EP2996825B1 - Verfahren und anlage zur herstellung von blechtafeln - Google Patents

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EP2996825B1
EP2996825B1 EP14734379.2A EP14734379A EP2996825B1 EP 2996825 B1 EP2996825 B1 EP 2996825B1 EP 14734379 A EP14734379 A EP 14734379A EP 2996825 B1 EP2996825 B1 EP 2996825B1
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shaped
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rolling
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    • B21D25/04—Clamping arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method and a plant for the production of metal sheets of extruded profiles of small thickness, which are in particular made of magnesium or magnesium alloys, by means of an extrusion press.
  • DE 101 50 021 B4 discloses a method and an apparatus for producing profiles or sheet metal parts from magnesium or magnesium alloys by means of pressure forming by extrusion, rolling, forging or casting, wherein the liquid melt is introduced into a continuous casting or extrusion for producing a semi-finished product and immediately thereafter by this semi-finished Forming is brought into its final form in the hot state, wherein the temperature of the material after solidification from the melt during the entire production in a range of 250 ° C to 530 ° C. is held and the manufacturing process is carried out from casting to cooling of the moldings in total in an inert atmosphere or in a vacuum.
  • the apparatus for carrying out these method steps is characterized in that the arrangement consists of a linking of a melting furnace, a continuous casting or extrusion device, with and without roll stand, a cutting device of one or more presses and a cooling device, the entirety or parts of the aforementioned devices are arranged in a protective gas or vacuum space.
  • the device specified for carrying out this method which consists of a linking of a melting furnace or crucible, a continuous casting device, one or more rolling stands, a cutting device, one or more presses and a cooling device and is operated in a protective gas or vacuum space is characterized in that a punching device is provided between the cutting device and the press designed as a forming press, with which punching and / or forming holes which are dimensionally and cross-section stable can be introduced into the blanks coming from the cutting device.
  • a disadvantage of this method it is also that only parts can be made with a limited width, because for larger parts, a considerable overhead for the working pressures to be controlled is required.
  • the tool and the machine frame must withstand the pressure applied during the manufacture of the semi-finished products or the parts pressing pressure with a corresponding back pressure and thus necessarily be dimensioned much larger.
  • the DE 43 33 500 C2 discloses a method for producing a cross-sectionally stepped and solid profile sheet with different wall thicknesses, in which first a semifinished product is produced whose cross section is similar to the cross section of the sheet in the thickness direction, and in which a sheet is rolled from the semifinished product, for the production of the semi-finished product, a hollow profile with circumferentially distributed, the desired wall thickness profile of the semifinished product corresponding wall thickness profile is extruded, while the hollow profile is separated along a surface line and formed into the semifinished product. Furthermore, two complementary profiles are superimposed, wherein at least one of the profiled contact sides of the complementary profiles is provided with a release agent, and the two complementary profiles are rolled out simultaneously with cylindrical, that is unampled rolls. Before rolling, the two complementary profiles are separated on two opposite generatrices.
  • Two parts are produced by this method.
  • the production process is discontinuous and only relatively narrow parts can be produced.
  • a disadvantage is further that due to the manufacture of the finished with two different wall thicknesses semi-finished product and a stepped roller assembly of the manufacturing process is relatively expensive.
  • the method comprises the steps of extruding or continuously casting a tubular body, cutting open the tubular body in its longitudinal direction, widening the tubular body into a flat body, rendering the flat body into a component that conforms to the drawing by means of production technologies known per se.
  • the device essentially consists of a linking of a melting unit, a continuous casting or extrusion unit, a longitudinal cutting device, a rolling stand, one or more forming units.
  • From the DE 10 2007 002 322 A1 is a process for the production of sheet metal or sheet metal parts from light metal, preferably magnesium, known, wherein in one or more preceding process steps an extruded profile in an open structure or a closed structure with subsequent slitting is made into an open structure and this then in one or several steps is subjected to straightening and directional bending over several rolling and bending stages.
  • the GB 2469 549 A on which the preamble of the independent claims 1 and 5 based, describes a method for producing a support structure, preferably a support structure for a vehicle seat with at least one seat shell for the seat part and / or the backrest of the vehicle seat, with the steps of producing a metallic semi-finished and Forming the same into a substantially flat sheet metal, separating a sheet metal part from the sheet metal and deforming the sheet metal part, wherein the production of the metallic semi-finished product is carried out by extrusion.
