CZ298312B6

CZ298312B6 - Zpusob výroby kaleného plechového profilu

Info

Publication number: CZ298312B6
Application number: CZ20021464A
Authority: CZ
Inventors: Gehringhoff@Ludger; Knaup@Hans-Jürgen; Klasfauseweh@Udo; Böhmer@Werner
Original assignee: Benteler Automobiltechnik Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2007-08-22
Also published as: DE10120919A1; ATE270713T1; ES2223991T3; EP1253208B1; DE50200587D1; EP1253208A1

Abstract

Zpusob výroby kaleného plechového profilu se uskutecnuje z ploštiny nebo z polotovaru, který se v lisovacím nástroji zatepla pretvárí na plechový profil a kalí, pricemž se na plechovém profilu upravují z roviny ploštiny vycnívající límce. Pri procesu tvárení se límce tvarují z nederovaných oblastí ploštiny. Bud se límce zhotovují na plechovém profilu (1) ve forme okrajových vyražení (2), nebo se límce vyrábejí jako pruchozí místa (11, 22) v plechovém profilu (8, 20). K výrobe pruchozího místa (11) se nejdríve vytvárí hrncovité vybrání a poté se dno (10) vytvarování vyrezává. Ve druhé variantese k výrobe pruchozího místa (22) zhotovuje otvor(19) v plechovém profilu (20) s límocovitým prestavením okrajových oblastí (21).

Description

Způsob výroby kaleného plechového profilu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby kaleného plechového profilu z ploštiny nebo polotovaru.

Dosavadní stav techniky

Dle spisu DE-AI 24 52 486 patří ke stavu techniky způsob výroby kaleného plechového profilu z ploštiny způsobem lisovacího kalení, při kterém se ploština, sestávající z kalitelné oceli, zahřívá na teplotu kalení, pak se v lisovacím nástroji zatepla přetváří a následné sc vytvrzuje, zatímco plechový profil zůstává v lisovacím nástroji. Protože je plechový profil při chlazení, prováděném 15 během procesu kalení, upnut v lisovacím nástroj i, získává se výrobek s dobrou rozměrovou stálostí.

V rámci spisu WO 99/07492 je navrženo modifikovat předepsaný proces lisovacího kalení a v lisovacím nástroji ohýbat okrajové oblasti předem zhotovených otvorů tak. že vznikají límce.

To se provádí v lisovacím nástroji před kalením. Otvory v plechovém profilu má sloužit jako průchozí otvory pro upevňování šrouby. Je také možné využít takové otvory i k polohové orientaci plechového profilu v následných výrobních operacích.

Nevýhodné je předběžné zhotovení otvorů ve výchozí ploštině. To jc spojeno s doplňkovými 25 výrobními a logistickými náklady. Rozměrová přesnost vyrobeného plechového profilu je také dána do závislosti s předděrováním. Opustí-li se předem stanovené tolerance, je plechový profil nepoužitelný. Především u plechových profilů s komplikovanými geometriemi se musí počítat s větším množstvím zmetků v přířezu ploštin.

Tváření zatepla a kalení v lisovacím nástroji má na základě pracovního postupu, který jc kombinací procesu tvářeni a zušlechťování, racionální obecně výhody. Může však i přes upnutí plechového profilu v nástroji na základě tepelných pnutí dojít k nepřesně předem určitelnému zakřivení na konstrukční části. To může nevýhodně působit na následně zařezané výrobní operace. Nápravu zde mohou zjednat referenční body na plechovém profilu, které sc používají 35 k polohové orientaci plechového profilu v následných výrobních operacích.

Podstata vynálezu

Základem vynálezu jc proto, vycházejíc ze způsobu známého ze stavu techniky, úkol, vytvořit tento způsob racionálněji a efektivněji a vylepšit průběh výroby plechových profilů.

Řešení tohoto úkolu spočívá podle vynálezu v tom, žc sc límce při procesu tváření v lisovacím nástroji tvarují v nedarovaných oblastí ploštiny. Předděrování ploštin zcela odpadá. Tento kom45 pletni pracovní krok v předběžné výrobě může odpadnout. Tím sc uspoří výrobní a pracovní náklady. Protože se límce zhotovují bezprostředně v lisovacím nástroji, může se přířez ploštin, popř. výroba polotovarů, uskutečňovat nezávisle na límcích. Také toto vede k racionalizaci způsobu.

