DE102011123011B3

DE102011123011B3 - Profilwalzverfahren zur Herstellung eines geschlossenen Hohlprofils aus Blech sowie danach hergestellter und geformter Balken

Info

Publication number: DE102011123011B3
Application number: DE102011123011.8A
Authority: DE
Inventors: Kwang-Wook Jeong; Bong Kun Son
Original assignee: Sungwoo Hitech Co Ltd
Current assignee: Sungwoo Hitech Co Ltd
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: DE102011057060B4; CN103128141A; US8991230B2; KR20130060048A; CN103128141B; KR101350716B1; DE102011057060A1; US20130136942A1

Abstract

Eine Profilwalzverfahren, das einen Profilwalzschritt einschließt, der von einer Vielzahl von Profilwalzen durchgeführt wird und einen Biegeschritt, der von einer Rundbiegemaschine durchgeführt wird, die mit einer Vielzahl von Biegewalzeinheiten ausgestattet ist, wird offenbart. Nachdem eine konkave Oberfläche an einer Oberfläche eines geformten Balkens geformt wurde, der sequenziell im Profilwalzschritt so gebogen wird, dass er einen geschlossenen Abschnitt erhält, wird die konkave Oberfläche in der Rundbiegemaschine so angeordnet, dass sie zu einer Innenseite einer Krümmung des geformten Balken hin gerichtet ist und de/geformte Balken wird im Biegeschritt so geformt, dass er durch mehrere Schritte die Krümmung erhält.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus der koreanischen Patentanmeldung KR 10 2013 0060 048 A , eingereicht beim Korean Intellectual Property Office am 29.11.2011, dessen gesamter Inhalt hierin durch die Bezugnahme eingeschlossen ist. Diese Anmeldung ist darüber hinaus eine Teilanmeldung zu DE 10 2011 057 060 A1 .
Hintergrund der Erfindung
(a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Profilwalzverfahren zur Herstellung eines geschlossenen Hohlprofils und einen geformten Balken, der durch Anwendung desselben hergestellt wird. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Profilwalzverfahren und einen geformten Balken, der durch Anwendung desselben hergestellt wird, das die Erzeugung von nicht gleichmäßigen Dellen auf Grund von unregelmäßigen Verdickungen (heel tap) an einer inneren Oberfläche einer Krümmung vermeidet, wenn ein geformter Balken mit einem geschlossenen Profil, der durch ein Profilwalzverfahren hergestellt wird, geformt wird, um die Krümmung zu haben.
(b) Beschreibung des Standes der Technik
Allgemein ist ein Profilwalzverfahren ein Verfahren, in dem ein Band abgehaspelt und das abgehaspelte Band durch den Durchlauf durch eine Profilwalzeinheit in verschiedene Formen gebogen wird. Die Profilwalzeinheit schließt eine Vielzahl von Profilwalzen ein, die hintereinander angeordnet sind und jede Profilwalze ist mit einer oberen Walze und einer unteren Walze ausgestattet. Das Profilwalzverfahren wird zur Herstellung von linearen Balken (insbesondere einer Stoßfängerstange für ein Fahrzeug) verwendet, die in die verschiedenen Formen gebogen werden.
In DE11 2007 002 534T5 wird ein hohlprofilartiger Stoßstangenträger offenbart, der an einer Außenseite, die einer longitudinalen Krümmung abgewandt ist, mindestens eine Einstülpung aufweist, um durch die mindestens eine Einstülpung eine Steifigkeit zu erhöhen. Beim Biegen des Stoßstangenträgers werden sich die Seitenflächen jedoch ungewollt verziehen.
In DE69100316T2 werden ein anderer hohlprofilartiger Stoßfänger und ein Verfahren zu dessen Herstellung offenbart, der als hohl-förmiger Stoßfänger durch Walzprofilieren und Biegen hergestellt wird. Dabei wird das Biegen durch einen innen-laufenden Abstützstempel unterstützt.
In DE69914775T2 werden ein wiederum anderer hohlprofilartiger Stoßfänger und ein Verfahren zu dessen Herstellung offenbart, wobei zunächst ein U-Profil gewalzt und/oder gebogen wird und das U-Profil dann auf ein anderes Stück Metall aufgeschweißt wird, um so das Hohlprofil zu erzeugen.
In KR20080101535A wird ein Stoßfänger offenbart, der durch mehrere aufeinanderfolgende Schritte und unter anderem auch durch einen Schritt, in dem Löcher in das Bandmaterial eingebracht werden, schrittweise geformt wird.
1 ist eine schematische Darstellung von einem typischen Profilwalzsystem und Schritten eines Profilwalzverfahrens.
In 1 schließen das typische Profilwalzsystem und das Verfahren davon eine Abrollhaspel an einem vorderen Abschnitt einer Verfahrenslinie ein und die Abrollhaspel 1 führt einen Abwickelschritt S1 durch, in dem ein Band 10 abgewickelt wird.
Ein Richtapparat 2 wird in der Verfahrenslinie am hinteren Ende der Abrollhaspel 1 bereitgestellt und führt einen Begradigungsschritt S2 durch, in das Band, das von der Abrollhaspel 1 abgewickelt wurde, zu einer Platte 20 mit flacher Form gerichtet wird.
Eine Lochpresse 3 ist am hinteren Ende des Richtapparats 2 in der Verfahrenslinie angeordnet und führt einen Durchbohrungsschritt S3 durch, in dem eine Vielzahl von Löchern zur Montage in der Platte 20 geformt wird, die vom Richtapparat 2 geliefert wird.
Eine Profilwalzeinheit 4, die mindestens sieben Profilwalzen R1 bis R7 einschließt, ist am hinteren Ende der Lochpresse 3 in der Verfahrenslinie angeordnet. Die Profilwalzeinheit 4 führt einen Profilwalzschritt S4 durch, in dem die Platte 20, die die Abrollhaspel 1, den Richtapparat 2 und die Lochpresse 3 durchläuft, sequentiell so gebogen wird, dass ein geformter Balken 30 mit einem gewünschten geschlossenen Profil geformt wird.
Eine Laserschweißvorrichtung 5 ist am hinteren Ende der Profilwalzeinheit 4 in der Verfahrenslinie angeordnet und führt einen Schweißschritt S5 durch, in dem ein Laserstrahl, der von einem Laseroszillator 5a ausgegeben wird, auf einen Schweißabschnitt des geformten Balkens 30 gerichtet wird.
Zusätzlich ist eine Rundbiegemaschine 6 in der Verfahrenslinie am hinteren Ende der Laserschweißvorrichtung 5 angeordnet und führt einen Biegeschritt S6 durch. Im Biegeschritt S6 durchläuft der geformte Balken 30 eine Vielzahl von Profilwalzeinheiten, die so entlang einer gewünschten Krümmung angeordnet sind, dass der geformte Balken 40 mit der Krümmung geformt wird.
