EP3479919A1 - Cold forming method for sheet metal or metal foils - Google Patents
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- EP3479919A1 EP3479919A1 EP17199512.9A EP17199512A EP3479919A1 EP 3479919 A1 EP3479919 A1 EP 3479919A1 EP 17199512 A EP17199512 A EP 17199512A EP 3479919 A1 EP3479919 A1 EP 3479919A1
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Definitions
- the present invention relates to a cold forming process for sheets or metal foils.
- Known means and methods for improving the cold workability of sheets or metallic foils relate, on the one hand, to the improvement of the sheet or film properties with regard to, for example, elongation at break or solidification and, on the other hand, the tribological properties during the forming process, i. the reduction of the coefficients of friction between the interacting surfaces in relative movement, for example by suitable lubrication.
- WO 03/089507 A1 discloses, for example, a mixture for applying a polymeric, corrosion resistant and low-wear formable coating and a method of making this coating. Due to lubricious particles, the coating or the coating is suitable for a low-wear forming in the sense of less abrasion in the mass production of sheets or metal foils.
- Object of the present invention is to provide a method which further improves or increases the cold workability of sheets or metal foils.
- a plastic film is laminated on at least one side of the sheet or the metal foil before the cold forming of the sheet or the metal foil, wherein the plastic film or the plastic film sections on the sheet or metal foil surface so strongly liable / liable that the plastic film or whose sections do not detach from the sheet surface during the forming process, ie the adhesion must be greater than that during the forming process to the shearing forces acting between sheet metal or metal foil and plastic film.
- the plastic film has a strain rate dependent on the strain rate, in which the tensile stress increases at higher deformation rate.
- expansion stress behavior is used in the present text synonymous with stress-strain behavior or strength behavior. Accordingly, the material strength of the plastic film increases with increasing deformation or forming speed.
- the elongation at break of the sheet to be formed is preferably increased by more than 2 percent by the action of a plastic film adhering to the sheet or the metal foil, provided that the adhesion of the plastic film to the at least one sheet or metal foil surface is greater than that between sheet metal during the forming process or metal foil and plastic film acting shear forces and provided that the plastic film has a strain rate dependent on the tensile stress, wherein the tensile stress increases at higher deformation rate.
- the inventive forming method is preferred for cold forming of sheets (2) or metal foils, in particular for deep drawing, bending or stretch drawing of sheets for the automotive industry, such as Body parts, and used for building accessories, furniture, household appliances, housings and equipment panels, or for cold forming, in particular deep drawing or stretch drawing, of packaging films of metal.
- sheets (2) or metal foils in particular for deep drawing, bending or stretch drawing of sheets for the automotive industry, such as Body parts, and used for building accessories, furniture, household appliances, housings and equipment panels, or for cold forming, in particular deep drawing or stretch drawing, of packaging films of metal.
- pipe bending or bending of profiles are suitable as the bending process.
- the sheet or metal foil is clamped between the die and a blank holder, and the between the clamped portions or at least part of that portion of the sheet or metal foil is reshaped by means of a punch.
- the metal sheet or the metal foil between the die and a hold-down is held, but not clamped, so that the sheet metal or metal foil material located between the die and hold down during the thermoforming process can follow, with no sheet or foil thickness change as possible.
- the sheets suitable for cold forming preferably have a sheet thickness of between 0.2 and 3 mm.
- Metal foils suitable for the cold-forming process according to the invention typically have a film thickness of 8 ⁇ m to 40 ⁇ m.
- only the sheet metal or metal foil surface (s) which is / are directed against the forming tool during the forming process is / are at least partially acted upon by an adhering plastic film.
- that part of the forming device which causes the holding or clamping of the sheet or the metal foil does not count toward the forming tool.
- both sides of the sheet or the metal foil are at least partially provided with an adhesive plastic film.
- the shaping method according to the invention is particularly suitable for deep-drawing, stretch-drawing, bending or swaging.
- the bending can For example, concern the bending of pipes or profiles, in particular, the areas which are held in a holding or clamping device, provided with a pipe or profile cavity reinforcing mandrel.
- the movable part of the sheet or metal foil is understood to mean that part which is not fixed by the holding or clamping device of the forming device.
- the plastic film is either on the directed against the forming tool side of the sheet or metal foil, or the plastic film is located on the remote from the forming surface of the sheet or metal foil.
