DE102006049659A1 - Production of thin-walled pipes comprises removing a sheet metal part from a metal strip forming a sheet metal plate, flattening the front surface of one of the longitudinal sides of the plate forming a tip and further processing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren bei welchem eine Blechplatine in ein Umformwerkzeug in einer Presse eingelegt und zu einem Rohrprofil umgeformt wird, wobei das Werkzeug im Bereich von sich gegenüberliegenden Längsflanken des Rohrprofils gegensätzlich gepolte und gegeneinander elektrisch isolierte Elektrodenleisten aufweist, über welche unter Aufrechterhaltung einer Presskraft ein elektrischer Strom in die sich gegenüber liegenden Längsflanken eingeleitet wird, wobei die sich gegenüber liegenden Längsflanken miteinander verschweißt werden.The The invention relates to a method for producing pipes which a sheet metal blank in a forming tool in a press is inserted and formed into a tube profile, wherein the tool in the area of opposite longitudinal edges of the pipe profile in opposite directions polarized and mutually electrically insulated electrode strips has, over which, while maintaining a pressing force an electric Electricity in the opposite lying longitudinal edges is introduced, wherein the opposing longitudinal edges with each other welded become.
Mit
der
Im
Hinblick auf die Beschleunigung des Fertigungsprozesses und die
Vereinfachung des Verfahrens ist mit der
Ebenso
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Allerdings ist eine solche Buckelschweißnaht nicht über ihre gesamte Länge gleichmäßig belastbar. Durch das Verschweißen der Kontaktbuckel weist die Schweißnaht nämlich über ihre gesamte Länge eine unterschiedliche Dicke auf, das heißt, in den Bereichen, in denen die Kontaktbuckel aufgesetzt sind, ist die Naht dicker als an den Bereichen zwischen den Kontaktbuckeln. Wird das Rohr beispielsweise einem Hydroformprozess unterzogen, so kann es vorkommen, dass durch den beim Hydroformprozess auftretenden erhöhten Rohrinnendruck die Schweißnaht an den eher dünnen Stellen zwischen den einzelnen Kontaktbuckeln reißt. Für den Hydroformprozess ist daher also eine gleichmäßige Belastbarkeit der Schweißnaht unabdingbar. Auch ist eine Buckelschweißnaht unter Umständen nicht dicht. Durch das Verschweißen vornehmlich der Kontaktbuckel mit der anderen Längsflanke des Rohrprofils werden die Längsflanken in den Bereichen zwischen den Kontaktbuckeln unter Umständen nicht vollständig miteinander verschweißt. Dadurch weist die Schweißnaht keine über ihre gesamte Länge gleichmäßige Dichtigkeit auf. Dies ist ebenfalls insbesondere für einen anschließenden Hydroformprozess nachteilig, da es bei einer nicht gleichmäßigen Dichtigkeit vorkommen kann, dass das Material im weniger dichten Bereich zwischen den Kontaktbuckeln reißt, wenn der Rohrinnendruck erhöht wird.Indeed such a projection welding seam is not over her whole length evenly loadable. By welding the contact hump namely has the weld over its entire length different thickness, that is, in the areas where the contact humps are put on, the seam is thicker than at the Areas between the bumps. For example, if the pipe is subjected to a hydroforming process, it may happen that by the increased pipe internal pressure occurring during the hydroforming process to the weld the rather thin one Rips between the individual contact humps. For the hydroforming process is therefore an even load capacity the weld essential. Also, a projection weld may not be tight. By welding mainly the bump with the other longitudinal edge of the pipe profile are the longitudinal edges in the areas between the bumps may not be completely together welded. This indicates the weld no over their entire length uniform tightness on. This is also in particular for a subsequent hydroforming process disadvantageous, since it occurs in a non-uniform tightness can that material in the less dense area between the Contact bucking rips, when the pipe internal pressure increases becomes.
Folglich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Rohren aufzuzeigen, bei dem die Längsflanken der Blechplatine mit einer gleichmäßig belastbaren Schweißnaht verbunden werden und gleichzeitig der Fertigungsprozess optimiert wird.consequently the invention has the object, a method for producing of pipes, in which the longitudinal edges of the sheet metal blank with a uniform load Weld seam connected while optimizing the manufacturing process.
Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Demnach wird erfindungsgemäß die Stirnfläche einer der Längsflanken der Blechplatine so geprägt, dass über die gesamte Längsflanke ein Querschnitt mit mindestens einer Spitze entsteht. Eine solche Spitze ist dabei eine Vorwölbung an einer der Längsflanken. Diese Vorwölbung muss nicht notwendigerweise einen Winkel aufweisen. Es genügt, dass die Vorwölbung eine erhabene Stelle an der Längsflanke darstellt, an der der Strom im anschließenden Schweißprozess konzentriert werden kann. Die Stirnseite der anderen Längsflanke weist dagegen eine glatte Oberfläche auf. Im anschließenden Schweißprozess wird der elektrische Strom an der mindestens einen Spitze so konzentriert, dass die Stirnseite der anderen Längsflanke aufschmilzt und die mindestens eine Spitze der einen Längsflanke mit dem aufgeschmolzenen Bereich der Stirnseite der anderen Längsflanke gefügt wird. Vorteil dieses Verfahrens ist die Entstehung einer homogenen Schweißnaht über die gesamte Länge des Rohrs. Damit ist die Schweißnaht über ihre gesamte Länge gleichmäßig belastbar. Insbesondere hält sie auch einem verstärkten Innendruck stand, wie er etwa beim Hydroformprozess auftritt. Durch das Fügen der Spitze der einen Längsflanke mit der Stirnseite der anderen Längsflanke über die gesamte Länge des Rohres weist die Schweißnaht insgesamt eine sehr hohe Dichtigkeit auf, was ebenfalls insbesondere für den Hydroformprozess vorteilhaft ist.This object is achieved by the invention with the features of claim 1. Accordingly, the end face of one of the longitudinal edges of the sheet metal blank is embossed according to the invention so that over the entire longitudinal edge a cross section is formed with at least one tip. Such a tip is a protrusion on one of the longitudinal edges. This protrusion does not necessarily have an angle. It is sufficient that the protrusion represents a raised point on the longitudinal flank, where the stream can be concentrated in the subsequent welding process. The front side of the other longitudinal edge, however, has a smooth surface. In the subsequent welding process, the electric current is concentrated at the at least one tip so that the end face of the other Längsflan ke melts and the at least one tip of a longitudinal edge is joined to the molten region of the end face of the other longitudinal edge. Advantage of this method is the emergence of a homogeneous weld over the entire length of the tube. Thus, the weld over its entire length is evenly loaded. In particular, it also withstands increased internal pressure, such as occurs during the hydroforming process. By joining the tip of a longitudinal flank with the end face of the other longitudinal flank over the entire length of the tube, the weld has a very high overall tightness, which is also advantageous in particular for the hydroforming process.
Die Spitzen an der Stirnseite der einen Längsflanke werden mittels eines Prägewerkszeugs mit dreieckigen Querschnitten und die glatte Oberfläche der Stirnseite der anderen Längsflanke durch Scheren erzeugt.The Tips on the front side of a longitudinal edge are by means of a Embossing tool with triangular cross-sections and the smooth surface of the front of the other longitudinal edge generated by shearing.