  • the US 2,681,734 A describes a device for extruding wide sheets, comprising a die element with a base portion in the form of an elongated U-shaped slot for producing a profile in U-shape, which is then flattened.
  • the US Pat. No. 1,133,903 A describes the conversion of metal tubes into flat strips by separating the tubes in the longitudinal direction and widening by means of a double flight and subsequent rolling.
  • the US 3,002,255 A describes a method for producing continuous metal strips and the like. Fabrication is accomplished by sequentially extruding a plurality of blocks in a shape other than flat, stepwise flattening following extrusion, and holding the mold under tension during the flattening step and winding the previously flattened strips during each extrusion step.
  • the GB 556 061 A describes an improvement in the production of iron and steel sheets from pipes which are continuously produced by casting. After leaving the die of the extruder these are cut longitudinally and widened by means of forming rollers and smoothed.
  • the US 5,829,298 A describes a method and apparatus for the continuous production of metal strips wherein a workpiece is fed to a punch to form a circular cross-section tube and slot formed therein and the tube is opened and flattened outwardly in the opposite direction in the slot region.
  • the object of the invention is that a method and a plant for the production of metal sheets of rope-shaped profiles of small thickness, in particular of magnesium or magnesium alloys, indicate, wherein the emerging from an extrusion die open or closed extrusion can be formed into a metal sheet.
  • this object is achieved by the specified embodiment of the steps mentioned in claim 1 and the characterizing features mentioned in claim 5.
  • the emerging from the extrusion die of an extruder open or closed extrusion becomes a flat sheet deformed and then subjected to a defined deformation by stretching.
  • a first step the extruded from the die extrusion is separated according to the length of the metal sheet to be produced and bent in a second step, the open or closed extruded into a U-shaped profile, the closed profile is previously separated along its surface line.
  • the U-shaped profile is placed in a take-up unit and grasped by means of gripping elements on the longitudinal sides of the U-shaped profile to deform in a fourth step by means of the outwardly moving gripping elements U-shaped profile to a metal sheet , Subsequently, in a fifth step, the metal sheets are smoothed in a defined stretching process.
  • the deformation of the U-shaped profile to a metal sheet can be supported by a pair of rollers, which is retracted into the U-shaped profile and by moving the individual rollers respectively in the direction of the longitudinal edge regions.
  • the deformation to the metal sheet is preferably carried out in a temperature range above 200 ° C and in a preferably inert atmosphere.
  • the plant consists of an extrusion press with a die producing the extrusion profile and a deformation unit adjoining the die, wherein the deformation unit is formed from a separation unit, a bending unit and a take-up unit.
  • the reeling unit may consist of either two movable gripping elements or one fixed and one movable gripping element. Alternatively, the reeling unit may consist of two movable rollers which can be moved into the U-shaped profile, the individual rollers being movable away from one another in the direction of the edge regions.
  • the rollers are formed from a combination of gripping elements and two movable in the U-shaped profile retractable rollers.
  • the rollers can be provided with a heat-resistant elastic surface coating. The roles that are used here are designed so that they do not cause surface damage.
  • the FIG. 1 shows the basic structure of the plant for carrying out the process for the production of metal sheets from extruded profiles.
  • the plant consists essentially of an extruder 1 for producing an extruded profile and a forming device 5. This consists of a separation unit 2, a Aufbiegeech 3 and a take-up unit 4th
  • a billet of magnesium alloy is formed into an extruded profile, for example, to a tubular profile.
  • the extruder 1 is stopped when the tubular profile has reached the length corresponding to the predetermined length of the metal sheet.
  • the separation unit 2 By means of the separation unit 2 , the tubular profile is cut to length.
  • the separator 2 may for example consist of a rotating jet nozzle, a laser, cutting rollers or a follower saw. If the separation of the tubular profile is done by cutting, is a suction device designed to minimize the risk of fire due to magnesium chips or magnesium dusts. It is also possible to introduce at the separation point a notch with a depth of 25 to 85% of the wall thickness and tear off the section of the tubular profile.
  • the separated portion of the tubular profile of the Aufbiegeech 3 is handed over.