- the plastic film is preferably laminated to the bending tool opposite side of the sheet or metal foil, otherwise - due to the small radii - the plastic film is very strongly compressed at these points and so that there is a risk of delamination of the plastic film.
- the plastic film (s) or their sections are / are glued to the sheet metal or metal foil surface (s).
- the plastic film may also be a plastic layer sprayed or sprayed onto at least one side of the sheet or metal foil.
- the portion of the sheet or the metal foil to be formed on at least one side of the sheet or the metal foil is at least partially acted upon by the plastic film.
- Preferred materials for the plastic film are oriented polyamide (oPA), polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP) or high density polyethylene (HDPE).
- oPA oriented polyamide
- PVC polyvinyl chloride
- PP polypropylene
- HDPE high density polyethylene
- the sheet or metal foil is preferably made of steel or of an aluminum and / or magnesium alloy.
- the thickness of the plastic film is preferably 20% to 500%, in particular 140% to 300%, of the sheet metal or metal foil thickness.
- FIG. 1 illustrated Kalttiefzieh compiler a sheet 2 is held between a die 5 and a blank holder 4 and by means of a punch 3, which presses from top to bottom in the die 5, formed.
- the sheet 2 is not clamped by the hold-down 4 on the die 5 here during deep drawing.
- the sheet metal 2 located between the hold-down device 4 and the die 5 can slip during the deep-drawing process or when the stamp 3 is pressed downwards, with as little as possible a change in the thickness of the sheet 2.
- a plastic film 1 is laminated on the side of the sheet 2, which faces upward or which abuts a stamp surface of the punch 3.
- the plastic film 1 could also be laminated on one side of the sheet 2, which faces downwards or which faces a die surface of the die 5, or the sheet 2 is laminated on both sides with a plastic film 1.
- Boundary shape change curves 10, 15 are shown. Such curves 10, 15 are used to determine the forming limits of a material and serve to predict the feasibility of a sheet metal forming task.
- the minor change in shape as a minor change in the sheet plane as a function of the larger change in shape as the main shape change on the ordinate 25 is plotted on the abscissa 20.
- Nakajima limit-forming curves 10, 15 shown were converted to failure with a hemispherical punch aluminum sheet metal plates of an AlMg 3 alloy with different geometries and a sheet thickness of 1.0 mm. By varying the width of the sample or by different waisting of the samples are very different deep and stretch drawing conditions from a uniform biaxial deformation to an almost pure tensile load on the sheet surface.
- a lubrication package was placed between the punch of the measuring machine and the respective aluminum sheet metal blanks in order to determine the measuring points according to the standard ISO 12004-2.
- the lubrication package is composed of different layers of material, which are defined in the above-mentioned standard, namely a directed against the sheet to be deformed lanolin layer with subsequent layers of teflon, lanolin, PVC, lanolin, Teflon and another lanolin layer, which is directed against the stamp surface.
- the top of the material layers of the lubrication package which is pressed directly onto the sheet metal blanks sample, consists of lanolin.
- a PVC layer with a layer thickness of 2 mm was arranged as the uppermost of the lubricating material layers, instead of the directed against the metal sheet to be formed lanolin layer.
- Further layers following the PVC layer consist of lanolin, teflon, lanolin, teflon and another lanolin layer, which is directed against the stamp surface. Since the PVC layer sticks on the surface of the sheet metal blank during forming, or when the stamp of the measuring machine presses the lubricating package against the sheet metal blank sample, there is no lubricating effect.
- the formability of the sheet metal blanks improves, which is confirmed by the measuring points of the limit forming curve 15 which are displaced upward on the ordinate 25 of the diagram and run parallel over the dashed curve 10.
- a boundary deformation curve 15 shifted parallel upwards means that the deformability improves substantially equally in all tested geometries, or in other words that the PVC layer glued to the surface of the sheet metal blanks improves the formability of the sheet metal blanks irrespective of which geometry Sheet metal plate has.
- the phenomenon of in FIG. 2 15 shows that the formability of the sheet metal blanks samples improves, although the lubricating effect achieved by the lubricating package with an uppermost PVC layer deteriorates.
