EP2216109A1 - Verfahren zur Herstellung von umfangsseitig konturierten länglichen Formplatinen aus einem Metallstreifen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von umfangsseitig konturierten länglichen Formplatinen aus einem Metallstreifen Download PDF

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EP2216109A1
EP2216109A1 EP10001069A EP10001069A EP2216109A1 EP 2216109 A1 EP2216109 A1 EP 2216109A1 EP 10001069 A EP10001069 A EP 10001069A EP 10001069 A EP10001069 A EP 10001069A EP 2216109 A1 EP2216109 A1 EP 2216109A1
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blanks
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Definitions

  • the invention relates to a method for the production of circumferentially contoured elongated shaping blanks from a metal strip according to the features in the preamble of claim 1.
  • Circumferentially contoured oblong shaped blanks are known as the starting material for body parts of motor vehicles.
  • A, B or C pillars are produced from such body parts.
  • Such components are subjected to different loads in different lengths. Therefore, some changes in wall thickness occur in order to optimally meet the stresses occurring at different heights while reducing the use of material.
  • the material utilization especially in the case of circumferentially strongly contoured shaping blanks, is unsatisfactory.
  • the material committee is high.
  • the invention is based on the object to provide a method for the production of circumferentially contoured elongated shaping blanks with different thickness ranges over their length, in which a significantly improved material utilization of the starting material is achieved.
  • starting plates are first punched out of a metal strip of constant thickness in an interleaved position.
  • the planning of the position of the output boards depending on their peripheral contouring can be made with the greatest possible use of the metal strip.
  • a reduction of the reject is possible between 10 and 30%, depending on the contour.
  • the economical spreading is noticeably increased.
  • circumferentially substantially T-shaped contoured starting boards are punched out in nested transverse or longitudinal position to the longitudinal extent of the metal strip and then rolled off individually to form blanks before they form part of a further contouring to form bodies such as A-, B- or C. Be reworked pillars of a motor vehicle body.
  • the output boards are guided with effective in their longitudinal direction bias through the rolling stand.
  • suitable devices are used.
  • any thickness tolerances in a provided metal strip punched output boards are measured in accordance with the features of claim 4 prior to insertion into a rolling mill in its thickness. Taking into account the determined thickness tolerances then the output boards are rolled in the rolling mill to form blanks.
  • the invention makes it possible to punch output boards made of individual metal strips such as sheets or to integrate the punching process in a continuous production process.
  • the features of claim 5 provide that the output boards are punched from a metal strip drawn from a coil. The output boards are then singulated and finally guided longitudinally through a rolling stand and rolled here to form blanks with different thickness ranges.
  • FIG. 1 a metal strip as part of a metal strip 2 not defined in detail, which has a constant thickness D over its entire length.
  • the metal strip 2 may be subtracted from a coil, not shown. It is moved by a punch, not shown, with circumferentially substantially T-shaped contoured output boards 3 as shown in FIG FIG. 2 be punched out of the metal strip 2.
  • the shows FIG. 1 in that the punching operation takes place in such a way that the output boards 3 are punched out in a transverse position to the longitudinal extent of the metal strip 2 in a nested position.
  • the remaining material 4, ie the broke, can be significantly reduced in comparison with such a punching operation, in which output boards are cut out in the longitudinal direction of the metal strip 2 to extend.
  • the planned nested position of the output boards 3 before punching is in FIG. 1 illustrated in hatched lines.
  • the output boards 3 can also be arranged according to a non-illustrated embodiment to the metal strip 2 aligned longitudinally nested and then punched out.
  • the output boards 3 are measured prior to insertion into the roll stand 5 in thickness D 1 and then rolled, taking into account the determined thickness tolerances in the roll stand 5 to form blanks 6, as in the FIGS. 3 to 5 are shown.
  • the molding board 6 of FIGS. 3 to 5 differs from an output board 3 according to the FIGS. 2 to 4 in that the output circuit board 3 is dimensioned shorter in its length L than the length L 1 of the formplate 6, because an elongation occurs due to the unwinding of the output circuit board 3.