2 ist eine Seitenansicht einer typischen Rundbiegemaschine.
Unter Bezugnahme auf die 2 schließt die Rundbiegemaschine 6 fünf Biegewalzeinheiten ein.
Eine erste Biegewalzeinheit BR1 schließt ein Paar von Biegewalzen ein und ist an einem vorderen Abschnitt eines Walzengestells 6a in der Verfahrenslinie angeordnet. Die erste Biegewalzeinheit BR1 führt den geformten Balken 30, der durch den Schweißschritt S5 geleitet wird.
Eine zweite Biegewalzeinheit BR2 schließt ein Paar von Biegewalzen ein und ist am hinteren Ende der ersten Biegewalzeinheit BR1 am Walzengestell 6a angeordnet. Die zweite Biegewalzeinheit BR2 trägt und profiliert den geformten Balken 30 entlang der Krümmungsrichtung.
Zusätzlich schließen die dritten, vierten und fünften Biegewalzeinheiten BR3, BR4 und BR5 jeweils ein Paar von Biegewalzen ein und sind hintereinander am hinteren Ende der zweiten Biegewalzeinheit BR2 am Walzengestell 6a entlang der Krümmung angeordnet. Der geformte Balken 30 läuft sequentiell durch die dritten, vierten und fünften Biegewalzeinheiten BR3, BR4 und BR5, sodass der geformte Balken 40, der die Krümmung hat, geformt wird.
Eine Stanzpresse 7 ist in der Verfahrenslinie am hinteren Ende der Rundbiegemaschine 6 angeordnet und führt einen Stanzschritt S7 durch, in dem der geformte Balken 40 zur Größe des fertigen Produkts zurecht geschnitten wird.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines geformten Balkens, der durch ein typisches Profilwalzsystem und ein Verfahren davon, hergestellt wird.
Unter Bezugnahme auf die 3 schließt der geformte Balken 50, der von dem typischen Profilwalzsystem und das Verfahren davon hergestellt wird, die geschlossene Profile an einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt davon ein und ist so geformt, dass sich die Krümmung entlang einer Längsrichtung davon befindet. Außerdem sind die Breiten des oberen geschlossenen Abschnitts und des unteren geschlossenen Abschnitts unterschiedlich.
Der geformte Balken 50 kann auf Komponenten einer Fahrzeugkarosserie oder auf verschiedenen industriellen Balkengliedern angewandt werden und insbesondere auf eine Stoßfängerstange eines Fahrzeugs.
Eine Vielzahl nicht gleichmäßiger Dellen D auf Grund von unregelmäßigen Verdickungen (heel tap) kann in einer Oberfläche des unteren geschlossenen Abschnitts erzeugt werden, die zu einer Innenseite der Krümmung im geformten Balken 50 hin gerichtet ist, wie in der 3 dargestellt, wenn der geformte Balken 50 durch die Rundbiegemaschine 6 die Krümmung erhält. Die Delle kann die Schlagfestigkeit des geformten Balkens 50 verschlechtern.
Falls ein solcher geformter Balken 50 auf die Stoßfängerstange des Fahrzeugs angewandt wird, wird ein Loch H an einer Seite des geformten Balkens 50 gebohrt und ein Abschlepphaken-Rohr (nicht dargestellt) wird in das Loch H eingeführt. In diesem Zustand werden der geformte Balken 50 und das Abschlepphaken-Rohr mit CO₂ verschweißt. Zu diesem Zeitpunkt führt die nicht gleichmäßige Delle D am geformten Balken 50 zu nicht gleichmäßigen Oberflächen zwischen dem Abschlepphaken-Rohr und einem Schweißabschnitt des geformten Balkens 50, was zu Schweißfehlern führen kann.
Zur Sicherung der Schweißqualität geformten Balkens 50 und des Abschlepphaken-Rohrs (nicht dargestellt) sollten alle Schweißabschnitte untersucht und zusätzliches Schweißen an Schweißfehlerabschnitten vorgenommen werden. Dies kann jedoch die Produktivität in automatisierten Verfahren verschlechtern.
Die obigen Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart sind, dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht zum Stand der Technik gehören, der in diesem Land einer Person mit durchschnittlichem Fachwissen bereits bekannt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde in dem Versuch vorgenommen, ein Profilwalzverfahren gemäß Anspruch 1 und einen geformten Balken gemäß Anspruch 6 bereitzustellen, der mit dem selben hergestellt wird und die Vorteile hat, dass das Auftreten von nicht gleichmäßigen Dellen verhindert wird und die Stärke des geformten Balkens verbessert wird, und zwar als eine Folge davon, dass eine konkave Oberfläche an einer Oberfläche eines geschlossenen Abschnitts geformt wird, die zu einer Innenseite einer Krümmung hin gerichtet ist, sodass eine unregelmäßige Verdickung (heel tap) absorbiert wird, wenn der geformte Balken mit einem geschlossenen Profil die Krümmung erhält.
In einer oder mehreren exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein Profilwalzverfahren offenbart, das einen Profilwalzschritt einschließt, der durch eine Vielzahl von Profilwalzen durchgeführt wird und einen Biegeschritt, der von einer Rundbiegemaschine durchgeführt wird, welche mit einer Vielzahl von Biegewalzeinheiten ausgestattet ist.
Nachdem eine konkave Oberfläche an einer Oberfläche eines geformten Balkens geformt wurde, der im Profilwalzschritt sequenziell so gebogen wurde, dass er ein geschlossenes Profil hat, wird die konkave Oberfläche in der Rundbiegemaschine so angeordnet, dass sie zu einer Innenseite einer Krümmung des geformten Balkens hin gerichtet ist und der geformte Balken wird geformt, um die Krümmung im Biegeschritt durch mehrere Schritte zu erhalten.
Die Bildung der konkaven Oberfläche beginnt an der hintersten Profilwalze der Vielzahl von Profilwalzen.
Die Bildung des geformten Balkens, um die Krümmung zu erhalten, wird von mindestens drei Biegewalzeinheiten durchgeführt, die in der Rundbiegemaschine bereit gestellt sind.
Der geformte Balken schließt eine äußere Seitenoberfläche angrenzend an die konkave Oberfläche ein und die äußere Seitenoberfläche ist zur konkaven Oberfläche hin geneigt, sodass sie einen geneigten Winkel hat.
Der geneigte Winkel der äußeren Seitenoberfläche wird im Profilwalzschritt, aber nicht im Biegeschritt eingestellt.