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Abstract
Verfahren zum Kaltumformen von Blechen (2) oder Metallfolien, bei dem vor dem Kaltumformen des Blechs (2) oder der Metallfolie wenigstens eine Seite der Blech- oder Folienoberfläche wenigstens teilweise mit einem anhaftenden Kunststoffilm (1) beaufschlagt wird. Die Haftung des Kunststofffilms (1) am Blech oder der Metallfolie muss dabei grösser sein als die während dem Umformverfahren auf die zwischen Blech (2) und Kunststofffilm (1) einwirkenden Scherkräfte. Der Kunststoffilm (1) weist ein von der Verformungsgeschwindigkeit abhängiges Dehnspannungsverhalten auf, bei dem die Dehnspannung bei höherer Verformungsgeschwindigkeit zunimmt.Method for cold forming sheet metal (2) or metal foil, in which at least one side of the sheet or foil surface is at least partially acted upon by an adhesive plastic film (1) before the sheet (2) or the metal foil is cold worked. The adhesion of the plastic film (1) to the sheet metal or the metal foil must be greater than that during the forming process on the between sheet (2) and plastic film (1) acting shear forces. The plastic film (1) has a strain rate dependent on the deformation rate, in which the tensile stress increases at higher deformation rate.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kaltumformverfahren für Bleche oder Metallfolien.The present invention relates to a cold forming process for sheets or metal foils.
Bekannte Mittel und Verfahren zur Verbesserung der Kaltumformbarkeit von Blechen oder metallischer Folien betreffen einerseits die Verbesserung der Blech oder Folieneigenschaften hinsichtlich beispielsweise der Bruchdehnung oder der Verfestigung und andererseits die tribologischen Eigenschaften während des Umformverfahrens, d.h. der Verminderung der Reibungskoeffizienten zwischen den aufeinander einwirkenden, in Relativbewegung befindlichen Oberflächen, beispielsweise durch geeignete Schmierung.Known means and methods for improving the cold workability of sheets or metallic foils relate, on the one hand, to the improvement of the sheet or film properties with regard to, for example, elongation at break or solidification and, on the other hand, the tribological properties during the forming process, i. the reduction of the coefficients of friction between the interacting surfaces in relative movement, for example by suitable lubrication.
Viele bekannte Bemühungen zur Verminderung der Reibungskräfte zwischen den in Relativbewegung befindlichen Oberflächen, also zwischen der Oberfläche der umzuformenden Bleche oder Metallfolien und der Oberfläche der Umformwerkzeuge, betreffen die Optimierung der Schmierstoffe oder Gleitmittel, die Verwendung gleitfähiger Zwischenschichten wie beispielsweise Teflon-Schichten, oder die Optimierung der Blech- oder Folienoberflächen durch Anwendung von beispielsweise Electrical Discharge Texturing (EDT) zur Bildung von Mikro-Schmiertaschen auf der Blech- oder Metallfolienoberfläche. Eine weitere Massnahme zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften betrifft die aktive Schmierung der Umformwerkzeuge durch beispielsweise eine kontinuierliche Schmiermittelzufuhr zwischen dem umzuformenden Blech oder der umzuformenden Metallfolie und dem Umformwerkzeug.Many known efforts to reduce the frictional forces between the relatively moving surfaces, that is to say between the surface of the metal sheets to be formed or metal foils and the surface of the forming tools, concern the optimization of the lubricants or lubricants, the use of lubricious intermediate layers such as Teflon layers, or the optimization the sheet or foil surfaces using, for example, Electrical Discharge Texturing (EDT) to form micro-grease pockets on the sheet or metal foil surface. A further measure for improving the tribological properties relates to the active lubrication of the forming tools by, for example, a continuous supply of lubricant between the sheet to be formed or the metal foil to be formed and the forming tool.
Das Dokument
Aufgabe vorliegender Erfindung ist, ein Verfahren anzugeben, welches die Kaltumformbarkeit von Blechen oder Metallfolien weiter verbessert bzw. erhöht.Object of the present invention is to provide a method which further improves or increases the cold workability of sheets or metal foils.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is solved by the features of the independent method claim. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Im Rahmen von Materialprüfungen zur Kaltumformbarkeit von Blechen konnte folgendes Phänomen festgestellt werden: Bei der Ermittlung von Grenzformänderungskurven nach Nakajima, wobei mit einem halbkugel-förmigen Stempel Blechplatinen unterschiedlicher Geometrie bis zum Versagen umgeformt werden, veränderte sich überraschender Weise die Kaltumformbarkeit eines Aluminiumblechs, wenn die Blechoberfläche mit einer Kunststofffolie beaufschlagt wurde sowie in Abhängigkeit davon, welche Art von Kunststofffolie verwendet wurde.The following phenomena were found in material tests for the cold workability of sheet metal: Nakajima's determination of limit forming curves using a hemispherical punch to shape sheet metal blanks of different geometry until failure surprisingly changed the cold workability of an aluminum sheet when the sheet surface was applied with a plastic film and depending on which type of plastic film was used.
