DE4442434C1 - Method for mfr. of rolled hollow plate profiles - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen rollgeformter Hohlprofile aus Blech gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a method for Manufacture roll-formed hollow profiles from sheet metal according to the Preamble of claim 1.
Üblicherweise werden derartige Hohlprofile, wie z. B. in der DE 35 13 382 A1 beschrieben, aus einem Blechstreifen ausgeformt, der in einem kontinuierlichen Verfahrensvorgang in die entsprechende Kastenprofilform gebracht wird. Die Längsränder des Blechstreifens werden dann zur Erstellung eines geschlossenen Profils miteinander verschweißt. Im Stand der Technik ist es bekannt, die Ränder stirnseitig an einem geraden Abschnitt des Hohlprofils miteinander zu verschweißen oder parallel aufeinanderliegende Randabschnitte gleich lang enden zu lassen und die im wesentlichen in einer Ebene seitlich nebeneinanderliegenden Stirnseiten durch eine aufgesetzte Schweißnaht miteinander zu verbinden. Um Hohlprofile mit sehr großer Genauigkeit herstellen zu können, mußte bislang entweder immer darauf geachtet werden, daß die Schweißnaht an einer für die Funktion des Profilkörpers belanglosen Stelle angebracht war oder eine Nachbearbeitung der Schweißnaht zur Beseitigung von Oberflächenüberhöhungen erfolgen mußte. Beide oben beschriebenen Verschweißungsarten machen jedoch eine Nachbearbeitung äußerst schwierig, da zum einen flache Oberflächenbereiche der angrenzenden Profilabschnitte entweder beim Beseitigungsvorgang der Oberflächenerhöhungen mit bearbeitet wurden und zum anderen gesondert ausgeformte Werkzeuge zur Nachbearbeitung von einer auf den Stirnseiten aufsitzenden Schweißnaht erforderlich sind. Wenn man eine unbeabsichtigte Bearbeitung angrenzender Profilbereiche vermeiden will, muß man eine Restoberflächenüberhöhung der Schweißnaht zulassen.Such hollow profiles, such as. B. in the DE 35 13 382 A1 described, from a sheet metal strip molded out in a continuous process is brought into the appropriate box profile shape. The Longitudinal edges of the metal strip are then used for creation a closed profile welded together. in the State of the art it is known to face the edges a straight section of the hollow profile together weld or lay parallel to each other To let edge sections end the same length and the in essentially side by side in a plane End faces with a weld seam connect to. To hollow profiles with very high accuracy To be able to manufacture has so far always had to be made sure that the weld seam on one for the Function of the profile body irrelevant point was attached or reworking the weld seam for removal of surface elevations had to take place. Both above described types of welding make however Post-processing is extremely difficult because it is flat Surface areas of the adjacent profile sections either in the process of removing the surface elevations were worked on and on the other hand separately formed Post-processing tools from one end seated weld seam are required. If you have one unintentional editing of adjacent profile areas want to avoid, you have to increase the residual surface Allow weld.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist in DE-Z, Bänder Bleche Rohre 11- 1987 Seiten 207 bis 212 beschrieben.A generic method is in DE-Z, strips, sheets, tubes 11- 1987 pages 207 to 212.
Das Handbuch der Fertigungstechnik Band 2/3 von Spur, Stöferle Carl-Hanser-Verlag München Wien 1985 Seiten 1318, 1319 offenbart ebenfalls Biegeverfahren mit Walzenprofiliermaschinen.The manual of manufacturing technology volume 2/3 from Spur, Stöferle Carl-Hanser-Verlag Munich Vienna 1985 pages 1318, 1319 also discloses bending processes with Roll Forming Machines.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von rollgeformten Hohlprofilen mit einer Schweißnaht bereitzustellen, das ermöglicht, auf vorteilhafte Weise ein Entfernen von Oberflächenerhöhungen der Schweißnaht durchzuführen.The present invention is based on the object a process for producing roll-formed hollow profiles to provide with a weld that allows on an advantageous way of removing surface elevations perform the weld.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. This object is achieved by the in claim 1 specified invention solved.