Die konkave Oberfläche wird als eine vordefinierte Krümmung geformt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der geformte Balken, der durch das Profilwalzverfahren hergestellt wird, offenbart.
Der geformte Balken wird so geformt, dass er mindestens einen geschlossenen Abschnitt hat und die konkave Oberfläche ist an einer Oberfläche des geschlossenen Abschnitts geformt, die zur Innenseite der Krümmung des geformten Balkens hin gerichtet ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird offenbart, dass ein Profilwalzverfahren einen Profilwalzschritt einschließt, worin ein geformter Balken, der mindestens einen geschlossenen Abschnitt hat, durch Profilwalzen geformt wird, und zwar durch sequenzielles Biegen einer Platte durch eine Profilwalzeinheit, die mit einer Vielzahl von Profilwalzen ausgestattet ist und durch einen Biegeschritt, worin der geformte Balken durch eine Rundbiegemaschine, die mit einer Vielzahl von Biegewalzeinheiten ausgestattet ist, gekrümmt wird.
Das Profilwalzverfahren schließt folgendes ein: einen ersten Schritt, in dem eine konkave Oberfläche an einer Oberfläche des geformten Balkens geformt wird, die zu einer Innenseite der Krümmung hin gerichtet ist; einen zweiten Schritt, worin die konkave Oberfläche so geformt wird, dass sie eine maximale zulässige Tiefe hat; einen dritten Schritt, worin die konkave Oberfläche so geformt wird, dass sie eine niedrigere Tiefe hat, als die maximal zulässige Tiefe, sodass Restspannung eines geformten Abschnitts absorbiert wird und plastische Verformung eingeführt wird; und einen vierten Schritt, worin die konkave Oberfläche des geformten Balkens so angeordnet wird, dass sie zur Innenseite der Krümmung hin gerichtet ist, sodass die unregelmäßige Verdickung (heel tap) auf Grund der Bildung der Krümmung absorbiert wird und der geformte Balken so geformt wird, dass er die Krümmung über mehrere Schritte erhält.
Der erste Schritt wird von der hintersten Profilwalze der Profilwalzeinheit durchgeführt.
Der zweite bis vierte Schritt werden von Biegewalzeinheiten der Rundbiegemaschine durchgeführt.
Der geformte Balken schließt eine äußeren Seitenoberfläche ein, die an die konkave Oberfläche angrenzt und die äußere Seitenoberfläche wird mit jedem Schritt so geformt, dass sie einen jeweiligen vordefinierten geneigten Winkel hat.
Der geneigte Winkel der äußeren Seitenoberfläche wird im ersten Schritt, zweiten Schritt und dritten Schritt jeweils eingestellt.
Der geneigte Winkel der äußeren Seitenoberfläche wird beim vierten Schritt nicht eingestellt, sodass eine Spannung auf Grund der unregelmäßigen Verdickung (heel tap) zur konkaven Oberfläche hin, die bei Bildung der Krümmung des geformten Balkens auftritt, absorbiert wird.
Der vierte Schritt wird mit Hilfe von mindestens drei Biegewalzeinheiten durchgeführt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung von einem typischen Profilwalzsystem und Schritten eines Profilwalzverfahrens.
2 ist eine Seitenansicht einer typischen Rundbiegemaschine.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines geformten Balkens, der durch ein typisches Profilwalzsystem und ein Verfahren davon hergestellt wird.
4 ist eine Querschnittsansicht eines geformten Balkens zur Erläuterung eines jeden Schritts eines Profilwalzverfahrens gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des ersten Schritts eines Profilwalzverfahrens gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des zweiten Schritts eines Profilwalzverfahrens gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des dritten Schritts eines Profilwalzverfahrens gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des vierten Schritts eines Profilwalzverfahrens gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines geformten Balkens, der mit Hilfe eines Profilwalzverfahrens gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
Bezugszeichenliste

1: Abrollhaspel
2: Richtapparat
3: Lochpresse
4: Profilwalzeinheit
5: Laserschweißvorrichtung
6: Rundbiegemaschine
7: Stanzpresse
BR1, BR2, BR3, BR4, BR5: Biegewalzeinheiten
D: Delle
I: konkave Oberfläche
F: äußere Seitenoberfläche
41: untere Profilwalze
42: obere Profilwalze
61: erste untere Biegewalze
62: erste obere Biegewalze
63: zweite untere Biegewalze
64: zweite obere Biegewalze
65: dritte, vierte und fünfte untere Biegewalzen
66: dritte, vierte und fünfte obere Biegewalzen
42a, 62a, 64a: Abschnitt zur Formung der konkaven Oberfläche
42b, 62b, 64b: Abschnitt zur Formung der geneigten Oberfläche

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden detailliert mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Die Größe und Dicke der Komponenten, die in den Zeichnungen dargestellt sind, können sich von der tatsächlichen Größe und Dicke der Komponenten zwecks besseren Verständnisses und leichterer Beschreibung unterscheiden und die Dicke mancher Abschnitte und Bereiche ist in vergrößertem Maßstab dargestellt.
Außerdem wird die Beschreibung von Komponenten, die zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung nicht notwendig sind, weggelassen und gleiche Bestandteile werden in dieser Beschreibung mit den selben Bezugszeichen gekennzeichnet.
1 ist eine schematische Darstellung eines typischen Profilwalzsystems und der Schritte eines Profilwalzverfahrens, 2 ist eine Seitenansicht einer typischen Rundbiegemaschine und 4 ist eine Querschnittsansicht eines geformten Balkens zur Erläuterung eines jeden Schritts eines Profilwalzverfahrens, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 1 schließt ein Profilwalzsystem, auf das ein Profilwalzverfahren gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, eine Abrollhaspel 1 ein, die an einem vorderen Abschnitt einer Verfahrenslinie angeordnet ist und die einen Abwickelschritt S1 durchführt, in dem eine Band 10 abgewickelt wird.
Nach Beendigung des Abwickelschritts S1 wird ein Begradigungsschritt S2 durch einen Richtapparat 2 durchgeführt, in dem das von der Abrollhaspel 1 abgewickelte Band zu einer Platte 20 mit flacher Form begradigt wird.
Nach Abschluss des Begradigungsschritts S2 wird ein Durchbohrungsschritt S3 durchgeführt, in dem eine Vielzahl von Löchern zur Montage in die vom Richtapparat 2 gelieferte Platte 20 gebohrt wird.
Nach Beendigung des Durchbohrungsschritts S3 wird ein Profilwalzschritt S4 durchgeführt, in dem die von der Lochpresse 3 gelieferte Platte sequenziell gebogen wird, um den geformten Balken 30 mit geschlossenem Profil durch eine Profilwalzeinheit 4, die mindestens sieben Profilwalzen R1 bis R7 einschließt, zu profilieren.