5o Jako výchozí produkt se používá ploština kalitelncho ocelového plechu. Ta již může mít tvarově připravený profilový řez. Podle vynálezu se mohou jako polotovary dále zpracovávat také předem vytvarované plechové části.

- 1 CZ 298312 B6

Límce, zhotovené v lisovacím nástroji, popř. na plechovém profilu, mohou sloužit jako referenční body k polohové orientaci plechového profilu v následujících výrobních operacích nebo k vyztužení plechového profilu, popř. jako montážní otvor}.

Jak již bylo zmíněno, není předdčrování nutné. Tato forma provedení je ekonomicky a logisticky výhodná. Není nutná ani zvýšená polohovací přesnost neobrobeného kusu, tedy ploštiny, popř. polotovaru, v lisovacím nástroji. Sladění polohování předdčrování s tvarovacím razníkem není nutné. Dále je výhodné zachování konstantní výšky límce.

Výhodně se používá ploština, popř. polotovar zocelí, která sestává, vyjádřeno hmotnostními procenty, z uhlíku (C) 0,19 až 0.25. křemíku (Si) 0,15 až 0,50, manganu (Mn). 1,10 až 1,40, titanu (Ti) 0.020 až 0,050. boru (B) 0,002 až 0,005, hliníku (Λ I) 0.02 až 0.06, jakož i fosforu (P) v podílu do max. 0,025, síry (S) mas. 0,015. chrómu (C'r), max 0,35 a molybdenu (Mo) inax. 0,35, přičemž zbytek železa (Fe) jc včetně znečištění, podmíněných tavením.

Ploština, popř, polotovar, z ocelového plechu sc zahřívá na teplotu kalení, to znamená na teplotu, ležící nad AG kde sc ocel nachází v auslcnitickém stavu. Zpravidla letí tato teplota mezi 775 a 1000 °C. Následně se uskutečňuje proces tváření v lisovacím nástroji,načež se chlazením provádí kalení. Přitom se nastavuje jemnozmná mařtensitická nebo bainitická struktura materiálu. Plechový profil se nachází během procesu kalení upnut v lisovacím nástroji. Při tom prováděné chlazení se může provádět přímo nebo nepřímo. Při přímém chlazení se plechový profil uvádí bezprostředně do kontaktu s chladicím prostředkem. Při nepřímém chlazení sc ochlazuje lisovací nástroj, popř. jeho části.

Podle dalšího opatření se na plechovém profilu zhotovují límce ve formě okrajových vyrážení. Přitom se límce zhotovují beztřískovč na okraji konstrukční části během procesu lisování před kalením. Límce slouží jako referenční body k polohové orientaci plechového profilu v následujících výrobních operacích. Na základě referenčních bodů se plechový profil zachycuje, popř. vyrovnává. l oto je mimořádně výhodné, protože kvůli procesu tváření zatepla může na přetvořeném plechovém profilu dojít k nepřesně předem určitelnému zakřivení. Referenčními body se však může zajistit polohová orientace, na které se vyrovnávají následující výrobní operace. Tím se zajišťuje neměnná kvalita a reprodukováteInost také při výrobě ve velkých množstvích kusů. Límce mohou přispívat také k vyztužení plechového profilu.

Pro praxi jc výhodné také další provedení způsobu. Podle něj se límce zhotovují jako průchozí místa v plechovém profilu. Děrování a prorážení se uskutečňuje v jedné pracovní operaci, popř. bezprostředně za sebou následujícími operacemi, v lisovacím nástroji.

K výrobě průchozího místa sc může nejdříve vytvořit hrncovité vytvarování na plechovém profilu, jehož duo se následně vyřezává.

Jc také možné, že se k výrobě průchozího místa v lisovacím nástroji zhotoví v plechovém profilu otvor se současným límcovitým přestavením v okrajové oblasti otvoru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých znázorňuje obr. 1 výřez z plechového profilu s límcem ve tvaru okrajového vyražení obr. 2 schématicky první lisovací nástroj a způsob výroby průchozího místa na plechovém profilu.