  • the portion of the tubular profile is separated along a lateral surface and bent by means of a slot wedge and optionally some roles to a U-shaped profile.
  • touches of the pipe take place only at areas of the cut surfaces, which are later in the waste area of the sheet.
  • the separation can be done for example by a longitudinally movable Saugstrahldüse, a laser cutting device or the like.
  • This consists of a flat base and two movable gripping elements, wherein the gripping elements grasp the longitudinal sides of the U-shaped profile and roll up the U-shaped profile to a flat metal sheet.
  • FIG. 2 shows a tooling concept for a bridge tool for extruding open tubular profiles 8.
  • the bridge tool consists essentially of the die 6 and the mandrel part 7, between which a gap is formed, which determines the wall thickness of the profile 8 .
  • profiled ends 9 are provided.
  • FIG. 3 a and 3 b show variants for the profiled ends 9. These can be angled or formed as a thickening.
  • the profile 8 is cut by means of a separating device to a corresponding length.
  • the expansion can be done on the one hand via form rollers 10 .
  • form rollers 10 These form as in FIG. 4 shown, a kind of rail guide and expand the tubular profile 8 to a U-shaped profile 8 .
  • the separated open tubular profile 8 can be pushed with its longitudinal opening onto two movable angle strips 11 or the open tubular profile can be pushed onto the movable angle strips 11 immediately after leaving the pressing die ( FIG. 5 a) , By moving apart the angle strips 11 , the open tubular profile 8 is bent U-shaped ( FIG. 5 b) ,
  • the U-shaped bent profile 8 is then transferred to a take-up unit 4 .
  • the profile 8 is detected on its longitudinal sides by means of the collets 12 ( Fig. 5c, Fig. 5 d) and rolled up into a flat sheet 13 ( Fig. 5 e) , Due to the profiled ends 9 , a secure gripping and holding the profile 8 can be ensured.
  • the collets 12 are designed to float and one or both sides connected to hydraulic cylinders, whereby an adaptation to the profiled ends 9 of the longitudinal edges of the profile 8 is achieved. A slight concave or convex deflection at the profiled ends 9 at the longitudinal edges can thereby be compensated.
  • the rolled-up profile 8 is stretched linearly over the hydraulic cylinders.
  • the overpolishing rotational movement of the collets 12 is performed via the pivotable hydraulic cylinder.
  • the stretched material is free of disturbing buckling forces ( Fig. 5 f) ,
  • the floating collets 12 are aligned against fixed stops, whereby a constant stretching over the entire sheet width is ensured.
  • they are provided with a ceramic coating.
  • the collets 12 are opened and the stretched plate 13 is pushed in the longitudinal direction by means of a pneumatic cylinder.
  • the stretched plate 13 can now be handed over, on the one hand, in connection with a forming process, for example by pressing, stamping or the like. On the other hand, it is also possible to trim the stretched sheets 13 - removing the profiled ends - and to stack the sheets 13 .
  • a significant advantage of the method and the system is that by means of the gripping elements stretching of the metal sheet in the transverse direction can be performed.
  • stretching in the transverse direction can take place in a range of 1 to 10%.
  • the flatness can be significantly improved and on the other hand, a thickness configuration of the metal sheet can be achieved.

Landscapes

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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Blechtafeln aus strangförmigen Profilen geringer Dicke, welche insbesondere aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen hergestellt werden, mittels einer Strangpreßanlage.
  • Allgemein bekannt ist das Herstellen von Blechen durch ein Gießen von flüssiger Legierung zwischen zwei Walzen und anschließenden zahlreichen Walz- und Wärmebehandlungsprozessen. Aufgrund der großen Anzahl von Walzstichen vom Grobzum Feinblech ist dieses Verfahren sehr kostenintensiv. Die Schritte sind notwendig, um aus einem Gußgefüge ein umformbares Knetgefüge zu erzielen. Die hohe Anzahl von Walzstichen ist kostenintensiv.
