DE10113610C2

DE10113610C2 - Verfahren und Walzvorrichtung zur Ausbildung von dickenprofiliertem einstückigem Walzgut

Info

Publication number: DE10113610C2
Application number: DE2001113610
Authority: DE
Inventors: Reiner Kopp; Peter Boehlke
Original assignee: Individual
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: DE10113610A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung von dickenprofiliertem einstückigem Walz gut, bei dem das Ausgangsmaterial mittels über die Walzgutbreite unterschiedlich tief in das Ausgangsmaterial eindringende Walzen in Breitenrichtung umgeformt wird. Ferner wird mit der Erfindung eine Walzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 14 zur Durch führung des Verfahrens angegeben.

Bleche oder Blechteile aus Eisenwerkstoffen oder NE-Metallen, sind in vielen Bereichen der Technik eingesetzte Material- und Baukomponenten. Zu nennen sind hier beispielsweise die Automobilindustrie, die Flugzeugindustrie sowie die Industrie für Haushalts- und Gebrauchsgü ter oder dergleichen mehr.

Die Forderung nach leichten und gleichzeitig hoch belastbaren Bauteilen führt zu der Entwick lung, die Wanddicke des Walzgutes lokal an die im Gebrauchsfall zu erwartende Belastung anzupassen. Die Idee vom belastungsangepaßten Walzgut beruht dabei auf der Anhäufung von Material an Stellen, wo es im späteren Bauteil aufgrund der dann herrschenden Belastungen benötigt wird. In Bereichen mit geringeren Beanspruchungen kann dann eine entsprechend dünnere Wandstärke vorgesehen werden, was zu einer bedeutenden Gewichtsersparnis führt.

Zur Herstellung von Blechen mit belastungsangepaßter Dicke wurden in den letzten Jahren verschiedene schweißtechnische Verfahren entwickelt, so z. B. zur Herstellung von Tailored Blanks oder Tailored Engineered Blanks. Eine andere Variante des schweißtechnischen Ver fahrens ist das Aufbringen von Verstärkungsblechen auf kritische Bereiche, durch das soge nannte Patchwork-Blanks hergestellt werden. Nachteile dieser Verfahren sind zum einen der zusätzliche Schweißprozeß, was insbesondere unter dem Kostengesichtspunkt nachteilig zu bewerten ist, zum anderen stellt eine Schweißnaht aufgrund der nicht zu vermeidenden ther mischen Gefügeveränderungen im Basismaterial immer eine Schwachstelle dar, deren Verhal ten im Belastungsfall zudem nur schwer vorherbestimmt werden kann.

Walzgut mit belastungsangepaßten Dickenverläufen kann auch mittels umformtechnischer Verfahren, zum Beispiel durch Walzen erzeugt werden. Bekannte Verfahren sind das Walzen mit definiertem Temperaturprofil, mit exzentrischen Walzen oder mit verstellbarem Walzspalt. Das Flexible Walzen bietet beispielsweise ein Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers mit unterschiedlichen Wandstärken aus einem zunächst ebenen Blechteil, wobei das Blechteil im Zuge der Verfahrensdurchführung mittels Walzen in Walzenrichtung auf die gewünschte Blechdicke durch eine definierte Veränderung des Walzenspaltes gebracht wird. Im Anschluß daran erfolgt eine Umformung des Blechteils zum gewünschten Formkörper durch Pressen oder Tiefziehen.

Von Nachteil beim Flexiblen Walzen ist der Umstand, daß eine belastungsangepaßte Dicke des Blechteils nur in Walzrichtung möglich ist; quer zur Walzrichtung verlaufende Dickenprofile sind praktisch nicht herstellbar. In sehr engen Grenzen läßt sich zwar auch beim konventionel len Flachlängswalzen eine Dickenprofilierung quer zur Walzrichtung erzeugen, doch sind diese Grenzen bereits dann erreicht, wenn Rand- oder Mittenwellen auftreten, d. h. wenn unter schiedliche Materialabnahmen über die Bandbreite zu einem stark inhomogenen Werkstofffluß und damit zu unterschiedlicher Streckung führen. Aus diesem Grund können Blechteile mit ausgeprägteren Dickenprofilen quer zur Walzrichtung durch konventionelles Flachwalzen nicht hergestellt werden, so daß es zur Ausbildung derartiger Dickenprofile erforderlich ist, auf die bereits schon erläuterten schweißtechnischen Verfahren zurückzugreifen.

