DE3733058A1 - Verfahren zur herstellung duennwandiger metallrohre - Google Patents
Verfahren zur herstellung duennwandiger metallrohreInfo
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen dünn
wandiger Metallrohre mit einem kleinen Verhältnis von
Dicke (t) zum Außendurchmesser (D), wie zunächst ausgedrückt
in bis zu 2%, aus einem Metallblech, wobei eine Vorverformung
durch hierauf ausgeübtes plastisches Biegen ausgenutzt werden
soll.
Das Herstellen von Metallrohren auf dem Fachgebiet wurde
bisher in kontinuierlichen Produktionsstraßen durchgeführt,
wobei die Metallbleche nacheinander in Richtung der Breite
in rohrartige Gestalt mit einer Formmaschine gebogen wurden,
die eine Anzahl kalibrierter Formwalzen oder Käfigwalzen,
die in Tandem angeordnet waren, aufwiesen und jedes der so
geformten Metallbleche an seinen beiden Seiten mittels Stumpf-
oder Stoßschweißen verbunden wurde.
Will man ein dünnwandiges Metallrohr nach einem solchen
Verfahren jedoch herstellen, so erfährt das Metallblech
keinerlei plastische Verformung, die ausreichen würde,
um es auf den Krümmungsradius (R = D /2) des gewünschten Pro
duktes zu biegen, da die Dicke t des Metallbleches viel
kleiner als der Außendurchmesser D des herzustellenden Rohres
ist. Da also die elastische Verformung des Metallblechs während
seines Biegeverfahrens vergrößert wird, tritt ein großer An
teil an Rückfederungsvermögen auf, während das Metallblech
eine Walze verläßt und in die nächste eintritt. Aus diesem
Grunde treten einige Probleme dahingehend auf, daß nicht
ausreichendes Biegen der Blechkanten eintreten könnte oder
eine große Kantenstreckung dazu führen könnte, ein Ausbeulen
der Kanten zu erzeugen. Um diese Probleme zu vermeiden
wurde vorgeschlagen, die Anzahl der infrage kommenden Walzen
zu vergrößern und daher die Rückfederung soweit wie möglich
zu unterdrücken. Aufgrund eines schmalen Bereichs, der für
Veränderungen in der Größe notwendig ist, bestanden bei einem
solchen Verfahren jedoch Probleme dahingehend, daß ein
längerer Zeitraum erforderlich ist, um die Walzen zu ver
ändern oder einzustellen. Auch verlängerte sich der Zeitraum
des festen Kontakts des Metallblechs mit den Walzen, während
dessen das Metallblech zu einer röhrenförmigen Gestalt ge
formt wurde, was wiederum zum schnellen Auftreten von Ober
flächenrissen führte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Probleme
des Standes der Technik zu lösen.
Allgemein wird dies dadurch erreicht, daß einem Metallblech
eine Vorverformung durch plastisches Biegen in Längsrichtung,
senkrecht hierzu, erteilt wird und das Metallblech in eine
rohrartige Gestalt geformt wird, indem eine Krümmung in Rich
tung der Breite ausgenutzt wird, welche aus Restspannungen
des Metallblechs resultiert, das ein solches plastisches
Biegen erfährt (im Folgenden als Krümmung in Richtung der
Breite bezeichnet, wenn die Krümmung in Längsrichtung auf
null reduziert ist).
Insbesondere schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Her
stellen dünnwandiger Metallrohre vor, das sich dadurch aus
zeichnet, daß das Metallblech plastischem Biegen mit einer
Biegewalze kleinen Durchmessers in Längsrichtung, senkrecht
zur Fläche, die die Innenseite des Rohres bildet, gegen die
Innenseite gewandt, ausgesetzt ist, wobei die Krümmung des
Metallblechs in Längsrichtung auf null reduziert wird,
derart, daß das Metallblech in Richtung der Breite in rohr
ähnliche Gestalt entsprechend der Krümmung des Endproduktes
durch die Verwendung seiner Krümmung in Richtung der Breite
gebogen wird und daß dieses Metallblech am Stoßbereich ver
einigt oder zusammengefügt wird.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert
werden. Diese zeigen in:
Fig. 1 eine Darstellung, wo die Prinzipien der Herstellung
dünnwandiger Metallrohre nach der Erfindung erläutert
werden;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Verfahrens
zur Verwendung bei der Herstellung dünnwandiger
Metallrohre nach der Erfindung in einer kontinuier
lichen Produktionsstraße und
Fig. 3 eine Seitenansicht zu Fig. 2.
Fig. 1 erläutert das Verformungsprinzip nach dem Verfahren
gemäß der Erfindung.
