AT516147B1 - Verfahren zur Herstellung eines dickenprofilierten Metallbands - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines dickenprofilierten Metallbands (2) gezeigt, bei dem in das Metallband (2) mindestens eine Ausnehmung (9) eingebracht und in einem nachfolgenden Schritt das Metallband (2) mit mindestens einer in das Metallband (2) bereichsweise über dessen Bandbreite (8) eindringenden Walze (4) längsgewalzt und damit eine Dickenprofilierung zumindest in Breitenrichtung (3) des Metallbands (2) erzeugt wird. Um die Reproduzierbarkeit des Verfahrens zu verbessern wird vorgeschlagen, dass in das Metallband (2) mindestens ein durch das Metallband (2) hindurchgehendes Loch (11, 12, 13, 14) als Ausnehmung (9) eingebracht wird, über das die in das Metallband (2) eindringende Walze (4) das Metallband (2) längswalzt, um die Dickenprofilierung in Breitenrichtung (3) des Metallbands (2) zu erzeugen.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dickenprofilierten Metallbands,bei dem in das Metallband mindestens eine Ausnehmung eingebracht und in einem nachfol¬genden Schritt das Metallband mit mindestens einer in das Metallband über dessen Bandbreitebereichsweise eindringenden Walze längsgewalzen und damit zumindest eine Dickenprofilie¬rung in Breitenrichtung des Metallbands erzeugt wird.

[0002] Um einen homogenen Übergang zwischen unterschiedlichen Dicken eines Metallbandsin Breitenrichtung ausbilden zu können, ist es aus dem Stand der Technik bekannt(WO2012119166A1), zumindest eine Umfangswalze bzw. Flachwalze beim Längswalzen in dasMetallband über dessen Bandbreite bereichsweise eindringen zu lassen. Zudem werden vordiesem Stich in das Walzgut bzw. Metallband Nuten eingebracht, die als Ausnehmung im Me¬tallband einen Materialfluss in Breitenrichtung unterstützen und somit einem Materialfluss inLängsrichtung des Bandmaterials entgegenwirken. Trotzdem kann sich - insbesondere abhän¬gig von der Breite der Flachwalze - ein ungleichmäßiger Materialfluss in Längsrichtung desMetallbands ergeben, was zu Bandwellen führen kann.

[0003] Diese Bandwellen will die EP976462A2 vermeiden, indem anstatt einer Flachwalzemehrere in Breitenrichtung versetzte und in Längsrichtung aufeinander folgende Profilwalzen,nämlich Drückwalzen verwendet werden, die bereichsweise in das Metallband einzudringen.Allerdings erfordern mehrere Walzen einen erhöhten Konstruktions- und Steuerungsaufwand -auch sind diese meist empfindlich gegenüber geometrischen Unregelmäßigkeiten am Metall¬band, was die Reproduzierbarkeit des Verfahrens zur Dickenprofilierung vermindern kann.

[0004] Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines dickenprofi¬lierten Metallbands der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das sich durch Einfachheit undhohe Reproduzierbarkeit auszeichnet.

[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass in das Metallband mindestens eindurch das Metallband hindurchgehendes Loch als Ausnehmung eingebracht wird, über das diein das Metallband eindringende Walze das Metallband längswalzt, um die Dickenprofilierung inBreitenrichtung zu erzeugen.

[0006] Wird in das Metallband mindestens ein durch das Metallband hindurchgehendes Lochals Ausnehmung eingebracht, über das die in das Metallband eindringende Walze das Metall¬band längswalzt, um die Dickenprofilierung in Breitenrichtung zu erzeugen, kann sich die Re¬produzierbarkeit des Verfahrens gegenüber bekannten Verfahren erheblich verbessern. Diesebesondere Materialaussparung im Metallband kann nämlich im Walzbereich für eine Verminde¬rung bzw. selbst für eine Unterbrechung des Materialflusses in Längsrichtung des Metallbandssorgen, was einer ungleichmäßigen Längsausdehnung entgegenwirkt und damit Bandwellenverhindern kann. Dies auch dann, wenn das Metallband in einem Stich mit einem vergleichs¬weise breiten Walzbereich längsgewalzt wird und damit die Gefahr eines ungleichmäßigenMaterialflusses über die Breite des Metallbands bzw. Walzguts besonders hoch ist. In anderenWorten: das durchgehende Loch im Walzbereich der in das Metallband eindringenden Walze istgeometrisch derart ausgebildet, dass der walzbedingte Materialfluss in Längsrichtung des Me¬tallbands reduziert und damit die Ausbildung von Ungleichmäßigkeiten in der Längsausdehnungvermindert werden kann. Zudem kann das Loch im Walzbereich zur Kompensation von Unre¬gelmäßigkeiten am zu walzenden Metallband beitragen, um erhöhten Materialfluss aufzuneh¬men, was das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber Parameterschwankungen toleranterund damit dessen Reproduzierbarkeit weiter erhöhen kann.