Durch die vorliegende Erfindung ist es nunmehr möglich, die Schweißnaht vor der eigentlichen Endformung des Hohlprofiles zu bearbeiten. Da die Schweißnaht nach der Vorformung in einem späteren Kantenbereich des Profils angeordnet ist, sind die angrenzenden Randbereiche des Blechstreifens in bezug auf die durch die Schweißnaht entstandene Oberflächenerhöhung je nach Abhängigkeit der in einem nachfolgenden Schritt endzuformenden Kante nach unten gekrümmt, so daß ohne eine ungewollte Bearbeitung der angrenzenden Oberflächenbereiche die Oberflächenerhöhung der Schweißnaht an dieser Stelle entfernt werden kann. Durch das nachfolgende Endformen kann dann selbst die Kante des Hohlprofils in eine sehr präzise Form gebracht werden.With the present invention it is now possible to Weld seam before the actual final shaping of the hollow profile to edit. Since the weld seam after the preforming in a later edge area of the profile is arranged, are the adjacent edge areas of the metal strip in in relation to the one created by the weld Surface increase depending on the dependence in one subsequent step to be finished edge down curved, so that without an unwanted processing of the adjacent surface areas the surface increase of Weld seam can be removed at this point. By the subsequent end forms can then even the edge of the Hollow profile can be brought into a very precise shape.
Vorteilhafterweise erfolgt die Verschweißung durch einen Hochfrequenzschweißvorgang, so daß die durch den Schweißvorgang entstehenden Oberflächenerhöhungen lediglich relativ gering ausfallen, die Schweißverbindung jedoch eine relativ hohe Festigkeit aufweist.The welding is advantageously carried out by a High frequency welding process, so that by the Welding process only increases the surface area turn out to be relatively small, but the welded connection is has relatively high strength.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die verschweißte Kante beim Endformen als ca. 90°-Kante ausgeformt werden kann. Ein Ausformen der verschweißten Kante beim Endformen als ca. 180°-Umbug ist ebenfalls als weitere Variante ausführbar.A preferred embodiment of the present invention is that the welded edge as final 90 ° edge can be formed. Forming the welded edge during final shaping as an approx. 180 ° fold also available as another variant.
Zur Beseitigung der Oberflächenerhöhungen vom Schweißvorgang wird Hobeln eingesetzt. Durch eine geometrisch einfach ausgeformte Schneide des Hobelmeißels läßt sich sehr präzise die Oberflächenerhöhung beseitigen.To eliminate the Increasing the surface of the welding process becomes planing used. By a geometrically simple shape The cutting edge of the planing chisel can be cut very precisely Eliminate surface increase.
Die Herstellung von im Prinzip endlosen Hohlprofilen läßt sich durch die Verwendung von Blechbandware in beliebigen Längen ermöglichen. The production of in principle endless hollow profiles yourself by using sheet metal strip goods in any Allow lengths.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungs beispiels näher erläutert.In the following, the present invention is based on an embodiment example explained in more detail.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 is a schematic representation of a first variant of the process according to the invention,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das mittels des Verfahrens gemäß Fig. 1 hergestellten Hohlprofils, Fig. 2 shows a cross section through the fabricated by the method shown in FIG. 1 the hollow profile,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Verfahrensvariante gemäß der vorliegenden Erfindung und Fig. 3 is a schematic representation of a second variant of the method according to the present invention, and
Fig. 4 einen Querschnitt durch das mittels des Verfahrens gemäß der Fig. 3 hergestellte Hohlprofil. Fig. 4 shows a cross section through the hollow profile produced by means of the method according to FIG. 3.