Nach Beendigung des Profilwalzschritts S4 wird ein Schweißschritt S5 durchgeführt, in dem ein Laserstrahl von einem Laseroszillator 5a auf einen Schweißabschnitt des geformten Balkens 30 gerichtet wird, der das geschlossenen Profil hat und von der Profilwalzeinheit 4 geliefert wird.
Danach wird von einer Rundbiegemaschine 6, die in der Verfahrenslinie am hinteren Ende der Laserschweißvorrichtung 5 angeordnet ist, ein Biegeschritt S6 durchgeführt. Die Rundbiegemaschine 6 schließt eine Vielzahl von Biegewalzeinheiten BR1, BR2, BR3, BR4 und BR5 ein, die entlang dem Krümmungsradius angeordnet sind und die den geformten Balken 30 mit dem geschlossene Profil so bilden, um die Krümmung entstehen zu lassen.
Unter Bezugnahme auf die 2 schließt die Rundbiegemaschine 6 die Vielzahl von Biegewalzeinheiten BR1, BR2, BR3, BR4 und BR5 ein.
Eine erste Biegewalzeinheit BR1 schließt ein Paar von Biegewalzen ein und ist in der Verfahrenslinie an einem vorderen Abschnitt eines Walzengestells 6a angeordnet. Die erste Biegewalzeinheit BR1 führt den geformten Balken 30, der durch den Schweißschritt S5 geleitet wird.
Eine zweite Biegewalzeinheit BR2 schließt ein Paar von Biegewalzen ein und ist am hinteren Ende der ersten Biegewalzeinheit BR1 am Walzengestell 6a angeordnet. Die zweite Biegewalzeinheit BR2 trägt und profiliert den geformten Balken 30 entlang der Krümmungsrichtung.
Zusätzlich schließen dritte, vierte und fünfte Biegewalzeinheiten BR3, BR4 und BR5 jeweils ein Paar von Biegewalzen ein und sind hintereinander am hinteren Ende der zweiten Biegewalzeinheit BR2 am Walzengestell 6a entlang der Krümmung angeordnet. Der geformte Balken 30 durchläuft sequentiell die dritte, vierte und fünfte Biegewalzeinheit BR3, BR4 und BR5, sodass der geformte Balken 40, der die Krümmung hat, geformt wird.
Nach Abschluss des Biegeschritts S6 wird ein Stanzschritt S7, in dem der geformte Balken 40 zu der Größe des Fertigprodukts geschnitten wird, von einer Stanzpresse 7 durchgeführt.
Ein Profilwalzverfahren gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das in den 4 bis 8 gezeigt ist, wird zwischen dem Profilwalzschritt S4 und dem Biegeschritt S6 durchgeführt.
Nachdem eine konkave Oberfläche in einer Oberfläche des geformten Balkens 30 geformt wird, der im Profilwalzschritt S4 sequenziell gebogen wurde, um das geschlossene Profil zu erhalten, wird die konkave Oberfläche des geformten Balkens 30 in der Rundbiegemaschine 6 so angeordnet, dass sie zu einer Innenseiten der Krümmung des geformten Balkens 30 hin gerichtet ist und der geformte Balken 30 wird in einem Profilwalzverfahren gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so geformt, dass er im Biegeschritt S6 die Krümmung erhält.
Unter Bezugnahme auf die 4 bis 8 wird im Folgenden ein Profilwalzverfahren gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die 4 schließt ein Profilwalzverfahren gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die vier Schritte ST1, ST2, ST3 und ST4 ein.
Ein erster Schritt ST1 wird im Profilwalzschritt S4 von der hintersten Profilwalze R7 der Profilwalzeinheit 4 durchgeführt.
Um das Auftreten von Dellen D an der Oberfläche des geformten Balkens 30 zu verhindern, die zur Innenseite der Krümmung hin gerichtet ist, die auf Grund von unregelmäßigen Verdickungen (heel tap) auftreten, wenn der geformte Balken 30 mit dem geschlossenen Profil von der Rundbiegemaschine 6 die Krümmung erhält, wird die konkave Oberfläche 1 zum Führen der unregelmäßigen Verdickungen (heel tap) zu einem inneren Querschnitt des geformten Balkens 30 im Voraus im ersten Schritt ST1 gebildet.
In dieser Beschreibung wird exemplarischen, aber nicht einschränkend, erläutert, dass die Bildung der konkaven Oberfläche 1 im ersten Schritt ST1 im Profilwalzschritt S4 von der hintersten Profilwalze R7 durchgeführt wird. Das heißt, die konkave Oberfläche 1 kann in einem zusätzlichen Formungsschritt oder von der ersten Biegewalzeinheit BR1 des Biegeschritts S6 unabhängig vom Profilwalzschritt S4 geformt werden.
Wenn im ersten Schritt ST1 die konkave Oberfläche I geformt wird, wird eine äußere Seitenoberfläche F, die an die konkave Oberfläche I angrenzt, in einem vordefinierten Winkel geneigt zur konkaven Oberfläche I hin geformt, um das Auftreten einer nicht gleichmäßigen Verformung an der benachbarten Seitenoberfläche auf Grund der konkaven Oberfläche I zu verhindern.
Unter Bezugnahme auf die 5 wird die Bildung der konkaven Oberfläche I im ersten Schritt detailliert beschrieben.
Wie in 5 gezeigt, hat die untere Profilwalze 41 der hintersten Profilwalze R7 die selbe Größe und Form, wie eine untere Oberfläche des geformten Balkens 30.
Zusätzlich wird ein Abschnitt 42a zur Formung der konkaven Oberfläche an einer oberen Profilwalze 42 geformt, sodass er die konkave Oberfläche I an einem Abschnitt einer oberen Oberfläche des geformten Balkens 30 (das heißt, einer oberen Oberfläche des geschlossenen Abschnitts, die eine größere Breite hat) formt.
Außerdem ist ein Abschnitt 42b zur Formung der geneigten Oberfläche, der mit dem Abschnitt 42a zur Formung der konkaven Oberfläche verbunden ist, an der oberen Profilwalze 42 geformt, sodass die äußere Seitenfläche F als geneigte Oberfläche gebildet wird, und zwar angrenzend an die konkave Oberfläche I des geformten Balkens 30.
Der Abschnitt 42a zur Formung der konkaven Oberfläche ist als gekrümmte Oberfläche geformt, die eine vordefinierte Krümmung hat, sodass die konkave Oberfläche I geformt wird, und zwar mit einer maximale Tiefe d1a von 3,7 mm, und der geneigte Abschnitt 42b zur Formung der Oberfläche ist so geformt, dass ein geneigter Winkel θ1a zwischen einer vertikalen Linie und der äußeren Seitenfläche F 8° beträgt.