obr. 3 výřez z plechového profilu v perspektivním pohledu sc zobrazením průchozího místa a obr. 4 opět technicky zjednodušeně druhy lisovací nástroj a způsob výroby průchozího místa na plechovém profilu.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje plechový profil ]_, popř. jeho výřez, s okrajovým límcem ve formě vyražení 2. nasměrovaného v rovině obrázku směrem nahoru. Plechový profil 1 se vyrábí ze zprvu rovné ploštiny 3 s ocelového plechu. Ploština 3 je na obr. I naznačena čárkovanou čarou. Při výrobě io plechového profilu 1 se ploština 3 zatepla přetváří v lisovacím nástroji, a sice při teplotě kalení mezi 700 a 1100 °C. Ještě upnut v lisovacím nástroji byl pak plechový profil 1 rychlým ochlazením zakalen. Během proces tváření bylo na plechovém profilu 1 zhotoveno vyražení 2. l akové vyražení 2 na okraji plechového profilu ]_ slouží jako referenční bod k polohové orientaci plechového profilu 1 v následujících výrobních operacích. Je vidět, že vyražení 2 vyčnívá z roviny 15 plechového profilu 1. popř. původní ploštiny 3.

Na obr. 2 je znázorněn lisovací nástroj 4 s dolní matricí 5, horním razníkem 6 a přidržovačem 7, který fixuje konstrukční součást, ploštinu 3. v lisovacím nástroji 4. Razii ík 6 se při procesu tváření spouští ze své horní výchozí polohy. Při spouštění razníku 6 sc nejprve zhotovuje hrnco2o vité vybrání na ploštině 3. popř. na plechovém profilu 8. který je z ní zatepla tvářen. Při dosažení břitu 9 na matrici 5 sc razníkem 6 okraj plechu na dně 10 vytvarování vyřezává. Takto zhotovené průchozí místo 11 v plechovém profilu 8 slouží podle vynálezu jako referenční bod k vyrovnání a polohové orientaci plechového profilu 8 k vyztužení plechového profilu 8 nebo jako montážní otvor k protažení šroubu nebo podobně. Jak již bylo popsáno, kalí se plechový profil 8 upnutý 25 v lisovacím nástroji 4.

U lisovacího nástroje 12, znázorněného na obr. 4. je ploština 13 držena v dolní matrici 14 přidržovákem J_5. Levá polovina obrázku znázorňuje výchozí polohu ploštiny 13 v lisovacím nástroji 12 před procesem tváření. Přitom je ploština 13 upnula horním přidržovákem 15 a 30 dolním razníkem 16. Dolní razník 16 sc nachází centricky vc volném tvarovacíni prostoru 17 matrice J_4. V přidržováku 15 jc upraven přemístitelně vedený řezný nástroj 18 ve formě děrného a prorážecího pouzdra. Toto vyřezává při procesu řezání jdoucím shodně se zdvihem lisovacího nástroje 12. ve zpětném pohybu otvor 19 do ploštiny L3, popř. do z ní zhotoveného plechového profilu 20. Současně se zpětným pohybem řezného nástroje 18 se okrajové oblasti 21 otvoru 19 35 límcovitě přestavují a tak se zhotovuje průchozí místo 22 v plechovém profilu 20.

Výřez z plechového profilu 8. popř. 20. znázorněný na obr. 3. znázorňuje průchozí místo H, 22, které bylo vyrobeno způsobem popsaným podle obr. 2, popř. 4. Zpravidla slouží dvě taková průchozí místa _H, 22 jako referenční body v plechovém profilu 8. 20 k jeho polohové orientaci 40 v následujících výrobních operacích. Referenční body se používají k zachycení a orientaci plechového profilu 8, 20 při řezných operacích, například laserovém řezání, spojovacích operacích, atd. Referenční body se mohou také využít k souřadnicovému zjišťování a nastavování plechového profilu 8. 20. v číslicově řízených zařízeních.

V zásadě mohou průchozí místa Π. popř. 22. sloužit také k vyztužení nebo jako montážní otvor} v plechovém profilu 8, 20.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zp usob výroby kaleného plechového profilu, z ploštiny nebo z polotovaru, který se v lisovacím nástroji zatepla přetváří na plechový profil a kalí, přičemž se na plechovém profilu upravují z roviny ploštiny vyčnívající límec, vyznačující se tím. Že se při procesu tváření límce tvarují z nedčrovaných oblastí ploštiny.
2. Způsob podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se tím, že se límce zhotovují na plechovém profilu (1) ve formě okrajových vyražení (2).
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se límce vyrábějí jako průchozí místa (11.22) v plechovém profilu (8, 20).
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím. že k výrobě průchozího místa (11) se nejdříve vytváří hrncovité vybrání a poté se dno (10) vytvarování vy řezává.
5. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím. že k výrobě průchozího místa (22) sc zhotovuje otvor (19) v plechovém profilu (20) s límcovitým přestavením okrajových oblastí