  • In der DE 101 50 021 B4 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Profilen oder Blechteilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen mittels Druckumformung durch Strangpressen, Walzen, Schmieden oder Gießen offenbart, wobei die flüssige Schmelze in eine Stranggieß- oder Strangpreßeinrichtung zur Herstellung eines Halbzeuges eingebracht wird und unmittelbar danach dieses Halbzeug durch Umformung im Warmzustand in seine endgültige Form gebracht wird, wobei die Temperatur des Werkstoffes nach dem Erstarren aus der Schmelze während der gesamten Fertigung in einem Bereich von 250 ° C bis 530 °C gehalten wird und der Fertigungsprozeß vom Gießen bis zur Abkühlung der Formteile insgesamt in einer inerten Atmosphäre oder im Vakuum durchgeführt wird.
  • Die Vorrichtung zur Durchführung dieser Verfahrensschritte ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung aus einer Verkettung von einem Schmelzofen, einer Stranggieß- oder Strangpreßeinrichtung, mit und ohne Walzgerüst, einer Schneideinrichtung einer oder mehreren Pressen und einer Abkühleinrichtung besteht, die Gesamtheit oder Teile aus den vorgenannten Einrichtungen in einem Schutzgasoder Vakuumraum angeordnet sind.
  • Weiterhin wird in der DE 103 17 080 B4 ein Verfahren zur Herstellung von Blechformteilen aus Magnesium beschrieben, bei dem ein Blechformteil direkt im Anschluß an den Walzprozeß durch Umformen mit mindestens einer Presse in einem Temperaturbereich von >350° C bis 450° C hergestellt werden kann. Die zur Durchführung dieses Verfahrens angegebene Vorrichtung, welche aus einer Verkettung von einem Schmelzofen oder - tiegel, einer Stranggießeinrichtung, einem oder mehreren Walzgerüsten, einer Schneideinrichtung, einer oder mehrer Pressen und einer Abkühleinrichtung besteht und in einem Schutzgas- oder Vakuumraum betrieben wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schneideinrichtung und der als Umformpresse ausgebildeten Presse eine Stanzeinrichtung vorgesehen ist, mit der in die von der Schneideinrichtung kommenden Platinen form- und querschnittsstabile Stanz- und/oder Formlöcher einbringbar sind.
  • Mit der DE 102 47 129 A1 wird ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Profilen oder Blechformteilen aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen wiedergegeben, bei dem ein Halbzeug in Form eines Bleches durch Umformen, vorzugsweise durch Formpressen, in seine endgültige Form gebracht wird, wobei in einem Verfahrensschritt unmittelbar vor dem Umformvorgang die Oberfläche durch Spanabhebung, vorzugsweise durch Schaben, von Verunreinigungen befreit wird.
  • Von Nachteil bei diesem Verfahren ist es weiterhin , daß nur Teile mit einer beschränkten Breite hergestellt werden können, denn bei größeren Teilen wird ein erheblicher Mehraufwand für die zu beherrschenden Arbeitsdrücke erforderlich. Das Werkzeug und das Maschinengestell müssen dem beim Fertigen der Halbzeuge bzw. der Teile anliegenden Preßdruck mit einem entsprechenden Gegendruck standhalten und so notwendigerweise wesentlich größer dimensioniert werden.
  • Die DE 43 33 500 C2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines im Querschnitt gestuften und ein Vollprofil aufweisenden Bleches mit unterschiedlichen Wandstärken, bei dem zunächst ein Halbzeug hergestellt wird, dessen Querschnitt zu dem Querschnitt des Bleches in Dickenrichtung ähnlich ist, und bei welchem aus dem Halbzeug ein Blech gewalzt wird, wobei für die Herstellung des Halbzeuges ein Hohlprofil mit am Umfang verteilten, dem gewünschten Wanddickenverlauf des Halbzeuges entsprechendem Wanddickenverlauf stranggepreßt wird, und dabei das Hohlprofil entlang einer Mantellinie aufgetrennt und zu dem Halbzeug umgeformt wird. Weiterhin werden dabei zwei Komplementär-Profile aufeinandergelegt, wobei zumindest eine der profilierten Berührungsseiten der Komplementär-Profile mit einem Trennmittel versehen wird, und die beiden Komplementär-Profile gleichzeitig mit zylindrischen, das heißt ungestuften Walzen ausgewalzt werden. Vor dem Walzen werden die beiden Komplementär-Profile an zwei gegenüberliegenden Mantellinien getrennt.