Aus der DE 198 31 882 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von über die Breite ein beliebiges Dickenprofil aufweisendem bandförmigem Walzgut durch Längswalzen eines Ausgangsmateri als, insbesondere eines Metallbands oder einer Platine, bekannt. In diesem Verfahren soll der Materialfluß in Querrichtung durch speziell gestaltete Rollen beeinflußt werden, ohne daß Ris se, Wellen oder unerwünschte Aufwerfungen des Materials entstehen. Auch hier ist nur die Ausbildung von Dickenprofilen in eine Richtung, nämlich quer zur Walzrichtung möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ausbildung von dickenprofi liertem einstückigem Walzgut bereitzustellen, das bei gleichzeitig einfacher Anwendung die Ausbildung einer Dickenverteilung ermöglicht, die unter Berücksichtigung der im Gebrauchs fall zu erwartenden Belastungen und Funktionen gewichtsoptimiert ist, ferner soll mit der Er findung eine Walzvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Umformung des Ausgangsmaterials bereichsweise durchgeführt wird und durch definierte Überlagerung der Umformbereiche ein dreidimensionales, sowohl in Längsrichtung als auch in Breitenrichtung beliebiges Dickenprofil ausgebildet wird. Zur Lösung der Aufgabe wird ferner eine Walzvorrich tung gemäß Patentanspruch 14 vorgeschlagen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es erstmals möglich, eine Dickenprofilierung nicht nur in einer Richtung, d. h. in Walzrichtung oder in Breitenrichtung, auszubilden, sondern vielmehr ein dreidimensionales Dickenprofil zu schaffen, das auf den jeweiligen Anwendungs fall hin zugeschnitten ist und mit dem eine in weiten Grenzen beliebige Dickenverteilung aus gebildet werden kann. In vorteilhafter Weise lassen sich so Walzgüter, beispielsweise Bleche, Blechteile oder dergleichen, in Abhängigkeit von den im Gebrauchsfall zu erwartenden Belas tungen gewichtsoptimiert ausbilden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das eine der dicksten Di cke des fertigen Walzguts entsprechende Dicke und eine um den in Breitenrichtung zu erwar tenden Materialfluß entsprechend reduzierte Breite aufweisende Ausgangsmaterial auf die gewünschte Dicke reduziert und in Breitenrichtung geweitet wird. Diese Maßnahme ermög licht die Ausbildung wunschgemäßen Walzgutes. Zudem entfallen in vorteilhafter Weise etwai ge Nachbearbeitungen.

Zur Ausbildung einer Dickenprofilierung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zumin dest eine Walze oberhalb der zu profilierenden Oberfläche des Ausgangsmaterials angeordnet und in Abhängigkeit von den Walzen- und Werkstoffparametern des Ausgangsmaterials, bei spielsweise von der Walzengeometrie oder der Fließfähigkeit des Werkstoffs, in das Material eingedrückt und somit in Eingriff gebracht. Im Anschluß daran werden Ausgangsmaterial und Walze relativ aneinander vorbei geführt, sei es, daß die Walze über das Ausgangsmaterial ge führt oder das Ausgangsmaterial unter der Walze hindurch gezogen wird.

Gemäß einem besonderen Vorschlag der Erfindung wird ein entsprechender Walzvorgang ein stufig durchgeführt, wobei die Walzen während des Walzvorgangs in Höhen- und Breitenrich tung definiert verfahren werden. Auf diese Weise können beliebige Höhenprofile, d. h. Dicken profile, über die gesamte Breite des Ausgangsmaterials mit der Folge ausgebildet werden, daß eine insgesamt dreidimensionale Oberflächenstruktur ausgebildet wird. Das Vorsehen einer entsprechenden Steuerungs- oder Regelungseinrichtung ermöglicht dabei eine exakte Aus richtung sowie ein präzises Verfahren einzelner Walzen, so daß definiert vorgegebene Oberflä chenstrukturen umgesetzt werden können.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß vor und während des Walzvorgangs mehrere Walzen in Breitenrichtung nebeneinander angeordnet werden. Durch diese Maßnahme kann eine differenzierte Walzstrategie mit dem Ziel verfolgt werden, eine komplexer ausgestaltete und hohen Flexibilitätsansprüchen gerecht werdende Dickenprofilie rung sowohl in Breitenrichtung als auch in Längsrichtung auszubilden. Auch kann diesbezüg lich der Abstand der einzelnen Walzen in Breitenrichtung und/oder in Walzrichtung bedarfs weise vor und während des Walzvorgangs variiert wird.