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Abstract

Bei dem Verfahren zur Herstellung von umfangsseitig konturierten länglichen Formplatinen (6) aus einem Metallstreifen, welche über ihre Länge (L 1 ) unterschiedliche Dickenbereiche aufweisen, werden zunächst aus einem Metallstreifen mit konstanter Dicke in verschachtelter Lage zur Längserstreckung des Metallstreifens ausgerichtete Ausgangsplatinen (3) gestanzt. Diese werden anschließend einzeln längsausgerichtet durch ein Walzgerüst (5) geführt und in diesem Walzgerüst (5) zu Formplatinen (6) mit unterschiedlichen Dickenbereichen abgewalzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von umfangsseitig konturierten länglichen Formplatinen aus einem Metallstreifen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Umfangsseitig konturierte längliche Formplatinen sind als Ausgangsmaterial für Karosserieteile von Kraftfahrzeugen bekannt. Aus solchen Karosserieteilen werden beispielsweise A-, B- oder C-Säulen hergestellt. Derartige Bauteile sind in verschiedenen Längenabschnitten unterschiedlich starken Belastungen unterworfen. Man nimmt daher bereichsweise Wanddickenänderungen vor, um den in unterschiedlicher Höhe auftretenden Spannungen unter Verminderung des Materialeinsatzes möglichst optimal gerecht zu werden.
  • In diesem Zusammenhang ist es bekannt, Metallbänder von Coils abzuwickeln und durch Walzgerüste zu führen. Der Abstand der Walzen der Walzgerüste wird hierbei so geregelt, dass die durchlaufenden Metallbänder bereichsweise unterschiedliche Dicken erhalten. Die verformten Metallbänder werden anschließend durch Stanzen geführt, wo umfangsseitig konturierte, längliche Formplatinen ausgeschnitten und diese danach der Weiterverarbeitung zugeführt werden.
  • Im Hinblick darauf, dass die Formplatinen nach dem Abwalzen der Metallbänder ausgestanzt werden und die abschnittsweisen Dickenbereiche der Metallbänder sich über ihre gesamte Breite erstrecken, ist die Materialausnutzung, insbesondere bei umfangsseitig stark konturierten Formplatinen, unbefriedigend. Der Materialausschuss ist hoch.
  • Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung von umfangsseitig konturierten länglichen Formplatinen mit über ihre Länge unterschiedlichen Dickenbereichen zu schaffen, bei welchem eine deutlich verbesserte Materialausnutzung des Ausgangsmaterials erreicht wird.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Entsprechend diesem Vorschlag werden zunächst aus einem Metallstreifen mit konstanter Dicke in verschachtelter Lage Ausgangsplatinen gestanzt. Hierbei kann die Planung der Lage der Ausgangsplatinen in Abhängigkeit von ihrer umfangsseitigen Konturierung mit größtmöglicher Ausnutzung des Metallstreifens vorgenommen werden. Eine Reduzierung des Ausschusses ist bei entsprechender Verschachtelung je nach der Kontur zwischen 10 und 30 % möglich. Das wirtschaftliche Ausbringen wird merklich erhöht.
  • Nach dem Stanzen der Ausgangsplatinen werden diese anschließend einzeln längsgerichtet durch ein Walzgerüst geführt und in diesem zu Formplatinen mit über die Länge unterschiedlichen Dickenbereichen abgewalzt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass es beim Abwalzen der Ausgangsplatinen zu den Formplatinen zu einer Längung des Materials kommt, was vorab bei der Planung der Ausgangsplatinen hinsichtlich ihrer verschachtelten Lage im Metallstreifen berücksichtigt werden muss.
  • Die Erfindung erweist sich insbesondere bei umfangsseitig im Wesentlichen T-förmig konfigurierten Formplatinen als besonders vorteilhaft. In diesem Zusammenhang werden gemäß Anspruch 2 umfangsseitig im Wesentlichen T-förmig konturierte Ausgangsplatinen in verschachtelter Quer- oder Längslage zur Längserstreckung des Metallstreifens ausgestanzt und dann vereinzelt zu Formplatinen abgewalzt, ehe sie anhand einer weiteren Konturgebung zu Formkörpern wie beispielsweise A-, B- oder C-Säulen einer Kraftfahrzeugkarosserie umgearbeitet werden.
  • Damit es nicht zu unerwünschten Konturabweichungen der fertig abgewalzten Formplatinen kommt, ist nach Anspruch 3 vorgesehen, dass die Ausgangsplatinen mit in ihrer Längsrichtung wirksamer Vorspannung durch das Walzgerüst geführt werden. Dazu werden geeignete Vorrichtungen eingesetzt.
  • Zur Berücksichtigung von eventuell vorhandenen Dickentoleranzen bei einem bereitgestellten Metallstreifen werden die ausgestanzten Ausgangsplatinen entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 4 vor dem Einführen in ein Walzgerüst in ihrer Dicke vermessen. Unter Beachtung der ermittelten Dickentoleranzen werden dann die Ausgangsplatinen in dem Walzgerüst zu Formplatinen abgewalzt.
  • Die Erfindung erlaubt es, Ausgangsplatinen aus einzelnen Metallstreifen wie Blechen zu stanzen oder aber den Stanzprozess in einen kontinuierlichen Fertigungsablauf einzubinden. In diesem Zusammenhang sehen die Merkmale des Anspruchs 5 vor, dass die Ausgangsplatinen aus einem von einem Coil abgezogenen Metallband gestanzt werden. Der Ausgangsplatinen werden dann vereinzelt und schließlich längsausgerichtet durch ein Walzgerüst geführt und hier zu Formplatinen mit unterschiedlichen Dickenbereichen abgewalzt.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    in der Draufsicht einen Längenabschnitt eines Metallbands;
    Figur 2
    in der Draufsicht eine aus dem Metallband gestanzte Ausgangsplatine;
    Figur 3
    in schematischer Seitenansicht eine Ausgangsplatine vor dem, beim und nach dem Durchlauf durch ein Walzgerüst;
    Figur 4
    eine Draufsicht auf die Darstellung der Figur 3 und
    Figur 5
    in der Draufsicht eine aus einer Ausgangsplatine abgewalzte Formplatine.
  • In der Figur 1 ist mit 1 ein Metallstreifen als Bestandteil eines in der Länge nicht näher definierten Metallbands 2 bezeichnet, das über seine gesamte Länge eine konstante Dicke D aufweist. Das Metallband 2 kann von einem nicht näher dargestellten Coil abgezogen sein. Es wird durch eine nicht näher dargestellte Stanze bewegt, wobei umfangsseitig im Wesentlichen T-förmig konturierte Ausgangsplatinen 3 entsprechend der Darstellung der Figur 2 aus dem Metallband 2 gestanzt werden. In diesem Zusammenhang zeigt die Figur 1, dass die Stanzoperation derart erfolgt, dass die Ausgangsplatinen 3 in Querlage zur Längserstreckung des Metallbands 2 in geschachtelter Lage ausgestanzt werden. Hierbei kann das verbleibende Restmaterial 4, also der Ausschuss, im Vergleich zu einer solchen Stanzoperation deutlich reduziert werden, bei welcher Ausgangsplatinen in Längsrichtung des Metallbands 2 sich erstreckend ausgeschnitten werden. Die geplante verschachtelte Lage der Ausgangsplatinen 3 vor dem Stanzen ist in Figur 1 in schraffierter Linienführung veranschaulicht.
  • Die Ausgangsplatinen 3 können aber auch gemäß einer nicht veranschaulichten Ausführungsform zum Metallband 2 längsausgerichtet verschachtelt angeordnet und dann ausgestanzt werden.
  • Nach dem Ausstanzen werden die Ausgangsplatinen 3 entsprechend den Figuren 3 und 4 längsausgerichtet durch ein Walzgerüst 5 geführt und hierbei entsprechend den jeweiligen Vorgaben mit über die Länge L unterschiedlichen Dickenbereichen A, B, C zu Formplatinen 6 abgewalzt (siehe auch Figur 5).
  • Beim Abwalzen der Ausgangsplatinen 3 werden diese mit in ihrer Längsrichtung wirksamen Vorspannung V durch das Walzgerüst 5 geführt. Dazu werden in den Figuren nicht näher dargestellte bekannte Vorrichtungen eingesetzt.
  • Außerdem werden die Ausgangsplatinen 3 vor dem Einführen in das Walzgerüst 5 in ihrer Dicke D1 vermessen und dann unter Berücksichtigung der ermittelten Dickentoleranzen in dem Walzgerüst 5 zu Formplatinen 6 abgewalzt, wie sie in den Figuren 3 bis 5 dargestellt sind.
  • Die Formplatine 6 der Figuren 3 bis 5 unterscheidet sich von einer Ausgangsplatine 3 gemäß den Figuren 2 bis 4 dadurch, dass die Ausgangsplatine 3 in ihrer Länge L kürzer als die Länge L1 der Formplatine 6 bemessen ist, weil durch das Abwalzen der Ausgangsplatine 3 eine Längung erfolgt.
    • Bezugszeichen:
    • 1 -
    Metallstreifen
    2 -
    Metallband
    3 -
    Ausgangsplatine
    4 -
    Restmaterial
    5 -
    Walzgerüst
    6 -
    Formplatine
    A -
    Dickenbereich v. 6
    B -
    Dickenbereich v. 6
    C -
    Dickenbereich v. 6
    D -
    Dicke v. 2
    D1
    -Dicke v. 3
    L -
    Länge v. 3
    L1 -
    Länge v. 6
    V -
    Vorspannung v. 3