[0007] Im Allgemeinen wird erwähnt, dass vorteilhafter Weise das von den Löchern im Metall¬band ausgenommene Volumen jenem Materialvolumen mindestens entsprechen soll, das auf¬grund des Längswalzens in Längsrichtung des Metallbands fließt.

[0008] Ein durchgehendes Loch kann verfahrenstechnisch vergleichsweise einfach in dasMetallband eingebracht werden, wenn dieses in das Metallband gestanzt wird.

[0009] Wird in Längsrichtung des Metallbands mindestens eine Lochreihe mit mehreren durch¬gehenden Löchern eingebracht, können Bandwellen selbst über ein verhältnismäßig langesMetallband sicher vermieden werden. Diese sich wiederholenden Löcher können nämlich ent¬lang des Umformbereichs sukzessive einen Materiallängsfluss ausgleichen, was die Möglichkeiteröffnen kann, das Metallband in einem Stich entsprechend fertig umzuformen. Ein kontinuierli¬ches Längswalzen zur Herstellung eines zumindest in Breitenrichtung dickenprofilierten Metall¬bands kann damit ermöglicht werden, was beispielsweise bei einem Inline-Verfahren Anwen¬dung finden kann. Zudem kann eine Lochreihe einen vergleichsweise hohen Umformgrad amMetallblech erlauben, um das Verfahren zu beschleunigen, beispielsweise durch Erhöhung derBandzuggeschwindigkeit.

[0010] Zur Verringerung des Lochdurchmessers der Löcher kann beitragen, wenn mindestenszwei durchgehende Löcher einer Lochreihe in Breitenrichtung des Metallbands versetzt in dasMetallband eingebracht werden. Solch ein verringerter Lochdurchmesser kann beispielsweiseam gewalzten Loch zu einem geringen Spaltmaß führen, was in weiterer Folge ein nachträgli¬ches stoffschlüssiges Fügen des durchgehenden Lochs erleichtern kann.

[0011] Die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden, durchgehenden Löchern einer Lochreihekönnen unterschiedlich sein, um den Materialfluss in Längsrichtung gezielt zum walzbedingtenSchließen der durchgehenden Löcher auszunutzen.

[0012] Auch kann es zum walzbedingten Schließen der durchgehenden Löcher vorteilhaft sein,wenn Löcher mit unterschiedlichen Querschnittsformen in das Metallband einbracht werden.

[0013] Ist die Längsteilung t zwischen den aufeinanderfolgenden, durchgehenden Löcherngrößer der doppelten Lochweite w der aufeinanderfolgenden Löcher 13 und kleiner dem Fünf¬fachen der Lochweite w der aufeinanderfolgenden Löcher, kann eine einfach handzuhabendeVerfahrensvorschrift zu Vermeidung von Bandwellen vorgegeben werden.

[0014] Die Verfahrensverhältnisse können weiter vereinfacht werden, wenn das Metallbandkaltgewalzt wird.

[0015] Schnell und kostengünstig lassen sich durchgehende Löcher im Metallband vorsehen,wenn ein kreisrundes Loch und/oder ein Langloch in das Metallband eingebracht wird.

[0016] Besonders kann sich das erfindungsgemäße Verfahren auszeichnen, wenn das Wal¬zenverfahren derart eingestellt wird, dass sich das durchgehende Loch nach dem Längswalzenim Wesentlichen schließt.

[0017] Ein in das Metallband eingebrachtes durchgehendes Loch kann verfahrenstechnischeinfach wieder geschlossen werden, indem nach dem Längswalzen das Loch durch Fügenstoffschlüssig geschlossen wird.

[0018] Dringt die Walze in das Metallband maximal zwei Drittel der Ausgangsdicke des Metall¬bands tief ein, kann eine einfache Verfahrensvorschrift zur Vermeidung von Bandwellen beimDickenprofilieren des Metallbands gegeben werden.

[0019] Besonders auszeichnen kann sich das erfindungsgemäße dickenprofilierte Metallband,wenn davon eine Platine abgetrennt wird.

[0020] In den Figuren ist beispielsweise der Erfindungsgegenstand anhand eines Ausführungs¬beispiels näher dargestellt. Es zeigen [0021] Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Fertigungsstraße zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines dickenprofilierten Metallbands, [0022] Fig. 2 einen Schnitt nach ll-ll der Fig. 1 und [0023] Fig. 3 eine Detailansicht der Fig. 1.