Form und Größe der oberen Profilwalze 42 sind nicht auf diese Beispiele beschränkt und können je nach Bedarf eingestellt werden.
Nachdem die konkave Oberfläche I und die benachbarte äußere Seitenfläche F des geformten Balkens 30 vom Anschnitt 42a zur Formung der konkaven Oberfläche und vom Anschnitt 42b zur Formung der geneigten Oberfläche der oberen Profilwalze 42 geformt wurden, wird die maximale Tiefe d1 der konkaven Oberfläche I wieder auf 2 mm zurückgeführt und der geneigte Winkel θ1 der äußeren Seitenfläche F zur vertikalen Linie wird auf Grund der Rückstellung durch strukturellen Widerstand des geschlossenen Schnitts wieder auf 6° zurückgeführt.
Zusätzlich wird ein zweiter Schritt ST2 im Biegeschritt S6 von der ersten Biegewalzeneinheit BR1 der Rundbiegemaschine 6 durchgeführt.
Die konkave Oberfläche I, die von der hintersten Profilwalze R7 im ersten Schritt ST1 an der Oberfläche des geformten Balkens 30 geformt wurde, die zur Innenseite der Krümmung hin gerichtet ist, wird außerdem so geformt, dass die Tiefe der konkaven Oberfläche I im zweiten Schritt ST2 eine maximal zulässige Tiefe d2a ist.
In dieser Beschreibung wird exemplarisch, aber nicht einschränkend, erläutert, dass die konkave Oberfläche I mit der maximalen zulässigen Tiefe d2a im zweiten Schritt ST2 von der ersten Biegewalzeinheit BR1 der Rundbiegemaschine 6 im Biegeschritt S6 geformt wird. Das heißt, dass der zweite Schritt ST2 in einem zusätzlichen Formungsschritt unabhängig von dem Profilwalzschritt S4 oder dem Biegeschritt S6 durchgeführt werden kann.
Hierin ist die maximal zulässige Tiefe d2a definiert als die maximale Tiefe der konkaven Oberfläche I, bei welcher die Formung der konkaven Oberfläche I am geformten Balken 30 nicht zu einem Bruch eines geformten Abschnitts führt.
Im zweiten Schritt ST2 wird die äußere Seitenfläche F, die neben der konkaven Oberfläche I liegt, so geformt, dass sie weiter zur konkaven Oberfläche I hin geneigt ist, um das Auftreten nicht gleichmäßiger Verformung an der benachbarten Seitenfläche auf Grund der konkaven Oberfläche I zu verhindern.
Mit Bezug auf 6 wird eine zusätzliche Formung der konkaven Oberfläche I im zweiten Schritt ST2 detailliert beschrieben.
Wie in der 6 dargestellt, hat die erste unter Biegewalze 61 der ersten Biegewalzeinheit BR1 die selbe Größe und Form, wie die untere Oberfläche des geformten Balkens 30.
Zusätzlich wird ein Abschnitt 62a zum Formen einer konkaven Oberfläche an der ersten oberen Biegewalze 62 ebenso wie der oberen Profilwalze 42 geformt, um so zusätzlich die konkave Oberfläche I am Abschnitt der oberen Oberfläche des geformten Balkens 30 (das heißt einer oberen Oberfläche des geschlossenen Abschnitts mit größerer Breite) zu formen.
Außerdem wird ein Abschnitt 62b zum Formen einer geneigten Oberfläche, der mit dem Abschnitt 62a zum Formen der konkaven Oberfläche verbunden ist, an der ersten oberen Biegewalze 62 geformt, sodass die äußere Seitenfläche F angrenzend an die konkave Oberfläche I des geformten Balkens 30 als geneigte Oberfläche geformt wird.
Der Abschnitt 62a zum Formen der konkaven Oberfläche der ersten oberen Biegewalze 62 ist als gekrümmte Oberfläche geformt, die eine vordefinierte Krümmung hat, sodass sie die konkave Oberfläche I mit der maximal zulässigen Tiefe d2a von 3,7 mm formt und der Abschnitt 62b zum Formen der geneigten Oberfläche ist so geformt, dass ein geneigter Winkel θ2a zwischen der vertikalen Linie und der äußeren Seitenfläche F 16° beträgt.
Form und Größe der ersten oberen Biegewalze 62 sind nicht auf diese Beispiele beschränkt und können je nach Bedarf eingestellt werden.
Nachdem die konkave Oberfläche I und die benachbarte äußere Seitenfläche F des geformten Balkens 30 vom Abschnitt 62a zum Formen der konkaven Oberfläche und vom vom Abschnitt 62b zum Formen der geneigten Oberfläche der ersten oberen Biegewalze 62 geformt wurden, wird die maximale Tiefe d2 der konkaven Oberfläche I wieder auf 3 mm zurückgeführt und der geneigte Winkel θ2 der äußeren Seitenfläche F zur vertikalen Linie wird auf Grund der Rückstellung durch strukturellen Widerstand des geschlossenen Abschnitts wieder auf 10° zurückgeführt.
Nach Beendigung des zweiten Schritts ST2 wird im Biegeschritt S6 ein dritter Schritt ST3 von der zweiten Biegewalzeinheit BR2 der Rundbiegemaschine 6 durchgeführt.
Die konkave Oberfläche I, die zusätzlich von der ersten Biegewalzeinheit BR1 so geformt wird, dass sie die maximal zulässige Tiefe d2a hat, wird mit einer niedrigeren Tiefe geformt, als der maximal zulässigen Tiefe d2a, sodass sie Restspannung des geformten Abschnitts absorbiert und plastische Verformung im dritten Schritt ST3 führt.
In dieser Beschreibung wird exemplarisch, aber nicht einschränkend angegeben, dass führende plastische Verformung der konkaven Oberfläche I im dritten Schritt ST3 im Biegeschritt S6 von der zweiten Biegewalzeinheit BR2 der Rundbiegemaschine 6 durchgeführt wird. Das heißt, der dritte Schritt ST3 kann unabhängig vom Profilwalzschritt S4 oder Biegeschritt S6 in einem zusätzlichen Formungsschritt durchgeführt werden.
Im dritten Schritt ST3 ist die äußere Seitenfläche F, die neben der konkaven Oberfläche I liegt, so geformt, dass sie weiter zur konkaven Oberfläche I hin geneigt ist, um das Auftreten nicht gleichmäßiger Verformung an der benachbarten Seitenfläche auf Grund der konkaven Oberfläche I zu verhindern.