Die Kaltumformung geschieht unterhalb der Rekristallisationstempertur des metallischen Werkstoffs. Dadurch kommt es während der Umformung zu einer Verfestigung des metallischen Werkstoffs. Sobald die Dehnspannung des Werkstoffs eine gewisse Grenze übersteigt, reicht die durch die Umformung bedingte Verfestigung des Werkstoffs nicht mehr aus und das Werkstück (Blech, Metallfolie) begingt sich an einer schwächsten Stelle einzuschnüren. Dieser Einschnürung wirkt der Kunststofffilm mit seinem Dehnraten-abhängigen Festigkeitsverhalten entgegen. Demzufolge wirkt die während dem Umformverfahren dem Blech oder der Metallfolie anhaftende Kunststofffolie als Verfestigungshilfe.Cold forming occurs below the recrystallization temperature of the metallic material. This leads to a solidification of the metallic material during the forming. As soon as the tensile stress of the material exceeds a certain limit, the hardening of the material caused by the deformation is no longer sufficient and the workpiece (sheet metal, metal foil) begins to constrict at a weakest point. This constriction counteracts the plastic film with its strain rate-dependent strength behavior. As a result, the plastic film adhering to the sheet or the metal foil during the forming process acts as a solidification aid.
Erfindungsgemäss wird - entgegen der bisherigen Bemühungen - die gegen das Umformwerkzeug gerichtete Seite der Blech- oder Metallfolienoberfläche nicht nur mit die Reibung reduzierendem Schmiermittel beaufschlagt, sondern wenigstens eine Seite der Blech- oder Metallfolienoberfläche wird wenigstens teilweise mit einem anhaftenden Kunststoffilm beaufschlagt. Der wenigstens partiell auf wenigstens einer Seite der Blechoberfläche aufgebrachte Kunststoffilm stützt an diesen Stellen das umzuformende Blech wie eine Bandage.According to the invention - contrary to previous efforts - directed against the forming side of the sheet metal or metal foil surface is not only applied to the friction reducing lubricant, but at least one side of the sheet or metal foil surface is at least partially acted upon by an adhesive plastic film. The at least partially on at least one side of Sheet metal applied plastic film supports at these points the reshaped sheet as a bandage.
Beim erfindungsgemässen Umformverfahren wird vor dem Kaltumformen des Blechs oder der Metallfolie wenigstens partiell eine Kunststofffolie auf wenigstens eine Seite des Blechs oder der Metallfolie laminiert, wobei die Kunststofffolie bzw. die Kunststofffolienabschnitte auf der Blech- oder Metallfolienoberfläche derart stark haftet/haften, dass sich die Kunststofffolie bzw. deren Abschnitte während des Umformverfahrens nicht von der Blechoberfläche löst/lösen, d.h. die Haftung muss grösser sein als die während des Umformverfahrens auf die zwischen Blech oder Metallfolie und Kunststofffilm einwirkenden Scherkräfte.In the forming process according to the invention, at least partially a plastic film is laminated on at least one side of the sheet or the metal foil before the cold forming of the sheet or the metal foil, wherein the plastic film or the plastic film sections on the sheet or metal foil surface so strongly liable / liable that the plastic film or whose sections do not detach from the sheet surface during the forming process, ie the adhesion must be greater than that during the forming process to the shearing forces acting between sheet metal or metal foil and plastic film.
Wesentlich für das erfindungsgemässe Verfahren ist nun, dass der Kunststoffilm ein von der Verformungsgeschwindigkeit abhängiges Dehnspannungsverhalten aufweist, bei dem die Dehnspannung bei höherer Verformungsgeschwindigkeit zunimmt. Der Begriff Dehnspannungsverhalten wird in vorliegendem Text gleichbedeutend mit Spannung-Dehnungverhalten oder Festigkeitsverhalten verwendet. Demnach nimmt die Materialfestigkeit des Kunststoffilms bei zunehmender Verformungs- oder Umformgeschwindigkeit zu.Essential for the inventive method is now that the plastic film has a strain rate dependent on the strain rate, in which the tensile stress increases at higher deformation rate. The term expansion stress behavior is used in the present text synonymous with stress-strain behavior or strength behavior. Accordingly, the material strength of the plastic film increases with increasing deformation or forming speed.