  • Mit diesem Verfahren werden jeweils zwei Teile hergestellt. Der Fertigungsablauf ist diskontinuierlich und es können nur relativ schmale Teile hergestellt werden. Ein Nachteil ist weiterhin, daß auf Grund der Fertigung des mit zwei unterschiedlichen Wandstärken ausgeführten Halbzeuges sowie einer gestufte Walzenanordnung der Fertigungsprozeß relativ aufwendig ist.
  • Aus der DE 10 2008 048 496 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Blechformteilen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Das Verfahren umfaßt die Schritte - Strangpressen oder Stranggießen eines rohrförmigen Körpers, - Aufschneiden des rohförmigen Körpers in seiner Längsrichtung, - Aufweiten des rohrförmigen Körpers zu einem flächigen Körper, -Ausfertigen des flächigen Körpers zum zeichnungsgerechten Bauteil mittels an sich bekannter Fertigungstechnologien. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Verkettung von einer Schmelzeinheit, einer Stranggieß- oder Strangpreßeinheit, einer Längsschneideinrichtung, einem Walzgerüst, einer oder mehreren Umformeinheiten.
  • Aus der DE 10 2007 002 322 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Blechen oder Blechteilen aus Leichtmetall, vorzugsweise Magnesium, bekannt, wobei in einem oder mehreren vorgehenden Verfahrensschritten ein Strangpreßprofil in einer offenen Struktur bzw. einer geschlossenen Struktur mit anschließendem Aufschlitzen zu einer offenen Struktur hergestellt wird und dieses anschließend in einem oder mehreren Schritten einem Richtwalzen und Richtbiegen über mehrere Walz- und Biegestufen unterworfen wird.
  • Die GB 2469 549 A , auf welcher der Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 5 basiert, beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Stützstruktur, vorzugsweise einer Stützstruktur für einen Fahrzeugssitz mit mindestens einer Sitzschale für das Sitzteil oder / und die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes, mit den Verfahrensschritten Erzeugen eines metallischen Halbzeuges und Umformen desselben zu einem im Wesentlichen ebenen Blech, Abtrennen eines Blechteils von dem Blech und Verformen des Blechteils, wobei das Erzeugen des metallischen Halbzeugs durch Strangpressen erfolgt.
  • Die US 2,681,734 A beschreibt eine Vorrichtung zum Extrudieren von breiten Blechen, umfassend ein Matrizenelement mit einem Basisabschnitt in Form eines länglichen U-förmigen Schlitzes zur Herstellung eines Profils in U-Form, das anschließend abgeflacht wird.
  • Die US 1, 133,903 A beschreibt die Umwandlung von Metallrohren in flache Streifen durch Auftrennen der Rohre in Längsrichtung und Aufweiten mittels einer Doppelflugschar und anschließendes Walzen.
  • Die US 3,002,255 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von kontinuierlichen Metallbändern und dergleichen. Die Herstellung erfolgt durch ein aufeinanderfolgendes Extrudieren einer Mehrzahl von Blöcken in einer anderen als flachen Form, schrittweise Abflachung im Anschluss an die Extrusion und Halten der Form unter Spannung während des Einebnungsschrittes und Aufwickeln der zuvor abgeflachten Streifen während jedes Extrusionsschrittes.
  • Die GB 556 061 A beschreibt eine Verbesserung bei der Herstellung von Eisen- und Stahlblechen aus Rohren, die kontinuierlich durch Gießen hergestellt werden. Nach Verlassen der Matrize der Strangpresse werden diese längs aufgeschnitten und mittels Formwalzen aufgeweitet und geglättet.
  • Die US 5,829,298 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Metallbändern, wobei ein Werkstück einem Stempel zur Bildung eines Rohres mit kreisförmigem Querschnitt und einen darin ausgebildeten Schlitz zugeführt wird und das Rohr durch Nachaußenbiegen in gegenüberliegende Richtungen im Schlitzbereich geöffnet und abgeflacht wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, daß ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung von Blechtafeln aus strangförmigen Profilen geringer Dicke, insbesondere aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen, anzugeben, wobei die aus einem Strangpreßwerkzeug austretenden offenen oder geschlossenen Strangpreßprofile zu einer Blechtafel umgeformt werden können.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die angegebene Ausführung der im Anspruch 1 genannten Arbeitsschritte und die im Anspruch 5 genannten kennzeichnenden Merkmale gelöst. Das aus dem Strangpreßwerkzeug einer Strangpresse austretende offene oder geschlossene Strangpreßprofil wird zu einem ebenen Blech verformt und anschließend einer definierten Verformung durch Recken unterworfen.