Mit Bezug auf 7 wird die Bildung der konkaven Oberfläche I im dritten Schritt ST3 detailliert beschrieben.
Wie in der 7 gezeigt, hat die zweite untere Biegewalze 63 der zweiten Biegewalzeinheit BR2 die selbe Größe und Form, wie die untere Oberfläche des geformten Balkens 30.
Außerdem ist ein Abschnitt 64a zum Formen einer konkaver Oberfläche an der zweiten oberen Biegewalze 64 ebenso wie an der oberen Profilwalze 42 geformt, sodass die konkave Oberfläche I am Abschnitt der oberen Oberfläche des geformten Balkens 30 (das heißt, einer oberen Oberfläche des geschlossenen Abschnitts der eine größere Breite hat) geformt wird.
Außerdem wird an der zweiten oberen Biegewalze 64 ein Abschnitt 64b zum Formen einer geneigter Oberfläche geformt, der mit dem vom Abschnitt 62a zum Formen konkaven Oberfläche verbunden ist, um so die äußere Seitenfläche F zu formen, die an die konkave Oberfläche I des geformten Balkens 30 als geneigte Oberfläche angrenzt.
Der Abschnitt 64a zum Formen der konkaven Oberfläche der zweiten oberen Biegewalze 64 ist als gekrümmte Oberfläche mit einer vordefinierten Krümmung geformt, sodass die konkave Oberfläche I mit der maximalen Tiefe d3a von 2,4 mm geformt wird, die geringer ist als 3 mm, was die maximale Tiefe d2 der konkaven Oberfläche I ist, die wieder hergestellt wird, nachdem der zweite Schritt ST2 von der ersten oberen Biegewalze 62 abgeschlossen wurde.
Zusätzlich ist der Abschnitt 64b zum Formen der geneigten Oberfläche so geformt, dass ein geneigter Winkel θ3a 8° beträgt, was niedriger ist als 10°, was der geneigte Winkel θ2 der äußeren Seitenfläche F ist, der wieder hergestellt wird, nachdem der zweite Schritt ST2 von der ersten oberen Biegewalze 62 abgeschlossen wurde.
Form und Größe der zweiten oberen Biegewalze 64 sind nicht auf diese Beispiele beschränkt und können je nach Bedarf eingestellt werden.
Nachdem die konkave Oberfläche I und die benachbarte äußere Seitenfläche F des geformten Balkens 30 durch den Abschnitt 64a zum Formen der konkaven Oberfläche und den Abschnitt 64b zum Formen der geneigten Oberfläche der zweiten oberen Biegewalze 64 geformt wurden, wird Restspannung, die an der konkaven Oberfläche I verblieben ist, die im zweiten Schritt ST2 zur maximal zulässigen Tiefe d2a geformt wurde, und die an der äußeren Seitenfläche F verblieben ist, absorbiert und die plastische Verformung wird geführt. Durch die plastische Verformung wird die maximale Tiefe d3 der konkaven Oberfläche I so beibehalten, dass sie 3 mm beträgt und der geneigte Winkel θ3 der äußeren Seitenfläche F zur vertikalen Linie beträgt ungefähr 8°.
Der vierte Schritt ST4 wird im Biegeschritt S6 von den dritten und vierten und fünften Biegewalzeinheiten BR3, BR4 und BR5 der Rundbiegemaschine 6 durchgeführt.
Nachdem die konkave Oberfläche I des geformten Balkens 30 so angeordnet wurde, dass sie zur Innenseite der Krümmung hin gerichtet ist, wird der geformte Balken 30 so geformt, dass er die Krümmung durch drei Schritte an dem vierten Schritt ST4 hat.
Mit Bezug auf die 8 werden Verformungen der konkaven Oberfläche I und der geneigten äußeren Seitenfläche F, wenn der geformte Balken 30 geformt wird, um die Krümmung durch die drei Schritte an dem vierten Schritt ST4 zu haben, detailliert beschrieben.
Wie in 8 dargestellt haben die dritten, vierten und fünften unteren Biegewalzen 65 der dritten, vierten und fünften Biegewalzeinheiten BR3, BR4 und BR5 dieselbe Größe und Form wie die untere Oberfläche des geformten Balkens 30.
Zusätzlich werden der Abschnitt 42a zum Formen der konkaven Oberfläche und der Abschnitt 42b zum Formen der geneigten Oberfläche zum Formen der konkaven Oberfläche I und der geneigten äußeren Oberfläche F nicht an den dritten, vierten und fünften oberen Biegewalzen 66 geformt.
Dementsprechend wird, wenn die Krümmung am geformten Balken 30 geformt wird, der durch die dritten, vierten und fünften oberen Biegewalzen 65 läuft, die unregelmäßige Verdickung (heel tap), die an der Oberfläche des geformten Balkens 30 auftritt, die zur Innenseite der Krümmung hin gerichtet ist, von der konkaven Oberfläche I absorbiert.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Spannung, die von der unregelmäßigen Verdickung (heel tap) an der konkaven Oberfläche I erzeugt wird, an die äußere Seitenfläche F abgegeben, die an die konkave Oberfläche I angrenzt und an der äußeren Seitenfläche F absorbiert, während der geneigte Winkel klein wird.
Während der geformte Balken 30 durch die dritte obere Biegewalze 65 läuft, wird die maximale Tiefe d41 der konkaven Oberfläche I auf 3,2 mm erhöht und der geneigte Winkel θ41 der äußeren Seitenfläche F wird im Schritt ST41 auf 5° reduziert.
Während der geformte Balken 30 die vierte obere Biegewalze 65 durchläuft, wird die maximale Tiefe d42 der konkaven Oberfläche I auf 3,4 mm erhöht und der geneigte Winkel θ42 der äußeren Seitenfläche F wird in Schritt ST42 auf 2° reduziert.
Während der geformte Balken 30 die fünfte obere Biegewalze 65 durchläuft, wird die maximale Tiefe d43 der konkaven Oberfläche I auf 3,4 mm gehalten aber der geneigte Winkel θ43 der äußeren Seitenfläche F wird in Schritt ST43 auf 0° reduziert.
Wie oben beschrieben wird, nachdem die konkaven Oberfläche I an der Oberfläche des geformten Balkens 30 geformt wurde, die sequenziell gebogen wird, um mindestens einen der geschlossenen Abschnitte durch die Vielzahl von Profilwalzen R1–R7 im Profilwalzschritt S4 herzustellen, die Spannung, die an der inneren Oberfläche der Krümmung des geformten Balkens 30 von der unregelmäßigen Verdickung (heel tap) erzeugt wird, von der konkaven Oberfläche I im Biegeschritt S6 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung absorbiert. Somit wird das Auftreten der Delle D verhindert.