Die Bruchdehnung des umzuformenden Blechs wird durch die Beaufschlagung mit einem dem Blech oder der Metallfolie anhaftenden Kunststofffilm bevorzugt um mehr als 2 Prozent erhöht, sofern die Haftung der Kunststofffolie an der wenigstens einen Blech- oder Metallfolienoberfläche grösser ist als die während dem Umformverfahren auf die zwischen Blech oder Metallfolie und Kunststofffilm einwirkenden Scherkräfte und sofern die Kunststofffolie ein von der Verformungsgeschwindigkeit abhängiges Dehnspannungsverhalten aufweist, bei dem die Dehnspannung bei höherer Verformungsgeschwindigkeit zunimmt.The elongation at break of the sheet to be formed is preferably increased by more than 2 percent by the action of a plastic film adhering to the sheet or the metal foil, provided that the adhesion of the plastic film to the at least one sheet or metal foil surface is greater than that between sheet metal during the forming process or metal foil and plastic film acting shear forces and provided that the plastic film has a strain rate dependent on the tensile stress, wherein the tensile stress increases at higher deformation rate.
Das erfindungsgemässe Umformverfahren wird bevorzugt zum Kaltumformen von Blechen (2) oder Metallfolien, insbesondere zum Tiefziehen, Biegen oder Streckziehen von Blechen für die Fahrzeugindustrie, wie Karosserieteile, und für Bauzubehör, Möbel, Haushaltsgeräte, Gehäuse und Geräteverkleidungen, oder zum Kaltumformen, insbesondere Tiefziehen oder Streckziehen, von Verpackungsfolien aus Metall verwendet. Als Biegeverfahren kommen dabei insbesondere das Rohrbiegen oder das Biegen von Profilen, gegebenenfalls zusammen mit einem Streckbiegeverfahren in Frage.The inventive forming method is preferred for cold forming of sheets (2) or metal foils, in particular for deep drawing, bending or stretch drawing of sheets for the automotive industry, such as Body parts, and used for building accessories, furniture, household appliances, housings and equipment panels, or for cold forming, in particular deep drawing or stretch drawing, of packaging films of metal. In particular, pipe bending or bending of profiles, if appropriate together with a stretch bending process, are suitable as the bending process.
Beim Streckziehen wird das Blech oder die Metallfolie zwischen Matrize und einem Niederhalter festgeklemmt und der zwischen den festgeklemmten Bereichen oder wenigstens einem Teil dieses Bereichs des Blechs oder der Metallfolie wird mittels einem Stempel umgeformt.In ironing, the sheet or metal foil is clamped between the die and a blank holder, and the between the clamped portions or at least part of that portion of the sheet or metal foil is reshaped by means of a punch.
Beim Tiefziehen wird das Blech oder die Metallfolie zwischen Matrize und einem Niederhalter gehalten, jedoch nicht geklemmt, so dass das zwischen Matrize und Niederhalter befindliche Blech- oder Metallfolienmaterial während dem Tiefziehprozess nachrutschen kann, wobei möglichst keine Blech- oder Foliendickenänderung resultiert.During deep drawing, the metal sheet or the metal foil between the die and a hold-down is held, but not clamped, so that the sheet metal or metal foil material located between the die and hold down during the thermoforming process can follow, with no sheet or foil thickness change as possible.
Die für das Kaltumformen geeigneten Bleche weisen bevorzugt eine Blechdicke zwischen 0.2 und 3 mm auf. Für das erfindungsgemässe Kaltumformverfahren geeignete Metallfolien weisen typischerweise eine Foliendicke von 8 µm bis 40 µm auf.The sheets suitable for cold forming preferably have a sheet thickness of between 0.2 and 3 mm. Metal foils suitable for the cold-forming process according to the invention typically have a film thickness of 8 μm to 40 μm.