  • In einem ersten Schritt wird das aus der Matrize austretende Strangpreßprofil entsprechend der Länge der herzustellenden Blechtafel abgetrennt und in einem zweiten Schritt das offene oder geschlossene Strangpreßprofil zu einem u-förmigen Profil aufgebogen, wobei das geschlossene Profil vorher entlang seiner Mantellinie aufgetrennt wird. In dem sich anschließenden dritten Schritt wird das u-förmige Profil in eine Aufrolleinheit verbracht und mittels Greifelementen an den Längsseiten des u-förmigen Profils erfaßt, um in einem vierten Schritt mittels der nach außen fahrenden Greifelemente das u-förmige Profil zu einer Blechtafel zu verformen. Anschließend werden in einem fünften Schritt die Blechtafeln in einem definierten Reckprozeß geglättet.
  • Die Verformung des u-förmigen Profils zu einer Blechtafel kann durch ein Rollenpaar, das in das u-förmige Profil eingefahren wird und durch Bewegen der einzelnen Rollen jeweils in Richtung der längsseitigen Randbereiche, unterstützt werden.
  • Die Verformung zur Blechtafel erfolgt vorzugsweise in einem Temperaturbereich oberhalb 200°C und in einer vorzugsweise inerten Atmosphäre.
  • Die Anlage besteht aus einer Strangpresse mit einer das Strangpreßprofil erzeugender Matrize und einer sich an die Matrize anschließende Verformungseinheit, wobei die Verformungseinheit aus einer Trenneinheit, einer Aufbiegeeinheit und einer Aufrolleinheit gebildet wird. Die Aufrolleinheit kann entweder aus zwei beweglichen Greifelementen oder aus einem feststehenden und einem beweglichen Greifelement bestehen. Alternativ dazu kann die Aufrolleinheit aus zwei beweglichen in das u-förmige Profil einfahrbare Rollen besteht, wobei die einzelnen Rollen in Richtung der Randbereichen voneinander wegbewegbar sind.
  • Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der Aufrolleinheit besteht darin, daß die aus einer Kombination aus Greifelementen und aus zwei beweglichen in das u-förmige Profil einfahrbare Rollen gebildet wird. Zum Schutz der Oberfläche der herzustellenden Blechtafel können die Rollen mit einer hitzebeständigen elastischen Oberflächenbeschichtung versehen werden. Die Rollen, die hierbei zum Einsatz kommen, sind so ausgebildet, daß sie keine Oberflächenbeschädigungen verursachen.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den übrigen Unteransprüchen und aus dem nachfolgend prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel ersichtlich.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher beschrieben werden. Es zeigen
    • Fig. 1
    - prinzigmäßiger Aufbau der Anlage
    Fig. 2
    - ein Werkzeugkonzept
    Fig. 3 a - b
    - Varianten der profilierten Enden
    Fig. 4
    - Aufweiten über Rollen
    Fig. 5 a - g
    - Werkzeugkonzept für offene Profile
  • Die Figur 1 zeigt den prinzipmäßigen Aufbau der Anlage zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Blechtafeln aus Strangpreßprofilen. Die Anlage besteht im wesentlichen aus einer Strangpresse 1 zur Herstellung eines Strangpressprofils und einer Umformeinrichtung 5. Diese besteht aus einer Trenneinheit 2, einer Aufbiegeeinheit 3 und einer Aufrolleinheit 4.
  • Mittels der Strangpresse 1 wird ein Pressbolzen aus einer Magnesiumlegierung zu einem Strangpressprofil, beispielsweise zu einem rohrförmigen Profil geformt. Die Strangpresse 1 wird gestoppt, wenn das rohrförmige Profil die Länge erreicht hat, die der entsprechend der vorgegebenen Länge der Blechtafel entspricht. Mittels der Trenneinheit 2 wird das rohrförmige Profil abgelängt.
