DE3247824A1

DE3247824A1 - Verfahren zur herstellung eines mit einer oeffnung versehenen teils

Info

Publication number: DE3247824A1
Application number: DE19823247824
Authority: DE
Inventors: Tadaaki Ibaraki Ayabe; Katuo Utsunomiya Matui; Izumi Tochigi Ochiai
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1982-12-23
Publication date: 1983-07-07
Also published as: US4583675A; JPH0133258B2; DE3247824C2; KR890001370B1; JPS58110144A; KR840002671A

Description

Hitachi, Ltd.

5-1, Marunouchi 1-chome
Chiyoda-ku, Tokyo
Japan

22. Dezember 1982 A 4336

Beschreibung

Verfahren zur Herstellung eines mit einer Öffnung versehenen Teils

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Öffnung versehenen Teils wie z.B. eines Teils eines Fluidapparates, das als eine Fluidauslaßöffnung verwendet wird, oder eines Teils eines Gebläses, das als Mündungsring dient.

Ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Öffnung versehenen Teils gemäß Stand der Technik wird unter Bezugnahme auf die Fig„1 und 2 beschrieben. Ein flaches ringförmiges Rohstück 2 wird durch Stanzen aus einem als Material dienenden rechteckigen Metallblech 1 mit Hilfe einer Presse hergestellt. Anschließend wird ein mit einer Öffnung 7 versehenes Teil 3 hergestellt, indem eine Streckumbördelung innerhalb des Ringmaterials 2,wie durch den Teil 3a ange-

^O zeigt, und eine Schrumpfumbördelung außerhalb des Ringmaterials, wie durch den Teil 3b angezeigt, durch Ziehen mit Hilfe einer Presse bewirkt wird.

Bei dem bekannten oben beschriebenen Herstellungsverfahren werden Abschnitte des Materials oder des rechteckigen Metallmaterials 1 entsprechend den vier Eckabschnitten 4 und einem der Öffnung 7 entsprechenden Abschnitt 5 als Abfallmaterial ausgeworfen. Das Material hat daher eine sehr

geringe Ausbeute und ein großer Teil des Materials wird als Abfallmaterial verworfen. Wenn das Teil 3 durch Ziehen geformt wird, verringert sich die Dicke des Streckflaiisches 3a von seiner Basis zu seinem Ende hin, wodurch eine Verringerung der Festigkeit verursacht wird. Währenddessen · wird die Dicke des Schrumpfflansches 3b von seiner Basis zu seinem Ende hin erhöht, wodurch eine Gewichtserhöhung bewirkt wird.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer öffnung versehenen Teils zu schaffen, bei welchem der Materialabfall möglichst klein gehalten wird und das Teil eine einheitliche Dicke aufweist.

Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß ein Metallbandmaterial in seinem äußeren ümfangsabschnitt zur geringfügigen Verringerung seiner Dicke gewalzt wird und das Metallband zu einem ringförmigen Rohstück gewunden wird und daß durch Ziehen mindestens eines der äußeren und inneren Umfangsabschnitte des ringförmigen Rohstücks ein Flansch geformt wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.1 eine Draufsicht auf ein ringförmiges Rohstück, das durch Stanzen mit Hilfe eines bekannten Verfahrens zur Herstellung eines mit einer öffnung versehenen Teils hergestellt wird,

Fig.2 eine Querschnittsansicht eines mit einer öffnung ^oa versehenen Teils, das als vollendeter Gegenstand mit Hilfe des bekannten Verfahrens hergestellt worden ist,

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Fig.3 eine perspektivische Ansicht einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines mit einer öffnung versehenen Teils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 5

Fig.4 einen Querschnitt des Materials, das zur Herstellung eines mit einer öffnung versehenen Teils mit Hilfe des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet wird und mit Hilfe der Anlage, gezeigt in Fig.3, gewalzt wird,

Fig.5 eine Teildraufsicht des Materials, das zur Herstellung eines mit einer öffnung versehenen Teils durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird und abgeschnitten wird,

Fig.6 eine Teildraufsicht des Materials, das zur Herstellung eines mit einer öffnung versehenen Teils durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet und durch elektrisches Punktschweißen geschweißt wird, und

Fig.7 einen Querschnitt zur Erläuterung des Vorgangs der Formung von Flanschen in dem ringförmigen Rohstück, d_{as aus} dem Material, gezeigt in den Fig«A, 5 und 6, durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung geformt ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 beschrieben. Ein Metallbandmaterial 11 z.B. aus Stahl, Aluminium usw. mit einer Breite, die groß genug ist, um ein ringförmiges Rohstück zu bilden, ist in Spulenform aufgewickelt und auf einer Abrollhaspel 13 gelagert. Das Metallbandmaterial 11 wird von der Abrollhaspel 13 abgerollt und über eine Lockerungseinstelleinrichtung 14 zu einer Walzenbiegemaschine 15 gefördert, wo es mit Hilfe einer Richtbank 16 vor Erreichen der Walzenein-