In diesem Zusammenhang wird des weiteren vorgeschlagen, daß vor und während des Walz vorgangs die Anzahl der in Eingriff stehenden Walzen bedarfsweise variiert. Die Anordnung mehrerer Walzen nebeneinander ermöglicht die flexible Ausgestaltung auch komplexerer Dic kenprofile. So läßt sich beispielsweise durch eine entsprechende Anordnung unterschiedlicher Walzen ein Treppenprofil ausbilden. Wird zudem der Eingriff der Walzen während des Walzvor gangs variiert, so können auch Profile ausgebildet werden, die sowohl in Walzrichtung als auch in Breitenrichtung eine Zick-Zack-Form aufweisen.

Gemäß einem alternativen Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verfahren zweistu fig durchgeführt wird. Bei dieser Verfahrensvariante wird das Ausgangsmaterial zunächst mit einer Dickenprofilierung in die eine Richtung und anschließend mit einer Dickenprofilierung in die andere Richtung versehen. Erfindungsgemäß erfolgt dabei die endgültige Dickenprofilaus bildung durch die definierte Überlagerung der durch die beiden Verfahrensstufen geschaffe nen Umformbereiche, wobei in den einzelnen Umformbereichen jeweils entweder in Längs richtung oder in Breitenrichtung umgeformt wird. Mit der Überlagerung ergibt sich sodann ein dreidimensionales, sowohl in Längsrichtung als auch in Breitenrichtung ausgebildetes Dicken profil.

Gemäß einem diesbezüglich ersten Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß das Aus gangsmaterial zunächst in einer ersten Stufe flexibel gewalzt und mit einer Dickenprofilierung in Längsrichtung versehen wird, daß das Ausgangsmaterial anschließend in einer zweiten Stu fe in Breitenrichtung umgeformt und mit einer die erste Dickprofilierung in Längsrichtung überlagernden zweiten Dickenprofilierung in Breitenrichtung ausgebildet wird. Das Ergebnis ist, wie bereits oben ausgeführt, ein dreidimensionales, sowohl in Längsrichtung als auch in Breitenrichtung ausgebildetes Dickenprofil.

Gemäß einem zweiten Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß das Ausgangsmaterial zu nächst in einer ersten Stufe in Breitenrichtung umgeformt und mit einer Dickenprofilierung in Breitenrichtung versehen wird, daß das Ausgangsmaterial anschließend in einer zweiten Stufe flexibel gewalzt und mit einer die erste Dickprofilierung in Breitenrichtung überlagernden zwei ten Dickenprofilierung in Längsrichtung ausgebildet wird. Diese Art der Verfahrensvariante unterscheidet sich von der zuvor dargestellt Variante insofern, als daß die aufeinander nach folgenden Verfahrensstufen bei dieser in vertauschter Reihenfolge durchgeführt werden. Im Ergebnis wird gleichfalls ein dreidimensionales Dickenprofil ausgebildet.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, sowohl in der ersten als in der zweiten Verfahrensstufe ein Umformen in Breitenrichtung vorzusehen. In diesem Fall müßte jedoch ein Umsetzen des Walzgutes erfolgen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Umformung des Ausgangsmaterials in Breitenrichtung mittels profilierter Walzen und mittels flächig in Eingriff stehender Walzen durchgeführt wird.

Die Formgebungszone, d. h. der Eingriffsbereich der Walze, ist allseitig durch starre bzw. ela stisch deformierte Bereiche umgeben. Diese umliegenden Materialbereiche haben zur Folge, daß sich ein Breitungswiderstand im Material ausbildet, der dem Materialfluß in Breitenrich tung entgegengesetzt ist. Dabei nimmt der Breitungswiderstand mit zunehmender Ausgangs materialbreite zu. Bei dünnen Teilen mit einer großen Breite ist der Materialfluß in Blechteil querrichtung stärker eingeschränkt als bei dicken und schmalen Teilen. Neben diesen starren Bereichen im Material ist die Formgebungszone auch von elastisch-plastischen und elasti schen Zonen umgeben.