Bevorzugt wird/werden nur die Blech- oder Metallfolienoberfläche/n, welche während dem Umformverfahren gegen das Umformwerkzeug gerichtet ist/sind, wenigstens teilweise mit einer anhaftenden Kunststofffolie beaufschlagt. Hierbei zählt derjenige Teil der Umformvorrichtung, welcher das Halten oder Klemmen des Blechs oder der Metallfolie bewirkt, nicht zum Umformwerkzeug.Preferably, only the sheet metal or metal foil surface (s) which is / are directed against the forming tool during the forming process is / are at least partially acted upon by an adhering plastic film. In this case, that part of the forming device which causes the holding or clamping of the sheet or the metal foil does not count toward the forming tool.
In einer bevorzugten Ausführung des Kaltumformverfahrens werden beide Seiten des Blechs bzw. der Metallfolie wenigstens partiell mit einer anhaftenden Kunststofffolie versehen.In a preferred embodiment of the cold forming process, both sides of the sheet or the metal foil are at least partially provided with an adhesive plastic film.
Das erfindungsgemässe Umformverfahren eignet sich insbesondere für das Tiefziehen, Streckziehen, Biegen oder Gesenkformen. Das Biegen kann beispielsweise das Biegen von Rohren oder Profilen betreffen, wobei insbesondere die Bereiche, welche in einer Halte- oder Klemmvorrichtung festgehalten werden, mit einem den Rohr- oder Profilhohlraum verstärkenden Dorn versehen werden.The shaping method according to the invention is particularly suitable for deep-drawing, stretch-drawing, bending or swaging. The bending can For example, concern the bending of pipes or profiles, in particular, the areas which are held in a holding or clamping device, provided with a pipe or profile cavity reinforcing mandrel.
Bevorzugt wird weiterhin ein Umformverfahren, bei dem nur eine Seite des beweglichen Teils des Blechs oder der Metallfolie mit einem Umformwerkzeug in Kontakt kommt. Hierbei wird unter dem beweglichen Teil des Blechs oder Metallfolie derjenige Teil verstanden, der nicht durch die Halte- oder Klemmvorrichtung der Umformvorrichtung fixiert ist. Dabei befindet sich die Kunststofffolie entweder auf der gegen das Umformwerkzeug gerichteten Seite des Blechs oder der Metallfolie, oder die Kunststofffolie befindet sich auf der vom Umformwerkzeug entfernten Oberfläche des Blechs oder der Metallfolie.Preference is also given to a forming process, in which only one side of the movable part of the sheet or the metal foil comes into contact with a forming tool. Here, the movable part of the sheet or metal foil is understood to mean that part which is not fixed by the holding or clamping device of the forming device. In this case, the plastic film is either on the directed against the forming tool side of the sheet or metal foil, or the plastic film is located on the remote from the forming surface of the sheet or metal foil.
Bei einem Biegeverfahren, welches Blech- oder Metallfolienabschnitte mit kleinem Radien bewirkt, wird die Kunststofffolie bevorzugt auf die dem Biegewerkzeug gegenüberliegende Seite des Blechs oder der Metallfolie laminiert, da sonst - bedingt durch die kleinen Radien - der Kunststofffilm an diesen Stellen sehr stark gestaucht wird und damit die Gefahr einer Delamination des Kunststofffilms besteht.In a bending process, which causes sheet metal or metal foil sections with small radii, the plastic film is preferably laminated to the bending tool opposite side of the sheet or metal foil, otherwise - due to the small radii - the plastic film is very strongly compressed at these points and so that there is a risk of delamination of the plastic film.
In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird/werden die Kunststofffolie/n bzw. deren Abschnitte auf die Blech- oder Metallfolienoberfläche/n geklebt.In a preferred variant of the method, the plastic film (s) or their sections are / are glued to the sheet metal or metal foil surface (s).
Die Kunststofffolie kann auch eine auf wenigstens eine Seite des Blechs oder der Metallfolie aufgesprühte oder aufgespritzte Kunststoffschicht sein.The plastic film may also be a plastic layer sprayed or sprayed onto at least one side of the sheet or metal foil.
Weiter bevorzugt wird nur der umzuformende Bereich des Blechs oder der Metallfolie auf wenigstens einer Seite des Blechs oder der Metallfolie wenigstens teilweise mit dem Kunststofffilm beaufschlagt.More preferably, only the portion of the sheet or the metal foil to be formed on at least one side of the sheet or the metal foil is at least partially acted upon by the plastic film.