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richtung 17 zur Durchführung des Walzvorganges gerade ausgerichtet wird. Die Walzeneinrichtung 17 weist, wie in Fig.4 gezeigt, eine sich drehende Walze 18 mit kleinerem Durchmesser, gelagert in einer vertikalen Position, und eine sich drehende Walze 19 mit größerem Durchmesser, gelagert in einer geneigten Position,auf, wobei die Walze 18 mit kleinerem Durchmesser in ihrem oberen Abschnitt einen geneigten Ausschnitt 18a aufweist. Die Walzen 18 und 19 mit kleinerem und größerem Durchmesser sind voneinander durch einen Spalt getrennt, der eine solche Abmessung aufweist, daß der Spalt an seinem unteren Ende kleiner als die Dicke des Metallbandmaterials 11 ist, an dem Startpunkt des Ausschnittes 18a ungefähr gleich der Dicke des Metallbandmaterials ist und im Bereich des Ausschnittes 18a größer als die Dicke des Metallbandmaterials ist. Das Metallbandmaterial 11 wird derart gewalzt, daß ein unteres Ende eines Abschnitts unterhalb des Ausschnittes.18a der Walze 18 möglichst dünn ausgebildet wird und die Dicke vom unteren Ende aus nach oben zunimmt, wobei das Metallbandmaterial 11 automatisch einwärts gebogen und in ein ringförmiges Rohstück geformt wird.

Ein dem Ausschnitt 18a der Walze 18 entsprechender Abschnitt des Metallbandmaterials 11 wird faltig, wie im Abschnitt 11a angezeigt. Das Ausmaß einer Biegung, geformt in dem Metallbandmaterial 11, kann sich verändern in Abhängigkeit davon, wie das Band 11 in Bezug auf die Dicke verformt wird. Das Ausmaß zeigt jedoch Veränderungen eines großen Wertes, wenn die Ausgangsdicke des Bandes 11 nicht einheitlich ist.

Dies macht es erforderlich, eine Führung 20 vorbestimmter gewölbter Form am Ausgang der Walzeinrichtung 17 vorzusehen, um Einstellungen zu bewirken. Das in ein ringförmiges Rohstück gebogene Metallbandmaterial 11 wird zu einer Schneidvorrichtung 21 gefördert. Ein Codiergerät 22 zur

^5 Umwandlung eines eine Anzahl von Drehungen repräsentierendes Signal in ein eine Länge repräsentierendes Signal ist vor der Schneideinrichtung 21 angeordnet in Berührung mit einer äußeren Umfangsfläche des Bandmaterials zur Messung

der ümfangslänge des Bandmaterials 11, weiche gefördert worden ist. Wenn das Metallbandmaterial 11 längenmäßig in einem ausreichenden Umfang zugeführt worden ist, um das ringförmige Rohstück'zu bilden, liefert das Codiergerät ein Signal an die Schneidvorrichtung 21, um das Metallbandmaterial 11 abzuschneiden. Wenn das Abschneiden des Metallbandmaterials 11 durchgeführt worden ist, wird das Band 11 gestanzt, um einen kleinen Abschnitt 11b (gestreifter Abschnitt) zu entfernen, der als Abfall verworfen wird, wie in Fig.5 gezeigt ist. Zu dieser Zeit wird ein Vorsprung 11c an einem Endabschnitt des abgetrennten Bandes 11 zum Schweißen ausgebildet. Anschließend wird der Vorsprung 11c durch eine elektrische Punktschweißmaschine 23, wie in Fig.3 gezeigt, mit dem anderen Endabschnitt derart verbun-

¹^ den, daß, wie in Fig.6 gezeigt ist, der Vorsprung 11c allein den anderen Endabschnitt überlappt und daß Endstirnabschnitte T1d und 11e, ausgenommen für die Endstirnseite des Vorsprungs 11c, gegen die Endstirnseite 11f des anderen Endabschnittes anstoßen. Die Punktschweißung ist in Fig.6 an der Stelle 11g gezeigt. Danach wird das ringförmige Rohstück mit Hilfe einer Presse 24, gezeigt in Fig.3, gezogen, um einen Streckflansch 25a an seiner Innenseite 11h und einen Schrumpfflansch 25b an seiner Außenseite 11i, gezeigt durch gestrichelte Linien, auszubilden, um einen

*^Ό Gegenstand 25, wie in Fig.7 gezeigt, zu schaffen. Der Streckflansch 25a wird durch Entfernen des gefalteten Abschnitts 11a des Rohstücks 11 und durch Verlängern des Materials des Rohstücks 11 geformt, so daß die Dicke des Gegenstandes vereinheitlicht wird und alle seine Abschnitte bezüglich

ihrer Dicke gleich dem mittleren Abschnitt 25c werden. Der Schrumpfflansch 25b wird geformt, während das Material selbst zusammengepreßt wird, damit seine Dicke auf einen Wert erhöht wird, der gleich demjenigen des mittleren Abschnitts 25c ist.