Der Werkstoff, der durch die Walze während des Walzvorgangs verdrängt wird, fließt quer zur Walzrichtung in Richtung der Bandbreite aus der Umformzone ab. Durch diesen Materialfluß werden die Bereiche neben der Walze gestaucht. Als Folge davon tritt eine Dehnung des Be reichs vor der Walze auf. Wenn die im Ausgangsmaterial sich vorwärts bewegende Umformzo ne in einen unverformten Bereich eintritt, wird der Werkstoff im Bereich neben der Umformzo ne zuerst elastisch deformiert und beginnt schließlich plastisch zu fließen, wenn aufgrund des Materialflusses aus der Umformzone die Fließgrenze des Werkstoffs überschritten wird. Bei einem geringen Breitungswiderstand, wie er bei kleineren Blechteilbreiten auftritt, kann das verdrängte Material in Breitenrichtung des Blechteils abfließen. Überschreitet der Breitungs widerstand bei größer werdender Breite einen bestimmten Wert, kann der Materialfluß in Rich tung der Dicke, d. h. in die Höhenrichtung, ausweichen, da der Fließwiderstand in diese Rich tung kleiner als derjenige in Blechteilbreitenrichtung wird. In diesem Fall kann sich ein Wulst neben der Walze bilden.

Ein Wulst kann jedoch nur dann auftreten, wenn in den Blechteilbereichen neben der Walze die plastische Grenze überschritten wird. Wenn nur so viel Material aus der Umformzone ver drängt wird, daß die elastische Grenze gerade nicht überschritten wird, kann eine Wulstbil dung in vorteilhafter Weise vermieden werden. In diesem Fall wird das aus der Umformzone verdrängte Material durch eine kurzzeitige elastische Deformation, d. h. elastische Speiche rung des Ausgangsmaterials aufgenommen.

Die Verwendung von Profilwalzen hat sich insofern als besonders vorteilhaft herausgestellt, als hierdurch sehr präzise Dickenabnahmen möglich sind. Die Güte des Bandprofils ist jedoch nicht nur von der Walzengeometrie, sondern auch von der richtigen Walzstrategie abhängig. In jedem Stich muß die Dickenabnahme so abgestimmt werden, daß kein Wulst entsteht. Die Kräfte in Breitenrichtung müssen daher so begrenzt sein, daß das Material links und rechts von der plastifizierten Rille nur elastisch gestaucht wird. Wird diese Grenze überschritten, bil det sich neben der Walze ein Wulst aus, d. h. das aus der Umformzone verdrängte Material kann nicht frei abfließen und weicht in Dickenrichtung aus. Wird die gesamte Dickenabnahme in einem Stich mit nur einer Walze oder mit nur einem Walzensatz durchgeführt, so bildet sich neben der eingewalzten Rille ein deutlicher Wulst. Hingegen läßt sich bei einer mehrstichigen Strategie mit relativen Stichabnahmen ein plan ausgebildetes Blechteil herstellen.

Hieraus ergibt sich, daß ein fertiges Walzgut zur Vermeidung von Wulsten in den meisten Fäl len nicht in nur einem einzigen Stich zu erzeugen ist. Die maximal mögliche Dickenabnahme ist dabei nicht nur von der Walzengeometrie, sondern auch vom Blechwerkstoff abhängig. Der Quotient aus Elastizitätsmodul und Fließspannung gibt diesen Einfluß in etwa wieder, d. h. je größer der Quotient ist, desto größer ist die maximal mögliche Stichabnahme, ohne daß ein Wulst entsteht.

Um sicherzustellen, daß ein vollständiger Materialfluß in Bandbreitenrichtung erfolgt, wird in der DE 198 31 882 A1 vorgeschlagen, eine Rolle zu verwenden, bei der die Geometrie der Kon taktflächen von Walze und Walzgut eine deutlich größere Länge im Verhältnis zur Breite auf weist. Das hat zur Folge, daß die hier verwendeten Rollen ein extremes Verhältnis von Durch messer zu Breite aufweisen müssen. Unter Ausnutzung der elastischen Speicherung, d. h. der Fähigkeit des Materials aus der Umformzone verdrängtes Material durch eine kurzzeitige ela stische Deformation zwischenzupuffern, kann die Rollengeometrie so ausgelegt werden, daß sich kein besonders großes Kontaktlängenverhältnis ausbildet. Es können also Rollen verwen det werden, die ein praktikableres Verhältnis von Durchmesser zu Breite aufweisen.

Zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens wird eine Walzvorrichtung vorgeschlagen, die durch eine Mehrzahl von in Walz- und Breitenrichtung versetzt zueinander angeordneten Walzen und diesen jeweils gegenüber liegenden Anpreßwalzen gekennzeichnet ist.

Durch diese Ausgestaltung wird ein besonders einfach justierbare und gezielt auf den jeweili gen Anwendungsfall abstimmbare Walzvorrichtung bereitgestellt, die zugleich auf einfache Weise umrüstbar ist, so daß eine Vielzahl von unterschiedlichen Dickenprofilen ausgebildet werden können. Zudem ist diese Art der Walzvorrichtung sowohl für die Ausbildung eines Di ckenprofils in Längsrichtung als auch in Breitenrichtung gleichermaßen gut geeignet.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Walzvorrichtung wird daher vorgeschlagen, daß eine Wal ze eine sich in Breitrichtung ändernde Profilierung aufweist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Walzgüter auf besonders einfache und wirt schaftliche Art hergestellt werden, die eine dreidimensionale, sowohl in Längsrichtung als auch in Breitenrichtung verlaufende Dickenprofilierung aufweisen. Hierbei ist darauf zu ach ten, daß zur Unterdrückung schädlicher Effekte, wie zum Beispiel die Ausbildung von Wellen oder von Rissen, der Querfluß des Ausgangsmaterials gezielt zu beeinflussen ist. Neben einer geeigneten Walzengeometrie ist in diesem Zusammenhang insbesondere die Bereitstellung einer auf den Werkstoff abgestimmten Walzstrategie von Wichtigkeit.

Erfindungsgemäß besonders bevorzugt werden in der Walzvorrichtung Walzen mit einem im Verhältnis zu ihrer Wirkfläche großen Durchmesser eingesetzt, insbesondere derart, daß die Kontaktfläche der Walze ein Längen-Breitenverhältnis kleiner als 10 : 1, kleiner als 5 : 1 oder insbesondere kleiner als 1 : 1 aufweist.

Mit Formkörpern, die durch eine weitere Umformung der nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren ausgebildeten Blechteile hergestellt sind, lassen sich insbesondere Trägerstrukturen oder Hohlprofile durch einfaches Umformen ausbilden, die höchsten Belastungsansprüchen bei gleichzeitig optimierter Gewichtsverteilung gerecht werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung anhand der Figuren.

Dabei zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung die Ausbildung eines Dickenprofils in Breitenrichtung;

Fig. 2 in einer schematischen Perspektivdarstellung vier unterschiedliche Dic kenprofilierungen;

Fig. 3 in einer Prinzipdarstellung die Ausbildung eines Dickenprofils unter Ver wendung einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung;

Fig. 4 in einer schematischen Perspektivdarstellung drei unterschiedliche Formkörper;

Fig. 5 in einer schematischen Perspektivdarstellung ein nach dem erfindungs gemäßen hergestelltes Blechteil mit einer dreidimensionalen Dickenpro filierung;

Fig. 6 in einem Diagramm den Höhenverlauf des Blechteils nach Fig. 5;

Fig. 7a und 7b in einer schematischen Darstellung die Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Alternative und

Fig. 8a und 8b in einer schematischen Darstellung die Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens gemäß einer weiten Alternative.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung die Ausbildung eines Dickenprofils. Eine in Eingriff befindliche Walze 1 wird in Walzrichtung abrollend über ein Blechteil 2 geführt. Hier durch entsteht im Formgebungsbereich ein rillenförmiger Eindruck 3, der entsprechend der Einpreßtiefe der Walze 1 eine gegenüber dem nicht betroffenen Materialbereich in der Blech dicke reduzierte Zone darstellt. Der hierdurch bedingte Materialfluß wirkt nahezu ausnahmslos in Breitenrichtung, so daß das Blechteil 2 eine Breitenerweiterung erfährt. Im Ergebnis dieses Verfahrens ergibt sich eine in Breitenrichtung, d. h. quer zur Walzrichtung, verlaufende Dicken profilierung.

Fig. 2 zeigt exemplarisch in einer schematischen Perspektivdarstellung vier unterschiedliche Dickenprofilierungen. Die Güte eines Dickenprofils ist dabei neben der Walzengeometrie auch von der Wahl der Walzstrategie abhängig. In jedem Stich muß die Dickenabnahme so abge stimmt werden, daß kein Wulst entsteht. Die Kräfte in Breitenrichtung müssen daher so be grenzt sein, daß das Material links und rechts von der plastifizierten Rille nur elastisch ge staucht wird. Wird diese Grenze überschritten, bildet sich neben der Walze ein Wulst aus, d. h. das aus der Umformzone verdrängte Material kann nicht frei abfließen und weicht in Dicken richtung aus. Wird die gesamte Dickenabnahme in einem Stich mit nur einer Walze oder mit nur einem Walzensatz durchgeführt, so bildet sich neben der eingewalzten Rille ein deutlicher Wulst. Hingegen läßt bei einer mehrstichigen Strategie mit relativen Stichabnahmen unter Ausnutzung der elastischen Speicherung, d. h. der Fähigkeit des Materials aus der Umformzo ne verdrängtes Material durch eine kurzzeitige elastische Deformation aufzunehmen, ein plan ausgebildetes Blechteil herstellen. Die in Fig. 2 dargestellten Dickenprofilen wurden allesamt unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung ausgebildet.

Eine erfindungsgemäße Walzvorrichtung in einer Prinzipdarstellung zeigt beispielhaft Fig. 3. Vorgesehen sind hier insgesamt fünf Walzen 1. Diese sind nach Art eines Dreiecks hinterein ander wie auch nebeneinander angeordnet, wobei sich die Wirkflächen, d. h. die Kontaktflä chen der Walzen gerade derart ergänzen, daß ein geschlossener Eindruck 3 in das Blechteil 2 eingebracht wird. Die Walzrichtung ist mit einem Pfeil 4 bezeichnet. Die Form des Eindrucks 3 kann insbesondere der Schnittdarstellung 5 entnommen werden.

Fig. 4 zeigt in einer schematischen Perspektivdarstellung drei unterschiedliche Formkörper 6, die durch einen nachgeschalteten Umformvorgang, der durch den Pfeil 7 symbolisiert ist, unter Verwendung eine Blechteils 2 ausgebildet wurden.

Fig. 5 zeigt in einer schematischen Perspektivdarstellung ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Blechteil 2 mit einer dreidimensionalen Dickenprofilierung, d. h. einer Dickenprofilierung sowohl in Walzrichtung 4 als auch in Breitenrichtung. Fig. 6 zeigt in einem Diagramm den Höhenverlauf des in Fig. 5 dargestellten Blechteils anhand der Bahnen A-A und B-B. Über die x-Koordinate des Diagramms ist der Weg in Bahnrichtung und über die y- Koordinate ist die entsprechend zugehörige Blechdicke abgetragen.

Die Fig. 7a und 7b sowie 8a und 8b zeigen jeweils in schematischer Darstellung die Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß den Fig. 7a und 7b wird das Blechteil 2 zunächst in einer ersten Stufe flexibel gewalzt und mit einer Dickenprofilierung in Längsrich tung, d. h. Walzrichtung 4 versehen. Dies zeigt Fig. 7a. Anschließend wird das Blechteil 2 in einer zweiten Stufe in Breitenrichtung umgeformt und mit einer die erste Dickenprofilierung in Längsrichtung 4 überlagernden zweiten Dickenprofilierung in Breitenrichtung ausgebildet. Das Ergebnis, dargestellt in Fig. 7b, ist ein dreidimensionales, sowohl in Längsrichtung als auch in Breitenrichtung ausgebildetes Dickenprofil.