Claims (5)

  1. Verfahren zur Herstellung von umfangsseitig konturierten länglichen Formplatinen (6) aus einem Metallstreifen (1), welche über ihre Länge (L1) unterschiedliche Dickenbereiche (A,B,C) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst aus einem Metallstreifen (1) mit konstanter Dicke (D) in verschachtelter Lage Ausgangsplatinen (3) gestanzt werden, die anschließend einzeln längsausgerichtet durch ein Walzgerüst (5) geführt und in diesem Walzgerüst (5) zu Formplatinen (6) mit über ihre Länge (L1) unterschiedlichen Dickenbereichen (A,B,C) abgewalzt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass umfangsseitig im Wesentlichen T-förmig konturierte Ausgangsplatinen (3) in verschachtelter Quer- oder Längslage zur Längserstreckung des Metallstreifens (1) ausgestanzt und dann vereinzelt zu Formplatinen (6) abgewalzt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsplatinen (3) mit in ihrer Längsrichtung wirksamer Vorspannung (V) durch das Walzgerüst (5) geführt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsplatinen (3) vor dem Einführen in das Walzgerüst (5) in ihrer Dicke (D1) vermessen und dann unter Berücksichtigung der ermittelten Dickentoleranzen in dem Walzgerüst (5) zu Formplatinen (6) abgewalzt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsplatinen (3) aus einem von einem Coil abgezogenen Metallband (2) gestanzt werden.
EP10001069A 2009-02-06 2010-02-03 Verfahren zur Herstellung von umfangsseitig konturierten länglichen Formplatinen aus einem Metallstreifen Active EP2216109B1 (de)

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