In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Scheren und das Prägen in zwei voneinander getrennten Stationen der Presse. In der ersten Station werden zunächst von Bandmaterial aus Metall durch Scheren einzelne Blechteile abgetrennt, die eine größere Breite aufweisen als eine Blechplatine, die zum Herstellen eines Rohrprofils benötigt wird. Beispielsweise kann ein solches Blechteil doppelt so breit sein wie die Blechplatine, die zum Herstellen des Rohres benötigt wird. In einem zweiten Schritt wird sodann eine Prägekante im Mittelbereich des bereits gescherten Blechteils erzeugt. Durch die Prägekante entstehen aus dem Blechteil zwei erfindungsgemäß bearbeitete Blechplatinen mit der erforderlichen Breite, die mit Hilfe des Prägewerkzeugs voneinander getrennt werden.In an embodiment The invention involves shearing and embossing in two separate Stations of the press. In the first station are first of Strip material made of metal separated by scissors individual sheet metal parts, the one larger width have as a sheet metal blank, for producing a pipe profile needed becomes. For example, such a sheet metal part twice as wide like the sheet metal blank needed to make the pipe. In a second step, an embossing edge in the middle region of the already sheared sheet metal part generated. Due to the embossing edge arise from the sheet metal part two processed according to the invention Sheet metal blanks with the required width, using the embossing tool from each other be separated.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind je ein Scher- und ein Prägewerkzeug an zwei um die eigene Achse rotierende Blöcke angebracht. Bei der gleichzeitigen Rotation der beiden Blöcke treffen jeweils die beiden Scherwerkzeuge oder die beiden Prägewerkzeuge aufeinander, so dass die einzelnen erfindungsgemäß bearbeiteten Blechplatinen durch abwechselndes Scheren und Prägen vom Bandmaterial aus Metall getrennt werden.In a second embodiment The invention are each a shearing and a stamping tool on two around its own Axis rotating blocks appropriate. At the simultaneous rotation of the two blocks hit in each case the two shearing tools or the two embossing tools on each other, so that the individual according to the invention processed sheet metal blanks by alternately shearing and embossing the metal strip material be separated.
In einer dritten Ausführungsform der Erfindung sind das Prägewerkzeug und das Scherwerkzeug in einer Station innerhalb der Presse angebracht. Durch gleichzeitiges Zusammenpressen des Prägewerkzeugs und des Scherwerkszeugs werden gleichzeitig zwei geprägte und gescherte Blechplatinen vom Bandmaterial aus Metall getrennt. Durch dieses Verfahren entstehen also in einer Operation zwei gescherte und geprägte Blechplatinen.In a third embodiment The invention relates to the embossing tool and the shaving tool mounted in a station within the press. By simultaneous compression of the embossing tool and the shear tool be coined at the same time two and sheared sheet metal blanks separated from the strip material of metal. This procedure results in two shifts in one operation and embossed Sheet metal blanks.
In einer vierten Ausführungsform der Erfindung sind das Prägewerkzeug und das Scherwerkzeug ebenfalls in einer Station innerhalb der Presse angebracht. Abweichend von der dritten Ausführungsform werden durch das gleichzeitige Zusammenpressen des Prägewerkzeugs und des Scherwerkzeugs jedoch lediglich eine geprägte und gescherte Blechplatine vom Bandmaterial aus Metall getrennt. Das übrige Material, das durch das Prägewerkzeug vom Bandmaterial aus Metall abgetrennt wird, ist ein Abfallprodukt.In a fourth embodiment The invention relates to the embossing tool and the shear tool also mounted in a station within the press. Notwithstanding the third embodiment be by the simultaneous compression of the embossing tool and the shear tool but only an embossed and sheared sheet metal blank separated from metal strip. The rest of the material, that through the embossing tool is separated from the strip material of metal, is a waste product.
In einer fünften Ausführungsform der Erfindung wird in einer ersten Operation eine Blechplatine durch Scheren vom Bandmaterial aus Metall getrennt. In einer weiteren Operation wird eine der Längsflanken der Blechplatine so geprägt, dass ein Querschnitt mit zwei Schweißspitzen entsteht. Dabei wird ein Prägewerkzeug mit einem V-förmigen Querschnitt auf die eine Längsflanke der Blechplatine zu bewegt, so dass die Längskanten dieser Längsflanke dem V-förmigen Prägewerkzeug entsprechend abgeschrägt werden, wodurch über die gesamte Längsflanke ein Querschnitt mit zwei Spitzen entsteht. Alternativ wird das Prägewerkzeug mit dem V-förmigen Querschnitt in der Mitte geteilt und in ein Ober- und ein Unterwerkzeug umgewandelt. Durch Zusammenpressen des Ober- und des Unterwerkzeugs wird die Längsflanke der Blechplatine in die oben beschriebene Form gepresst.In a fifth embodiment In a first operation of the invention, a sheet metal blank is passed through Scissors separated from metal strip material. In another Operation becomes one of the longitudinal flanks stamped on the sheet metal blank that a cross section with two welding tips is created. It will an embossing tool with a V-shaped Cross section on the one longitudinal flank the sheet metal plate moves to, so that the longitudinal edges of this longitudinal edge of the V-shaped embossing tool beveled accordingly be over the entire longitudinal flank a cross section with two peaks arises. Alternatively, the embossing tool with the V-shaped cross section divided in the middle and converted into an upper and a lower tool. By compressing the upper and lower tool becomes the longitudinal edge the sheet metal plate pressed into the shape described above.