[0024] Entsprechend der Fig. 1 ist in einer Draufsicht eine kontinuierliche Walzstraße 1 zuerkennen, bei der ein - aus beispielsweise einem Stahlwerkstoff bestehendes - Metallband 2dickenprofiliert wird, und zwar in dessen Breitenrichtung 3. Hierfür ist eine Walze 4 mit zwei zylindrischen Abschnitten 5, 6 vorgesehen. Die Walze 4 ist als Flach-Längswalze ausgeführt.Nicht näher dargestellte, im Allgemeinen aber ebenso vorstellbar ist beispielsweise, anstattsolch einer Flach-Längswalze nacheinander zwei Flach-Längswalzen mit jeweils nur einemzylindrischen Abschnitt vorzusehen. Die Flach-Längswalze 4 wirkt mit einer Gegenwalze 7 zurAusbildung der Walzspalten zusammen, wobei das Metallband 2 durch die über dessen Band¬breite 8 bereichsweise eindringende Walze 4 längsgewalzt wird, nämlich an zwei nebeneinan¬der liegenden Walzbereichen 50, 60. Wie insbesondere in der Fig. 2 zu erkennen ist, wird indiesen kaltgewalzten Walzbereichen 50, 60 die Ausgangsdicke 20 des Metallbands 2 reduziert,was zu einer Dickenprofilierung in Breitenrichtung 3 führt. Als Maximalmaß gilt erfindungsge¬mäß, dass die Walze 4 in das Metallband 2 maximal zwei Drittel der Ausgangsdicke 20 desMetallbands 2 tief eindringt. Zudem weist das Metallband 2 Ausnehmungen 9 an der der Walze4 zugewandten Breitseite 10 auf, die bereits vor dem Längswalzen am Metallband 2 zu findensind.

[0025] Erfindungsgemäß sind diese Ausnehmungen 9 als durch das Metallband 2 hindurchge¬hende Löcher 11, 12, 13, 14 ausgebildet, indem diese auf einfache Weise durch ein Trennver¬fahren in das Metallband 2 vor dessen Längswalzen eingebracht werden. Dadurch kann einMaterialfluss des Materials des Metallbands 2 in dessen Längsrichtung 15 vermindert werden,der sich beim Längswalzen eines Materialbands 2 einstellen kann. Ein über die Bandbreite 8ungleichmäßiger Längsfluss wird so vermieden, was Bandwellen standfest verhindert. Daserfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des dickenprofilierten Metallbands 2 wird dadurchbesonders gut reproduzierbar.

[0026] Im Allgemeinen wird erwähnt, dass die Ausnehmungen 9 jegliche Lochform aufweisenkönnen. Beispielsweise sind in Fig. 1 Rundlochungen 11, 12 als auch eine Schlitzlochung 14eingezeichnet - je nach Bedarf oder Erfordernis sind jegliche Querschnittsformen, beispielswei¬se eine langlochförmige, polygonale, rechteckförmige, quadratische etc. Querschnittform vor¬stellbar.

[0027] Diese Ausnehmungen 9 werden in das Metallband 2 - verfahrenstechnisch einfachgelöst - vor dem Längswalzen eingestanzt. Dies wird mit einem angedeuteten Stanzwerkzeug180 mit Stempel und damit zusammenwirkender Matrize erfolgen, welches der Walze 4 inBandzugrichtung 17 vorgelagert ist.

[0028] Wie der Fig. 1 weiter zu entnehmen, sind die Ausnehmungen 9 im Metallband 2 nachei¬nander vorgesehen, wodurch sich zwei Lochreihen 18, 19 ausbilden. Hierzu werden mit demStanzwerkzeug 180, mit zwei zugehörige Stempeln zu den beiden Lochreihen 18, 19 jeweilsmehrere durchgehende Löcher 11, 13 bzw. 12, 14, die entsprechend in Längsrichtung desMetallbands 2 nacheinander angeordnet sind, gemeinsam gestanzt.

[0029] Wie nach Fig. 1 an der Lochreihe 18, ausgebildet durch in Längsrichtung nacheinanderfolgender Löcher 11, 13 zu erkennen ist, sind die in Längsrichtung aufeinander folgenden kreis¬runden Löcher 13 in Breitenrichtung 3 des Metallbands 2 versetzt angeordnet. Damit kann dieFläche der kreisrunden Löcher 13 gegenüber der Fläche des vorhergehenden Lochs 11 kleinersein und dennoch sicher ein durchgehender Materialfluss in Längsrichtung des Metallblechs 2unterbrochen werden. Dies insbesondere, da sich diese versetzten Löcher 13 in Längsrichtungdes Metallblechs 2 gesehen überlappen. Außerdem ist die Kopfstegbreite c bzw. sind die Ab¬stände zwischen den kreisrunden Löchern 13 vorzugsweise äquidistant bzw. die diesbezüglicheLochteilung ist gleich.