Duröh das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines mit einer öffnung versehenen Teils wird das Metallbandmaterial 11 zu einem ringförmigen Rohstück geformt durch

Walzen des äußeren Umfangsabschnittes des Bandes 11 derart, daß seine Dicke geringfügig verringert wird, und durch das Verfahren wird mindestens einer der inneren und äußeren Umfangsabschnitte des ringförmigen Rohstücks zur Ausbildung von Flanschen 25a und 25b gezogen. Nahezu das gesamte Material des Metallbandmaterials 11 kann zur Ausbildung des mit einer Öffnung versehenen Gegenstandes 25 benutzt werden Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Herstellung eines mit einer Öffnung versehenen Teils ohne Materialverschwendung und die Einsparung von Materialkosten. Der mit einer öffnung ausgebildete Gegenstand 25 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt keine Unzulänglich-

■ keiten in Bezug auf geringe Festigkeit oder großes Gewicht, weil die Flansche 25a und 25b die gleiche Dicke wie der mittlere Abschnitt 25c des Gegenstandes 25 haben.

Das Metallbandmaterial wird in Spulenform auf die Abrollhaspel 13 aufgewickelt. Die Lockerung des Materials wird durch die Einrichtung 14 zur Entfernung der Lockerung entfernt. Das Material wird durch die Richtbank 16 vor dem Walzvorgang gerade ausgerichtet. Dies ermöglicht eine kontinuierliche und automatische Massenproduktion des mit einer öffnung versehenen Gegenstandes 25.

Wenn das Metallbandmaterial 11 in seinem äußeren Umfangsabschnitt gewalzt und seine Dicke geringfügig durch das Walzen verringert worden ist, um ein ringförmiges Rohstück zu schaffen, wird der faltige Abschnitt 11a auf der Innenseite des Bandmaterials 11 entfernt, während die innere

^O Umfangsflache mit Hilfe einer Presse zur Ausbildung des Streckflansches 25a gezogen wird. Dies ermöglicht es, die Dicke des Streckflansches 25a gleich der Dicke des mittleren Abschnittes 25c des Gegenstandes 25 zu machen.

■ Wenn das ringförmige Rohstück, das aus dem Metallbandmaterial 11 geformt worden ist, abgeschnitten ist, wird der Vorsprung 11c zum Schweißen an einem Endabschnitt des ringförmigen Rohstücks ausgebildet und mit dem anderen Endab-

* schnitt des Rohstücks überlappt. Die überlappenden Bereiche werden durch elektrisches Punktschweißen miteinander verbunden, bevor die Flansche 25a und 25b durch Ziehen ausgebildet werden. Hierdurch wird eine verbesserte Abmessungsgenauigkeit erzielt.

Die verdienstvollen Wirkungen, welche durch die vorliegende Erfindung erzielt werden, schließen das folgende ein. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht es, daß nahezu das

O gesamte Material des Metallbandmaterials 11 bei der Herstellung des mit einer öffnung versehenen Gegenstandes 25 benutzt wird. Die Materialvergeudung kann daher minimiert werden, wodurch eine Einsparung von Materialkosten möglich ist. Da der Gegenstand 25 eine einheitliche Dicke aufweist,

^ ist der Gegenstand frei von geringer Festigkeit oder großem Gewicht.

Claims

Patentansprüche

ί 1J Verfahren zur Herstellung eines mit einer öffnung versehenen Teils, gekennzeichnet durch folgende' Schritte:

Walzen eines Metallbandmaterials (11) in seinem äußeren Umfangsabschnitt zur geringfügigen Verringerung seiner Dicke und Formen des Metallbandes in ein ringförmiges Rohstück

und

Ziehen mindestens eines der inneren und äußeren ümfangsabschnitte des ringförmigen Rohstückes zur Ausbildung mindestens eines Flansches (25a, 25b).

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallbandmaterial (11) von einer das Metallband tragenden Abrollhaspel (13) abgerollt wird, die Lockerung aus dem Metallbandmaterial entfernt wird und das Metallbandmaterial mit Hilfe einer Richtbank (16) vor dem Walzen des Metallbandmaterials gerade ausgerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Seite (11a) des Metallbandmaterials (11) gefaltet wird, wenn das Metallbandmaterial in seinem äußeren Umfangsabschnitt zur geringfügigen Verringerung seiner Dicke gewalzt wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Rohstück abgeschnitten und an einem Endabschnitt des abgeschnittenen ringförmigen Rohstücks ein Vorsprung (11c) gebildet wird, nachdem das Metallbandmaterial in ein ringförmiges Rohstück geformt ist, und daß der Vorsprung über den anderen Endabschnitt des abgeschnittenen ringförmigen Rohstücks gelegt wird, um sie durch elektrisches Punktschweißen zu verbinden, bevor mindestens ein Flansch durch Ziehen geformt wird.