Die Elektrodenleisten für den anschließenden Schweißprozess können entweder im Ober- oder im Unterwerkzeug der Presse installiert werden. Alternativ können die Elektrodenleisten auch geteilt teilweise im Ober-, teilweise im Unterwerkzeug installiert werden. Bevorzugte Ausführungsform ist allerdings die vollständige Installation entweder im Ober- oder im Unterwerkzeug, da so die Transformatoren und die Elektroden jeweils auf der gleichen Seite, also entweder oben oder unten, angeordnet werden können. Hierdurch wird eine Kollision mit den Transferbalken bzw. eine Umgehung der Transferbalken mittels langer Leitungen vermieden. Zudem sind die Elektrodenleisten besser geschützt, wenn sie komplett entweder in das Oberwerkzeug oder in das Unterwerkzeug integriert werden, da sie andernfalls in dem Bereich angebracht werden müssen, in dem die Presse ständig geöffnet und geschlossen wird, wodurch die Leisten beispielsweise stärkerer Verschmutzung oder Abnutzung ausgesetzt wären.The Electrode strips for the subsequent welding process can be installed either in the top or bottom tool of the press. alternative can the electrode strips also divided partially in the upper, partly be installed in the lower tool. Preferred embodiment is however the complete one Installation in either the upper or lower tool, because so the Transformers and the electrodes each on the same side, so either above or below, can be arranged. This will cause a collision with the transfer bars or a bypass of the transfer bars by means long lines avoided. In addition, the electrode strips are better protected, when completely in either the upper tool or the lower tool otherwise they will be integrated in the area Need to become, in which the press is constantly open and closed, causing the strips, for example, more pollution or wear exposed.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben.following the invention is described in more detail with reference to FIGS.
- 11
- Blechplatinesheet metal blank
- 22
- Rohrprofiltube profile
- 33
- Stirnseite der einen Längsflanke (Spitze)front the one longitudinal flank (Top)
- 44
- Stirnseite der anderen Längsflanke (glatte Oberfläche)front the other longitudinal flank (smooth surface)
- 55
- Spitze an der einen Längsflanketop on the one longitudinal flank
- 66
- glatte Oberfläche an der anderen Längsflankesmoothness surface on the other longitudinal flank
- 77
- Oberwerkzeug zum Scherenupper tool for shearing
- 88th
- Unterwerkzeug zum Scherenlower tool for shearing
- 99
- Bandmaterial aus Metallband material made of metal
- 1010
- Oberwerkzeug zum Prägenupper tool for embossing
- 1111
- Unterwerkzeug zum Prägenlower tool for embossing
- 1212
- Einspannblockmounting block
- 1313
- rotierende Blöckerotating blocks
- 1414
- Scherwerkzeug am rotierenden Blockshear tool on the rotating block
- 1515
- Prägewerkzeug am rotierenden Blockembossing tool on the rotating block
- 1616
- Oberwerkzeug zum Prägen von zwei Spitzenupper tool for embossing from two peaks
- 1717
- Unterwerkzeug zum Prägen von zwei Spitzenlower tool for embossing from two peaks
- 1818
- Prägewerkzeug mit V-förmigem Querschnitt zum Prägen von zwei Spitzenembossing tool with V-shaped Cross section for embossing from two peaks
- 1919
- Elektrodenleisteelectrode strip
- 2020
- Oberwerkzeug zum Schweißenupper tool for welding
- 2121
- Unterwerkzeug zum Schweißenlower tool for welding
- 5050
- zwei Spitzen an der einen Längsflanketwo Tips on one longitudinal flank
- 9090
- Blechteilsheet metal part
- 120120
- waagerecht bewegbare Blöckehorizontal movable blocks
- 900900
- MaterialüberschussExcess material
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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