Die Fig. 8a und 8b zeigen mit umgekehrter Reihenfolge eine zu den Fig. 7a und 7b alternative Verfahrensdurchführung. Gemäß Fig. 8a wird das Blechteil 2 zunächst in einer ersten Stufe in Breitenrichtung umgeformt und mit einer Dickenprofilierung in Breitenrichtung versehen. Anschließend wird das Blechteil 2 in einer zweiten Stufe flexibel gewalzt und mit einer die erste Dickenprofilierung in Breitenrichtung überlagernden zweiten Dickenprofilierung in Längsrichtung 4 ausgebildet. Im Ergebnis wird gleichfalls ein dreidimensionales Dickenprofil ausgebildet, was Fig. 8b zeigt.

BEZUGSZIFFERNLISTE

1

Walze

2

Blechteil

3

Eindruck

4

Walzrichtung

5

Schnittdarstellung

6

Formkörper

7

Umformvorgang

Claims

1. Verfahren zur Ausbildung von dickenprofiliertem einstückigem Walzgut, bei dem das Ausgangsmaterial mittels über die Walzgutbreite unterschiedlich tief in das Ausgangs material eindringenden Walzen in Breitenrichtung umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umformung des Ausgangsmaterials bereichsweise durchgeführt wird und durch definierte Überlagerung der Umformbereiche ein dreidimensionales, sowohl in Längs richtung als auch in Breitenrichtung beliebiges Dickenprofil ausgebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der dicksten Dicke des fertigen Walzguts entsprechende Dicke und eine um den in Breitenrichtung zu er wartenden Materialfluß entsprechend reduzierte Breite aufweisende Ausgangsmaterial auf die gewünschte Dicke reduziert und in Breitenrichtung geweitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren einstufig durchgeführt wird und die Walzen während des Walzvorgangs in Hö hen- und Breitenrichtung definiert verfahren werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Walzvorgangs die Anzahl der in Eingriff stehenden Walzen variiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des Walzvorgangs mehrere Walzen in Breitenrichtung nebeneinander angeordnet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der einzelnen Walzen in Breitenrichtung variiert wird.

7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der einzelnen Walzen in Walzrichtung variiert wird.

8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Abstand der einzelnen Walzen während des Walzvorgangs variiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zweistufig durchgeführt wird.

10. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Aus gangsmaterial zunächst in einer ersten Stufe flexibel gewalzt und mit einer Dickenprofi lierung in Längsrichtung versehen wird, daß das Ausgangsmaterial anschließend in einer zweiten Stufe in Breitenrichtung umgeformt und mit einer die erste Dickenprofilierung in Längsrichtung überlagernden zweiten Dickenprofilierung in Breitenrichtung ausgebildet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial zu nächst in einer ersten Stufe in Breitenrichtung umgeformt und mit einer Dickenprofilie rung in Breitenrichtung versehen wird, daß das Ausgangsmaterial anschließend in einer zweiten Stufe flexibel gewalzt und mit einer die erste Dickenprofilierung in Breitenrich tung überlagernden zweiten Dickenprofilierung in Längsrichtung ausgebildet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformung des Ausgangsmaterials in Breitenrichtung mittels profilierter Walzen und mittels flächig in Eingriff stehender Walzen durchgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickenabnahmen in jedem Stich so abgestimmt werden, daß durch das aus der Um formzone verdrängte Material die elastische Grenze der Bereiche im Umfeld der Rolle nicht überschritten wird.

14. Walzvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgenannten An sprüche mit mindestens einer in Walzrichtung abrollenden Walze sowie mindestens ei ner der Walze gegenüberliegend angeordneten Anpreßwalze, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Walzen und ihnen gegenüberliegend angeordneten Anpreßwalzen vorgesehen ist, wobei die einzelnen Walzen in Walz- und Breitenrichtung versetzt zuein ander angeordnet sind.

15. Walzvorrichtung nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß eine Walze als Profilwalze ausgebildet ist und eine Profilierung in Breitenrichtung aufweist.

16. Walzvorrichtung nach einem der vorgenannten Vorrichtungsansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Walze einen im Vergleich zur ihrer Wirkfläche großen Durchmes ser aufweist.

17. Walzvorrichtung nach einem der vorgenannten Vorrichtungsansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kontaktfläche der Walze ein Verhältnis von Länge zu Breite von kleiner gleich 10 : 1 aufweist.

18. Walzvorrichtung nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche der Walze ein Verhältnis von Länge zu Breite von kleiner gleich 5 : 1, bei spielsweise 1 : 1, aufweist.