Die in Fig. 1 dargestellte erste Verfahrensvariante gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt im wesentlichen fünf Hauptschritte a bis e. Durch diese Verfahrensvariante soll ein in Fig. 2 dargestelltes sehr präzises und formgenaues Vierkanthohlprofil 1 mit gleichen Seitenlängen hergestellt werden. Vorab sei betont, daß die Verwendung des Hohlprofils 1 es erforderlich macht, daß sowohl die Maß- als auch die Formgenauigkeit der Außenkontur des Hohlprofils 1 von entscheidender Bedeutung sind.The first method variant shown in FIG. 1 according to the present invention essentially comprises five main steps a to e. This method variant is intended to produce a very precise and precise hollow square profile 1 with the same side lengths shown in FIG. 2. It should be emphasized in advance that the use of the hollow profile 1 makes it necessary that both the dimensional and the shape accuracy of the outer contour of the hollow profile 1 are of crucial importance.
Im Verfahrensschritt a) wird ein Blechstreifen 2, der eine vorbestimmte Breite und entsprechend zugeschnitte Länge aufweist, verbunden. Der Blechstreifen 2 kann aber auch als Rollbandware dem Verarbeitungsprozeß zur Herstellung von Hohlprofilen beliebiger Länge zugeführt werden. Der Blechstreifen 2 weist eine Oberseite 3, eine Unterseite 4 und entsprechend jeweils Stirnseiten 5, 6 aufweisende Randbereiche 7, 8 auf. In method step a), a sheet metal strip 2 , which has a predetermined width and a correspondingly cut length, is connected. The sheet metal strip 2 can, however, also be fed to the processing process for the production of hollow profiles of any length as a roll. The sheet metal strip 2 has an upper side 3 , an underside 4 and corresponding edge regions 7, 8 each having end faces 5 , 6 .
Im zweiten Verfahrensschritt b) wird ein Vorformhohlprofil durch einen Rollformvorgang hergestellt. Hierzu wird der Blechstreifen 2 in bekannter Weise durch nacheinander nachfolgende Rollformelemente 9 geführt, die ihn nach und nach in seine Vorform biegen. Die Rollformelemente 9 sind dabei hauptsächlich mit der Unterseite 4 des Blechstreifens 2 in Kontakt. Der Vorformvorgang erfolgt derart, daß die Randbereiche 8, 7 in einem späteren Kantenbereich 10 des Profils derart liegen, daß die Stirnseiten 5, 6 im wesentlichen genau aufeinander zugerichtet sind. Dies ist jedoch nur dann der Fall, wenn der spätere Kantenbereich 10 an der Stoßstelle noch nicht seine endgültige Form erlangt hat. Die Randbereiche 7, 8 des Blechstreifens 2 werden demnach in einem relativ stumpfen Winkel, der kleiner ist als 180° oder in einer leicht gekrümmten Form aufeinander zugeformt.In the second method step b), a preform hollow profile is produced by a roll molding process. For this purpose, the sheet metal strip 2 is guided in a known manner through successive roll form elements 9 , which gradually bend it into its preform. The roll form elements 9 are mainly in contact with the underside 4 of the metal strip 2 . The preforming process takes place in such a way that the edge regions 8 , 7 lie in a later edge region 10 of the profile in such a way that the end faces 5 , 6 are essentially exactly aligned with one another. However, this is only the case if the later edge region 10 has not yet reached its final shape at the joint. The edge regions 7 , 8 of the sheet metal strip 2 are accordingly formed towards one another at a relatively obtuse angle, which is less than 180 ° or in a slightly curved shape.
Im Verfahrensschritt c) werden dann die Endbereiche 7, 8 des Blechstreifens 2 durch einen elektrischen Hochfrequenzschweißvorgang unter Verwendung von mindestens einer Bandkantenführungsrolle 11 miteinander verschweißt. Durch einen Hochfrequenzschweißvorgang entsteht nur eine relativ geringe Oberflächenerhöhung der Schweißnaht 13, die jedoch bei sehr präzisen Hohlprofilen 1 durchaus einen Störfaktor darstellt.In method step c), the end regions 7 , 8 of the sheet metal strip 2 are then welded to one another by an electrical high-frequency welding process using at least one strip edge guide roller 11 . A high-frequency welding process results in only a relatively small increase in the surface area of the weld seam 13 , which, however, is a disruptive factor in the case of very precise hollow profiles 1 .