  • Die Trenneinrichtung 2 kann beispielsweise aus einer umlaufenden Strahldüse, einem Laser, aus Schneidrollen oder einer mitlaufenden Säge bestehen. Sofern die Trennung des rohrförmigen Profils spanend erfolgt, ist eine Absaugvorrichtung
    vorgesehen, um eine Brandgefahr durch Magnesiumspäne oder Magnesiumstäube zu minimieren. Es besteht auch die Möglichkeit, an der Trennstelle eine Kerbe mit einer Tiefen von 25 bis 85% der Wandungsdicke einzubringen und den Abschnitt des rohrförmigen Profils abzureißen.
  • Anschließend wird der abgetrennte Abschnitt des rohrförmigen Profils der Aufbiegeeinheit 3 übergeben. Hier wird der Abschnitt des rohrförmigen Profils entlang einer Mantelfläche aufgetrennt und mittels eines Schlitzkeils und wahlweise einigen Rollen zu einem u-förmigen Profil aufgebogen. Dabei finden Berührungen des Rohres nur an Bereichen der Schnittflächen statt, die später im Abfallbereich des Bleches liegen. Das Auftrennen kann beispielsweise durch eine längsverfahrbare Saugstrahldüse, einer Laserschneideinrichtung oder ähnliches erfolgen.
  • Nach dem Auftrennen und dem Aufbiegen zu einem u-förmigen Profil wird dieses der Aufrolleinheit 4 übergeben. Diese besteht aus einer ebenen Grundfläche und zwei beweglichen Greifelementen, wobei die Greifelemente die Längsseiten des u-förmigen Profils erfassen und das u-förmige Profil zu einer ebenen Blechtafel aufrollen.
  • Die Figur 2 zeigt ein Werkzeugkonzept für ein Brückenwerkzeug zum Strangpressen von offenen rohrförmigen Profilen 8. Das Brückenwerkzeug besteht im wesentlichen aus der Matrize 6 und dem Dornteil 7, zwischen denen ein Spalt gebildet wird, der die Wanddicke des Profils 8 bestimmt. Am unteren offenen Ende des Profils 8 sind profilierte Enden 9 vorgesehen.
  • Die Figur 3 a und 3 b zeigen Varianten für die profilierten Enden 9. Diese können abgewinkelt oder als Verdickungen ausgebildet sein.
  • Nachdem das offene rohrförmige Profil 8 die Strangpresse verlassen hat, wird es aufgeweitet. In einem ersten Schritt wird das Profil 8 mittels einer Trenneinrichtung auf eine entsprechende Länge geschnitten. Das Aufweiten kann einerseits über Formrollen 10 erfolgen. Diese bilden, wie in Figur 4 dargestellt, eine Art Schienenführung und weiten das rohrförmige Profil 8 zu einem u-förmigen Profil 8 auf.
  • Andererseits kann das abgetrennte offene rohrförmige Profil 8 mit seiner Längsöffnung auf zwei verfahrbare Winkelleisten 11 geschoben werden bzw. das offene rohrförmige Profil kann gleich nach dem Verlassen der Pressmatrize auf die verfahrbaren Winkelleisten 11 geschoben werden (Figur 5 a). Durch Auseinanderfahren der Winkelleisten 11 wird das offene rohrförmige Profil 8 u-förmig aufgebogen (Figur 5 b).
  • Das u-förmig aufgebogene Profil 8 wird dann einer Aufrolleinheit 4 übergeben. Hier wird das Profil 8 an seinen Längsseiten mittels der Spannzangen 12 erfasst (Fig. 5c, Fig. 5 d) und zu einem ebenen Blech 13 aufgerollt (Fig. 5 e). Durch die profilierten Enden 9 kann ein sicheres Greifen und Halten des Profils 8 gewährleistet werden.
  • Die Spannzangen 12 sind schwimmend ausgelegt und ein- oder beidseitig mit Hydraulikzylinder verbunden, wodurch eine Anpassung an die profilierten Enden 9 der Längskanten des Profils 8 erreicht wird. Eine leichte konkave oder konvexe Durchbiegung an den profilierten Enden 9 an den Längskanten kann dadurch kompensiert werden.
  • Nach dem hydraulischen Spannvorgang wird das aufgerollte Profil 8 linear über die Hydraulikzylinder gereckt. Die überpolierende Rotationsbewegung der Spannzangen 12 wird über die schwenkbaren Hydraulikzylinder ausgeführt. Somit ist das gereckte Material frei von störenden Knickkräften (Fig. 5 f).