[0030] Die Kopfstegbreite c zwischen aufeinanderfolgenden durchgehenden Löchern 12,14 derzweiten Lochreihe 19 variieren bzw. ist verschieden, wie dies im Vergleich der Abstände zwi¬schen zwei Löchern 12 und zwischen dem Loch 12 und 14 zu erkennen ist.

[0031] Wie in der Fig. 1 in Bandzugrichtung 17 nach der Walze 4 weiter zu erkennen ist, ist dasWalzenverfahren derart eingestellt, dass sich das durchgehende Loch 11, 12, 13, 14 nach demLängswalzen im Wesentlichen schließt. Dies erleichtert ein dem Längswalzen nachfolgendesstoffschlüssiges Fügen und führt zu einer standfesten Schweißnaht 21. Anstatt der dargestell- ten Schweißnaht 21 ist auch ein Schweißpunkt vorstellbar, was nicht näher dargestellt wordenist.

[0032] Gemäß Fig. 3 sind die Kenngrößen der Lochreihen 18, 19 im Detail näher dargestellt.Dazu wird im Allgemeinen erwähnt, dass die Längsteilung t als Mittenabstand in Längsrichtungzwischen benachbarten Löchern 11,13 oder 12, 14, die Lochweite w einen Durchmesser eineskreisrunden Lochs 11, 12, 13 bzw. das kleinere Öffnungsmaß eines anders geformten Lochs,14, beispielsweise eines Schlitzes, verstanden wird - wobei im Gegensatz dazu die Lochlänge Ials das längere Öffnungsmaß des Lochs 14 gilt.

[0033] Wie der Fig. 3 zu den Löchern 13 zu entnehmen, ist die Längsteilung t zwischen denaufeinanderfolgenden, durchgehenden Löchern 13 größer der doppelten Lochweite w der Lö¬cher 13 und kleiner dem Fünffachen der Lochweite w der Löcher 13. Damit sind Bandwellenbeim Dickenprofilieren des Metallbands 2 ausgeschlossen. Diese Vorschrift ist jedoch auch aufdie anderen Löcher 11,12 und 14 ohne Weiteres anwendbar, was jedoch nicht näher darge¬stellt worden ist.

Claims (13)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines dickenprofilierten Metallbands (2), bei dem in das Metall¬band (2) mindestens eine Ausnehmung (9) eingebracht und in einem nachfolgenden Schrittdas Metallband (2) mit mindestens einer in das Metallband (2) bereichsweise über dessenBandbreite (8) eindringenden Walze (4) längsgewalzt und damit eine Dickenprofilierungzumindest in Breitenrichtung (3) des Metallbands (2) erzeugt wird, dadurch gekennzeich¬net, dass in das Metallband (2) mindestens ein durch das Metallband (2) hindurchgehen¬des Loch (11, 12, 13, 14) als Ausnehmung (9) eingebracht wird, über das die in das Me¬tallband (2) eindringende Walze (4) das Metallband (2) längswalzt, um die Dickenprofilie¬rung in Breitenrichtung (3) des Metallbands (2) zu erzeugen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (11, 12, 13, 14) indas Metallband (2) gestanzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung (15)des Metallbands (2) mindestens eine Lochreihe (18, 19) mit mehreren durchgehenden Lö¬chern (11, 13 bzw. 12, 14) eingebracht wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei durchge¬hende Löcher (13) einer Lochreihe (18) in Breitenrichtung (3) des Metallbands (2) versetztin das Metallband (2) eingebracht werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstegbreite (c)zwischen aufeinanderfolgenden, durchgehenden Löchern (12, 14) einer Lochreihe (19) un¬terschiedlich sind.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsteilung (t)zwischen den aufeinanderfolgenden, durchgehenden Löchern (13) größer der doppeltenLochweite (w) der aufeinanderfolgenden Löcher (13) und kleiner dem Fünffachen derLochweite (w) der aufeinanderfolgenden Löcher (13) ist.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Löcher (11,12, 13, 14) mit unterschiedlichen Querschnittsformen in das Metallband (2) einbracht wer¬den.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall¬band (2) kaltgewalzt wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein kreis¬rundes Loch (11, 12, 13) und/oder ein Langloch (14) in das Metallband (2) eingebrachtwird.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wal¬zenverfahren derart eingestellt wird, dass sich das durchgehende Loch (11, 12, 13, 14)nach dem Längswalzen im Wesentlichen schließt.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach demLängswalzen das Loch (11, 12, 13, 14) durch Fügen stoffschlüssig geschlossen wird.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (4) in das Metallband (2) maximal zwei Drittel der Ausgangsdicke (20) des Metallbands (2)tief eindringt.
13. 13. Platine, abgetrennt von einem dickenprofilierten Metallband (2), hergestellt durch ein Ver¬fahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen