zpevňování za studená, vznikající narovnáváním.
7. 7. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznačující příčném dělení na jednotlivých proužcích.
8. 8. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznačující příčném dělení ve stohovém zásobníku.
9. 9. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznačující obruči před profilováním za studená.

   se tí m , že operace žíhání se provádí po se tím, že operace žíhání se provádí po se tím , že operace žíhání se provádí na
10. 10. Způsob podle nároku 1 a 2, vyznaču j í cí se tím, že operace žíhání se provádí při profilování za studená před kritickým krokem přetváření.
11. 11. Způsob podle některého z předcházejících nároků, v y z n a č u j í c í se tím, že žíhání se uskutečňuje indukcí.
12. 12. Použití způsobu podle nároku 1 pro výrobu podélně svařovaných žíhaných respektive na měkko žíhaných trubic z lehkých kovů, přičemž žíhání se provádí v průběhu výroby ve tvarovací dráze před svařením.
13. 13. Použití způsobu podle nároku 1 pro výrobu ráfků pro motorová vozidla z pásků lehkých kovů v oblasti tlouštěk 2 až 6 mm, přičemž se před kritickým přetvářením za studená oblasti podélných hran jednotlivých pásků vzniklé po příčném dělení žíhají na měkko.