  • In der Endreckung werden die schwimmenden Spannzangen 12 gegen Festanschläge ausgerichtet, wodurch eine gleichbleibende Reckung über die gesamte Blechbreite gewährleistet wird. Um die Wärmeableitung über die Spannzangen 12 zu minimieren, sind diese mit einer keramischen Beschichtung versehen.
  • Nach dem Reckvorgang werden die Spannzangen 12 geöffnet und das gereckte Blech 13 in Längsrichtung mittels eines Pneumatikzylinders ausgeschoben. Das gereckte Blech 13 kann nun einerseits im Anschluß einer umformtechnischen Bearbeitung, beispielsweise durch Pressen, Stanzen oder dergleichen, übergeben werden. Andererseits ist es auch möglich die gereckten Bleche 13 zu beschneiden - Entfernen der profilierten Enden - und die Bleche 13 zu stapeln.
  • Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens und der Anlage besteht darin, dass mittels der Greifelemente ein Recken der Blechtafel in Querrichtung durchgeführt werden kann. Dabei kann das Recken in Querrichtung in einem Bereich von 1 bis 10% erfolgen. Durch das Recken der Blechtafel kann zum einen die Ebenheit entscheidend verbessert werden und zum anderen eine Dickenkonfiguration der Blechtafel erreicht werden. Ebenso ist
    entscheidend, dass dabei keine Oberflächenfehler verursachenden Kontaktstellen an den späteren Sichtflächen vorhanden sind.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung von Blechtafeln aus strangförmigen Profilen geringer Dicke aus Magnesium oder Magnesiumlegierungen, wobei in einem vorhergehenden Verfahrensschritt ein offenes oder geschlossenes Strangpreßprofil hergestellt wird, wobei gegebenenfalls das geschlossene Strangpreßprofil entlang seiner Mantellinie aufgetrennt wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - in einem ersten Schritt das Strangpreßprofil entsprechend der Länge der herzustellenden Blechtafel abgetrennt oder gekerbt wird;
    - das offene oder geschlossene Strangpreßprofil in einem zweiten Schritt zu einem u-förmigen Profil aufgebogen wird, wobei das geschlossene Profil vorher entlang seiner Mantellinie aufgetrennt wird;
    - in einem dritten Schritt das u-förmige Profil in eine Aufrolleinheit verbracht wird und mittels Greifelementen an den Längsseiten des u-förmigen Profils erfaßt wird;
    - in einem vierten Schritt mittels der nach außen fahrenden Greifelemente das u-förmige Profil zu einer Blechtafel verformt wird und
    - in einem fünften Schritt die Blechtafeln einer definierten Verformung durch Recken unterworfen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verformung des u-förmigen Profils zu einer Blechtafel durch ein Rollenpaar in das u-förmige Profil eingefahren wird und die einzelnen Rollen jeweils in Richtung der längsseitigen Randbereiche bewegt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verformung zur Blechtafel in einem Temperaturbereich oberhalb 200°C erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verfahrensschritte 1 bis 5 in einer inerten Atmosphäre oder einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden.
  5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung von Blechtafeln aus einem Strangpreßprofil,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Anlage aus einer Strangpresse (1) mit einer das Strangpreßprofil erzeugender Matrize und einer sich an die Matrize anschließenden Verformungseinheit (5) besteht, wobei die Verformungseinheit (5) aus einer Trenneinheit (2) zum Abtrennen des Strangpreßprofils entsprechend der Länge der herzustellenden Blechtafel, einer Aufbiegeeinheit (3) zum u-förmigen Aufbiegen des Profils zu der Blechtafel und einer Aufrolleinheit (4) mit beweglichen Greifelementen zum Aufrollen des u-förmigen Profils zu der Blechtafel und zum Recken der Blechtafel gebildet wird.
  6. Anlage nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Aufrolleinheit (4) aus zwei beweglichen Greifelementen besteht.
  7. Anlage nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Aufrolleinheit (4) aus einem feststehenden und einem beweglichen Greifelement besteht.
  8. Anlage nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Aufrolleinheit (4) aus zwei beweglichen in das u-förmige Profil einfahrbare Rollen besteht, wobei die einzelnen Rollen in Richtung der Randbereichen voneinander wegbewegbar sind.
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