Wenn die konkaven Oberfläche I an der inneren Oberfläche der Krümmung des geformten Balkens 30 geformt wird, wird die äußere Seitenfläche F, die an die konkave Oberfläche I angrenzt, als die geneigte Oberfläche geformt, so dass sie unregelmäßige Verformungen der benachbarten Seitenfläche der konkaven Oberfläche I absorbiert.
Zu diesem Zeitpunkt wird die äußere Seitenfläche F so geformt, dass sie jeweils im ersten Schritt ST1, im zweiten Schritt ST2 und im dritten Schritt ST3 vordefinierte geneigte Winkel erhält.
Hingegen wird der geneigte Winkel der äußeren Seitenfläche F im vierten Schritt ST4 nicht so eingestellt, dass er die Spannung absorbiert, die von der unregelmäßigen Verdickung (heel tap) an der konkaven Oberfläche I erzeugt wird, wenn der geformte Balken geformt wird um die Krümmung zu erhalten.
Der geformte Balken 40, der durch das Profilwalzverfahren geformt wird, um die Krümmung zu erhalten, wird so geformt, dass er zwei geschlossene Abschnitte hat und wird durch den Schneidschritt S7 so hergestellt, dass er eine Stoßfängerstange 60 für ein Fahrzeug ist, die in 9 gezeigt ist.
Der geformte Balken, der durch das Profilwalzverfahren hergestellt wird, verhindert eine Verschlechterung der Schlagfestigkeit, da das Auftreten der Dellen im unteren geschlossenen Abschnitt durch die unregelmäßigen Verdickung (heel tap), wie in 9 gezeigt, verhindert wird.
Falls der geformte Balken gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf die Stoßfängerstange 60 für das Fahrzeug angewandt wird, wird die gekrümmte Oberfläche nicht um die inneren und äußeren Löcher H herum geformt, an welche das Abschlepphaken-Rohr (nicht dargestellt) montiert wird. Daher kann das Abschlepphaken-Rohr (nicht dargestellt) leicht geschweißt werden.
Obwohl diese Erfindung in Verbindung damit beschrieben wurde, was zur Zeit als praktische exemplarische Ausführungsformen betrachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil dazu dient, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die in den Geist und Schutzumfang der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sind.
Ein erstes Profilwalzverfahrens umfasst einen Profilwalzschritt, der durch eine Vielzahl von Profilwalzen durchgeführt wird und einen Biegeschritt, der von einer Rundbiegemaschine durchgeführt wird, welche mit einer Vielzahl von Biegewalzeinheiten ausgestattet ist, wobei, nachdem eine konkaven Oberfläche an einer Oberfläche eines geformten Balkens geformt wird, der sequenziell so gebogen wurde, dass er im Profilwalzschritt ein geschlossenes Profil hat, die konkave Oberfläche so angeordnet wird, dass sie zu einer Innenseite einer Krümmung des geformten Balkens in der Rundbiegemaschine hin gerichtet ist und der geformte Balken im Biegeschritt so geformt wird, dass er durch mehrere Schritte die Krümmung erhält.
Ein zweites Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des ersten Profilwalzverfahrens zudem, dass die Formung der konkaven Oberfläche an der hintersten Profilwalze der Vielzahl von Profilwalzen beginnt.
Ein drittes Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des ersten Profilwalzverfahrens zudem, dass die Formung des geformten Balkens, damit er die Krümmung erhält, von mindestens drei Biegewalzeinheiten vorgenommen wird, die in der Rundbiegemaschine bereitgestellt sind.
Ein viertes Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des ersten Profilwalzverfahrens zudem, dass der geformte Balken eine äußere Seitenfläche einschließt, die an die konkave Oberfläche angrenzt, und die äußere Seitenfläche zur konkaven Oberfläche hin abgeschrägt ist, so dass ein geneigter Winkel geformt wird.
Ein fünftes Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des vierten Profilwalzverfahrens zudem, dass der geneigte Winkel der äußeren Seitenfläche im Profilwalzschritt aber nicht im Biegeschritt eingestellt wird.
Ein sechstes Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des ersten Profilwalzverfahrens zudem, wobei die einen dritten Schritt, worin geformt wird, dass sie eine Tiefe die konkave Oberfläche erhält, die geringer ist so als konkave Oberfläche als vordefinierte Krümmung geformt ist.
Ein erster geformter Balken ist bevorzugt durch Anwendung des ersten Profilwalzverfahrens hergestellt.
Ein weiterer geformter Balken ist bevorzugt gemäß dem ersten geformten Balken hergestellt, indem der Balken so geformt wird, dass er mindestens einen geschlossenen Abschnitt hat und die konkave Oberfläche an einer Oberfläche des geschlossenen Abschnitts geformt ist, die zur Innenseite der Krümmung des geformten Balkens hin gerichtet ist.
Ein neuntes Profilwalzverfahren umfasst einen Profilwalzschritt, wobei ein geformter Balken mit mindestens einem geschlossenen Abschnitt durch sequenzielles Biegen einer Platte durch eine Profilwalzeinheit profilgewalzt wird, die mit einer Vielzahl von Profilwalzen ausgestattet ist und einen Biegeschritt umfasst, worin der geformte Balken durch eine Rundbiegemaschine, die mit einer Vielzahl von Biegewalzeinheiten ausgestattet ist so geformt wird, dass eine Krümmung, erhält, wobei das Profilwalzverfahren weiterfolgendes umfasst:
einen ersten Schritt, worin eine konkave Oberfläche an einer Oberfläche des geformten Balkens geformt wird, die zu einer Innenseite der Krümmung hin gerichtet ist;
einen zweiten Schritt, worin die konkave Oberfläche so geformt wird, dass sie eine maximale zulässige Tiefe erhält;
einen dritten Schritt, worin die konkave Oberfläche so geformt wird, dass sie eine Tiefe enthält, die geringer ist als die maximale zulässige Tiefe, so dass die Restspannung eines geformten Abschnitt absorbiert und die plastische Verformung geführt wird; und
einen vierten Schritt, worin die konkave Oberfläche des geformten Balkens so angeordnet wird, so dass sie zur Innenseite der Krümmung hin gerichtet ist, so dass eine unregelmäßige Verdickung (heel tap) auf Grund der Formung der Krümmung absorbiert wird und der geformte Balken so geformt wird, dass die Krümmung durch mehrere Schritte erhält.
Ein zehntes Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des neunten Profilwalzverfahrens zudem, dass der erste Schritt von der hintersten Profilwalze der Profilwalzeinheit durchgeführt wird.
Ein elftes Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des neunten Profilwalzverfahrens zudem, dass der zweite bis vierte Schritt der Rundbiegemaschine durchgeführt werden.