Bevorzugte Materialien für die Kunststofffolie sind orientiertes Polyamid (oPA), Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP) oder Polyethylen hoher Dichte (HDPE).Preferred materials for the plastic film are oriented polyamide (oPA), polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP) or high density polyethylene (HDPE).
Das Blech oder die Metallfolie besteht bevorzugt aus Stahl oder aus einer Aluminium- und/oder Magnesiumlegierung.The sheet or metal foil is preferably made of steel or of an aluminum and / or magnesium alloy.
Die Dicke der Kunststofffolie beträgt bevorzugt 20% bis 500%, insbesondere 140% bis 300%, der Blech- oder Metallfoliendicke.The thickness of the plastic film is preferably 20% to 500%, in particular 140% to 300%, of the sheet metal or metal foil thickness.
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und dessen Beschreibung.
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zeigt einen Querschnitt eines mit einer Kunststofffolie beaufschlagten Blechs während einem Kalttiefziehverfahren.Figur 1 -
zeigt einerseits eine Grenzformänderungskurve nach ISO 12004-2 und andererseits eine entsprechende Grenzformänderungskurve mit einer dem Blech anhaftenden Kunststofffolie.Figur 2
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FIG. 1 shows a cross section of a sheet applied with a plastic film during a cold deep drawing process. -
FIG. 2 on the one hand shows a limit shape change curve according to ISO 12004-2 and on the other hand, a corresponding Grenzformänderungungskurve with the sheet adhering plastic film.
Beim in
In
Bei der unteren 10 der zwei im Diagramm gezeigten Grenzformänderungskurven 10, 15, die in Strichlinien eingezeichnet ist, wurde zur Ermittlung der Messpunkte gemäss der Norm ISO 12004-2 zwischen dem Stempel der Messmaschine und den jeweiligen Aluminium-Blechplatinen ein Schmierpaket gelegt. Das Schmierpaket setzt sich aus verschiedenen Materialschichten zusammen, die in der oben genannten Norm festgelegt sind, nämlich einer gegen das zu verformende Blech gerichtete Lanolin-Schicht mit nachfolgenden weiteren Schichten aus Teflon, Lanolin, PVC, Lanolin, Teflon und einer weiteren Lanolin-Schicht, welche gegen die Stempeloberfläche gerichtet ist. Entsprechend dieser Norm besteht die oberste der Materialschichten des Schmierpakets, die direkt auf die Blechplatinen-Probe gepresst wird, aus Lanolin.In the lower 10 of the two limit-forming
Bei der Ermittlung der Messpunkte der Grenzformänderungskurve 15, die im Diagramm über der gestrichelten Kurve 10 verläuft, wurde anstatt der gegen das umzuformende Metallblech gerichteten Lanolin-Schicht eine PVC-Schicht mit einer Schichtdicke von 2 mm als oberste der Schmierpaket-Materialschichten angeordnet. Weitere auf die PVC-Schicht folgende Schichten bestehen aus Lanolin, Teflon, Lanolin, Teflon und einer weiteren Lanolin-Schicht, welche gegen die Stempeloberfläche gerichtet ist. Da die PVC-Schicht beim Umformen, bzw. wenn der Stempel der Messmaschine das Schmierpaket gegen die Blechplatinen-Probe presst, auf der Oberfläche der Blechplatine festklebt, gibt es keine Schmierwirkung. Trotzdem aber verbessert sich die Umformbarkeit der Blechplatinen, was die sich auf der Ordinate 25 des Diagramms nach oben verschoben Messpunkte der Grenzformänderungskurve 15 bestätigen, die parallel über der gestrichelten Kurve 10 verläuft. Eine parallel nach oben verschobene Grenzformänderungskurve 15 bedeutet, dass sich bei allen getesteten Geometrien die Umformbarkeit im Wesentlichen gleich gut verbessert, oder mit anderen Worten, dass die auf der Oberfläche der Blechplatinen festgeklebte PVC-Schicht die Umformbarkeit der Blechplatinen unabhängig davon verbessert, welche Geometrie die Blechplatine aufweist. Das Phänomen der in
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EP17199512.9A EP3479919A1 (en) | 2017-11-01 | 2017-11-01 | Cold forming method for sheet metal or metal foils |
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EP3479919A1 true EP3479919A1 (en) | 2019-05-08 |
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EP17199512.9A Withdrawn EP3479919A1 (en) | 2017-11-01 | 2017-11-01 | Cold forming method for sheet metal or metal foils |
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