Deshalb wird im Verfahrensschritt d) die Oberflächenerhöhung an der Außenseite des Hohlprofils 1 durch einen Hobelvorgang mittels eines Hobels 12 entfernt. Durch die leicht nach unten gewinkelte Form der beiden Endbereiche 7, 8 kann durchaus ein Hobel 12 mit gerader oder leicht der Außenkontur des entsprechend zu bearbeitenden Bereiches mit etwas größerer Krümmung angepaßte Hobelschneide verwendet werden. Es ist aus der Zeichnung leicht zu ersehen, daß der Abtrag der Oberflächenerhöhung bei einem solchen Verfahren lediglich im Bereich der Schweißnaht 13 und nicht an den angrenzenden Oberflächenbereichen erfolgt.Therefore, in step d), the surface increase on the outside of the hollow profile 1 is removed by a planing process using a planer 12 . Due to the slightly downward angled shape of the two end regions 7, 8 , a plane 12 with a straight or slightly adapted to the outer contour of the area to be machined with a somewhat larger curvature can be used. It can easily be seen from the drawing that the removal of the surface elevation in such a method takes place only in the area of the weld seam 13 and not on the adjacent surface areas.
In einem abschließenden Endformvorgang e) wird wieder mittels Rollformelementen 9 oder anderer Formwerkzeuge die Kante, in der die Schweißnaht 13 liegt, endgeformt, so daß auch diese Kante mit einer sehr hohen Maß- und Formhaltegenauigkeit hergestellt ist.In a final final shaping process e), the edge in which the weld seam 13 lies is again shaped by means of roll form elements 9 or other shaping tools, so that this edge is also produced with a very high degree of dimensional and shape accuracy.
Ein Hochfrequenzschweißvorgang läßt die Herstellung derartig präziser und fester Schweißnähte 13 zu, daß die Verlagerung der Schweißnaht 13 in einen Kantenbereich des Profils keine nennenswerte Festigkeitseinbußen des Hohlprofils 1 mit sich bringt. Das geht sogar so weit, daß extreme Kantenumbiegungen, wie sie z. B. anhand der in Fig. 3 dargestellten zweiten Verfahrensvariante herstellbar sind.A high-frequency welding process allows the production of such precise and firm weld seams 13 that the displacement of the weld seam 13 into an edge region of the profile does not result in any significant loss of strength of the hollow profile 1 . This even goes so far that extreme edge bends, such as z. B. can be produced using the second method variant shown in FIG. 3.
Sofern bei der zweiten Verfahrensvariante gemäß der Fig. 3 und dem damit herzustellenden Hohlprofil gemäß Fig. 4 gleiche und ähnliche Bauteile und Verfahrensbestandteile verwendet werden, werden die gleichen Bezugsziffern wie bei der ersten Verfahrensvariante verwendet. Zur Vermeidung von Wiederholung werden gleiche und äquivalente Verfahrensschritte weitgehendst nicht noch einmal erläutert und es wird im folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen.If the same and similar components and process components are used in the second method variant according to FIG. 3 and the hollow profile to be produced according to FIG. 4, the same reference numbers are used as in the first method variant. To avoid repetition, the same and equivalent process steps are largely not explained again and only the differences are dealt with below.
Das in Fig. 4 dargestellte Hohlprofil 1 ist im wesentlichen eine im Querschnitt rechteckige Kastenform, die in der Mitte ihrer oberen langen Seite einen sich über die gesamte Länge des Profils erstreckenden Steg 14 aufweist. Der Steg 14 besteht aus zwei nebeneinanderliegenden Blechstreifenabschnitten und wird wie im folgenden noch erläutert wird, durch einen 180°- Umbug hergestellt.The hollow profile 1 shown in FIG. 4 is essentially a box shape with a rectangular cross section, which in the middle of its upper long side has a web 14 which extends over the entire length of the profile. The web 14 consists of two adjacent sheet metal strip sections and, as will be explained in the following, is produced by a 180 ° fold.