Ein zwölftes Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des neunten Profilwalzverfahrens zudem, dass der geformte Balken eine äußere Seitenfläche einschließt, die an die konkave Oberfläche angrenzt, und die äußere Seitenfläche so geformt ist, dass sie einen jeweiligen vordefinierten geneigten Winkel in jedem Schritt hat.
Ein dreizehntes Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des zwölften Profilwalzverfahrens zudem, dass der geneigte Winkel der äußeren Seitenfläche jeweils im ersten Schritt, im zweiten Schritt und im dritten Schritt eingestellt wird.
Ein vierzehntes Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des zwölften Profilwalzverfahrens zudem, dass der geneigte Winkel der äußeren Seitenfläche im vierten Schritt nicht eingestellt wird, so dass eine Spannung aufgrund der unregelmäßigen Verdickung (heel tap) zur konkaven Oberfläche hin, die bei Formung des geformten Balkens auftritt, absorbiert wird.
Ein fünfzehntes Profilwalzverfahren umfasst bevorzugt als weitere Ausbildung des neunten Profilwalzverfahrens zudem, dass der vierte Schritt mindestens in drei Biegewalzeinheiten durchgeführt wird.
Ein weiterer geformter Balken ist mit Hilfe des neunten Profilwalzverfahrens hergestellt worden.
Bevorzugt ist der weitere geformte Balken so geformt, dass er mindestens einen geschlossenen Abschnitt hat und die konkave Oberfläche an der Oberfläche des geschlossenen Abschnitts so geformt ist, dass sie zur Innenseite der Krümmung des geformten Balken hin gerichtet ist.

Claims

Ein Profilwalzverfahren zur Herstellung eines geschlossenen Hohlprofilbalkens umfassend: a) einen Profilwalzschritt, in dem ein Blech (10) durch eine Vielzahl von Profilwalzen sequenziell zu einem Hohlprofil mit mindestens einem geschlossenen Abschnitt gebogen wird; und b) einen Biegeschritt, in dem das Hohlprofil durch eine Rundbiegemaschine (6), welche mit einer Vielzahl von Biegewalzeinheiten ausgestattet ist, in mehreren Schritten und durch mindestens drei Biegewalzeinheiten mit einer vorbestimmten Krümmung zu dem geschlossenen Hohlprofilbalken gebogen wird; dadurch gekennzeichnet, c) indem, nachdem das Hohlprofil mit dem mindestens einen geschlossenen Abschnitt gebogen wurde, beginnend mit der letzten Profilwalze der Vielzahl von Profilwalzen eine konkave Oberfläche (I) an einer Oberfläche des geschlossenen Abschnitts des Hohlprofils geformt wird, wobei die konkave Oberfläche (I) so angeordnet ist, dass sie zu einer Innenseite der Krümmung des geformten Hohlprofilbalkens in der Rundbiegemaschine (6) hin gerichtet ist; d) wobei das Hohlprofil mit einer äußeren Seitenoberfläche (F) angrenzend an die konkave Oberfläche (I) so geformt wird, dass die Seitenoberfläche (F) mit einem Neigungswinkel (θ) zur konkaven Oberfläche (I) hin geneigt ist, wobei der Neigungswinkel (θ) im Profilwalzschritt vor dem Biegeschritt eingestellt wird; und e) wobei die konkave Oberfläche (I) so geformt wird, dass sie unregelmäßige Verdickungen (heel taps) absorbiert, während der geschlossene Hohlprofilbalken seine Krümmung erhält.
Das Profilwalzverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Formung und Anordnung der konkaven Oberfläche (I) durch die folgenden Schritte vorgenommen wird: erster Schritt: Formen der konkaven Oberfläche (I) an einer Oberfläche des Hohlprofils, die zur Innenseite der Krümmung hin gerichtet ist; zweiter Schritt: Formen der konkaven Oberfläche (I) mit einer maximalen Tiefe; dritter Schritt: Rückformen der konkaven Oberfläche (I) mit einer niedrigeren Tiefe als die maximalen Tiefe, zu einer Absorption von Restspannung eines geformten Abschnitts, wobei eine plastische Verformung eingeführt wird; und vierter Schritt: Anordnen der konkaven Oberfläche (I) zur Innenseite der Krümmung hin, zur Absorption von unregelmäßigen Verdickungen (heel taps) bei einem Formen der vorbestimmten Krümmung des Hohlprofilbalkens über mehrere weitere Schritte und durch mindestens drei Biegewalzeinheiten; wobei der erste Schritt durch die letzte Profilwalze der Vielzahl von Profilwalzen durchgeführt wird; wobei der zweite und dritte Schritt von den Biegewalzeinheiten der Rundbiegemaschine (6) durchgeführt werden; und wobei die Seitenoberfläche (F) in jedem Schritt vom ersten bis zum dritten Schritt und nur vor dem vierten Schritt mit einem jeweiligen vorbestimmten Neigungswinkel (θ) geformt wird.
Das Profilwalzverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die konkave Oberfläche (I) mit einer weiteren vordefinierten Krümmung geformt wird.
Das Profilwalzverfahren gemäß Anspruch 2–3, wobei der zweite bis vierte Schritt mit der Rundbiegemaschine (6) durchgeführt werden.
Das Profilwalzverfahren gemäß Anspruch 2–4, wobei der Neigungswinkel (θ) der äußeren Seitenfläche (F) im vierten Schritt nicht eingestellt wird, so dass eine Spannung aufgrund der unregelmäßigen Verdickung (heel tap) zur konkaven Oberfläche (I) hin, die bei Formung des Hohlprofils auftritt, absorbiert wird.
Der geformte Hohlprofilbalken, der durch Anwendung des Profilwalzverfahrens gemäß einem der Ansprüche 1–5 hergestellt worden ist, umfassend: a) ein Hohlprofilbalken, der entlang einer Längsachse mit einer Krümmung verläuft und an mindestens einem Abschnitt ein geschlossenes Profil um die Längsachse herum aufweist, wobei der Hohlprofilbalken aus einem gebogenen Band (10) profilgewalzt ist; gekennzeichnet durch b) eine konkave Oberfläche, die quer zur Längsachse und zur Innenseite der Krümmung des Hohlprofilbalkens hin weist; c) eine äußere Seitenoberfläche (F) angrenzend an die konkave Oberfläche (I), wobei die Seitenoberfläche (F) mit einem Neigungswinkel (θ) zur konkaven Oberfläche (I) hin geneigt ist; und d) wobei die konkave Oberfläche (I) eine glatte Oberfläche ohne unregelmäßige Verdickungen (heel taps) aufweist, die während des Biegens der Krümmung von der konkave Oberfläche (I) absorbiert worden sind.