Die Verfahrensschritte a) und b) beziehen sich wieder auf das Zuführen eines Blechstreifens und das Rollformen eines Vorformhohlprofils. Bei dieser Verfahrensvariante ist darauf zu achten, daß die Randbereiche 7, 8 des Blechstreifens am freien Endbereich des Steges 14 liegen sollen. Die Endbereiche 7, 8 sind hierzu entsprechend wieder aufeinander zugebogen, so daß die Stirnseiten 5, 6 einander gegenüberliegen und aufeinander zugerichtet sind. Der Steg 14 erhält somit noch nicht seine endgültige flache Form und seine endgültige Höhe.The process steps a) and b) relate again to the feeding of a sheet metal strip and the roll forming of a preform hollow profile. In this variant of the method, care must be taken that the edge regions 7 , 8 of the sheet metal strip are to lie on the free end region of the web 14 . For this purpose, the end regions 7 , 8 are bent towards one another again, so that the end faces 5 , 6 lie opposite one another and are directed towards one another. The web 14 thus does not yet get its final flat shape and its final height.
Anschließend erfolgt im Verfahrensschritt c) die Verschweißung der Randbereiche 7, 8 und im Verfahrensschritt d) die Beseitigung der Oberflächenerhöhung der Schweißnaht 13. Auch hier sind die Randbereiche 7, 8 wieder so aufeinander zugeformt, daß die Oberflächenerhöhung der Schweißnaht 13 in diesem Bereich an höchster Stelle liegt, so daß der Hebel 12 auf einfache Weise die Oberflächenerhöhungen abtragen kann, ohne angrenzende Oberflächenbereiche mitzubearbeiten.The edge regions 7 , 8 are then welded in method step c) and the increase in surface area of the weld seam 13 is eliminated in method step d). Here, too, the edge regions 7 , 8 are shaped towards one another again so that the surface elevation of the weld seam 13 is at the highest point in this region, so that the lever 12 can easily remove the surface elevations without having to work on adjacent surface regions.
Im abschließenden Verfahrensschritt e) wird der Steg 14 in seine endgültige Form gebracht, so daß die Schweißnaht 13 wieder in einer Kante, nämlich dem 180°-Umbug am freien Ende des Steges 14 liegt.In the final method step e), the web 14 is brought into its final shape so that the weld seam 13 is again in an edge, namely the 180 ° fold at the free end of the web 14 .
Auch das nach der Verfahrensvariante 2 hergestellte Hohlprofil 1 zeichnet sich durch sehr große Festigkeit bei sehr präziser Maß- und Formhaltegenauigkeit aus.The hollow profile 1 produced according to process variant 2 is also characterized by very great strength with very precise dimensional and shape accuracy.
Claims (3)
- a) Zuführen eines Blechstreifens (2)
- b) Rollformen des Blechstreifens (2) zu einem Vorformhohlprofil derart, daß die Ränder (7, 8) des Blechstreifens (2) in einem späteren Kantenbereich des Profils (1) angeordnet sind, wobei die Stirnseiten (5, 6) der Blechränder (7, 8) im wesentlichen aufeinander zugerichtet sind
- c) Verschweißen der Ränder (7, 8) des Bleches (2)
- d) Nacharbeiten der Schweißnaht (13) zum Beseitigen
von Oberflächenerhöhung,
gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt: - e) Endformen des Hohlprofils (1), so daß die verschweißten Ränder (7, 8) unmittelbar in einer Kante (10) des Hohlprofils (1) angeordnet sind.
- a) feeding a sheet metal strip ( 2 )
- b) roll forming of the sheet metal strip ( 2 ) into a preform hollow profile such that the edges ( 7 , 8 ) of the sheet metal strip ( 2 ) are arranged in a later edge region of the profile ( 1 ), the end faces ( 5 , 6 ) of the sheet metal edges ( 7 , 8 ) are essentially directed towards one another
- c) welding the edges ( 7 , 8 ) of the sheet ( 2 )
- d) reworking of the weld seam ( 13 ) to remove surface increase,
characterized by the further process step: - e) final shaping of the hollow profile ( 1 ) so that the welded edges ( 7 , 8 ) are arranged directly in an edge ( 10 ) of the hollow profile ( 1 ).
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