Eine Biegewalze mit kleinem Durchmesser ist senkrecht zu
einem Metallblech von Längs- oder X-Richtung angeordnet;
ein plastisches Biegen wird zunächst hierauf, um einen Krümmungs
radius R 1 zu erhalten, angewendet. Nach dem Durch
führen des plastischen Biegens werden die Krümmungen in
Längsrichtung oder X und die Krümmungen in Richtung der
Breite oder Y des Metallblechs auf null reduziert;,
anders ausgedrückt, das Metallblech wird in seiner abge
flachten Form gehalten, woraufhin der innenseitige Teil
des Metallblechs, der durch die Biegewalze kleinen Durch
messers gebogen wird, in Längsrichtung gestreckt wird,;
der außenseitige Teil wird in Längsrichtung kontrahiert,
so daß die Spannungen δ x und δ y in X- und Y-Richtung
auftreten, wobei die Biegemomente Mx und My in Längsrichtung
oder X-Richtung bzw. in Breiten- oder Y-Richtung jeweils auf
treten. Das Metallblech, welches plastischem Biegen aus
gesetzt wurde, wobei die die Innenseite des endgültigen Rohres
bildende Fläche nach innen gewandt wird, wobei die Biege
walze kleinen Durchmessers senkrecht zum Metallblech in der
Längsrichtung angeordnet wird, wird nur mit dem Biege
moment in Längsrichtung derart beaufschlagt, daß seine Krümmung
in Längsrichtung allein auf null reduziert wird; es wird dann
in rohrartige Gestalt mit einem Krümmungsradius 1/R 2 in
Richtung der Breite durch das Biegemoment geformt. Wenn
das dem plastischen Biegen mit der kleinen Durchmesserrolle
ausgesetzte Metallblech von geringer Länge oder Breite oder
Länge plus Breite ist, die ausreicht, um zum sog. Bombieren
vom sog. "Satteltyp" zu führen, so wird diese Krümmung 1/R 2
durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
1/R₂ = (1/Ry) + ν (1/Rx)
wobei (1/Rx) und 1/Ry) jeweils die Krümmungen in Längsrich
tung und Breitenrichtung des Metallblechs sind, wenn dieses
in sowohl Längs- wie Breitenrichtung nicht gespannt ist;
ν ist das Poissonzahlverhältnis. In den Gleichungen der
Fig. 1 ist EI die Biegesteifigkeit.
Danach kann das in rohrartige Gestalt geformte Metallblech
entsprechend der Krümmung des Endproduktes gebogen und im
Verbindungsbereich zur Herstellung eines dünnwandigen Metall
rohres verbunden oder vereinigt werden.
Wenn die Breitenkrümmung 1/R 2 des in der Breite durch dieses
Biegemoment gebogene Metallblech nur plastisch auf einen
Wert kleiner als den des Endproduktes gebogen werden kann,
kann der genannte Krümmungsradius R 1 derart sein, daß er sich
soweit wie möglich reduzieren läßt. Dann kann das Metall
blech entsprechend der Krümmung des Endproduktes mit sog.
Quetschrollen an der Stelle gebogen werden, an der es an der
Stoßstelle verbunden wird. Alternativ kann, wenn der Krümmungs
radius R 1 der Biegerolle kleinen Durchmessers derart ist,
daß die Krümmung in Breitenrichtung 1/R 2 größer als die
Krümmung des Endproduktes ist, ein Dorn mit der gleichen
Krümmung wie dem des Endproduktes auf dem Teil des Rohrs
angeordnet sein, um dessen Innenseite in der Stufe zu bilden,
in der die Krümmung des Metallblechs in Längsrichtung auf null
reduziert wird, wodurch das Metallblech in Richtung der Breite
in rohrartige Gestalt durch Verwendung seiner Krümmung in
Breitenrichtung mit der Biegerolle geringen Durchmessers ge
bogen wird. Wenn darüber hinaus alternativ die Breite des
dem plastischen Biegen mit der Biegewalze kleinen Durch
messers ausgesetzte Metallblech größer als die Krümmung des
Endproduktes um einen Faktor vor 4π ist, so kann dieses in
ein Doppel- oder Multirohr geformt werden.
Nach einem Aspekt kann das Verfahren zur Herstellung dünn
wandiger Metallrohre in einer kontinuierlichen Herstellungs
straße durchgeführt werden, wobei ein Metallblech mit der
Seite, die die Innenseite des Rohres zu bilden hat, nach innen
gewendet ist und plastischem Biegen mit der Biegewalze ge
ringen Durchmessers ausgesetzt wird, die in Längsrichtung
unter rechtem Winkel hierzu angeordnet ist. Unmittelbar hier
nach folgt der Schritt der Reduzierung der Krümmung des
Metallblechs in Längsrichtung auf null, wodurch das Biegen
in Richtung der Breite in rohrartige Gestalt entsprechend
der Krümmung des Endproduktes durch Verwendung seiner
Krümmung in Breitenrichtung erfolgt und das so gebildete
Metallblech an der Stoßstelle zur Herstellung eines dünn
wandigen Metallrohres vereinigt wird. Nach einem anderen
Aspekt kann das Verfahren nach der Erfindung in gesonderten
Straßen durchgeführt werden. Insbesondere wird das plastisch
gebogene Metallblech senkrecht bezüglich seiner Längsrichtung
geschnitten und durch das Restbiegemoment aufgespult, welches
vom plastischen Biegen mit dieser Biegerolle kleinen Durch
messers resultierte. Gegebenenfalls wird in einer späteren
Stufe das aufgewickelte Metallblech zur Reduzierung seiner
Krümmung in Längsrichtung auf null abgehaspelt, wodurch das
Metallblech in Breitenrichtung in eine rohrartige Gestalt
entsprechend der Krümmung des Endproduktes durch Verwendung
seiner Krümmung in Breitenrichtung gebogen wird. Dann wird
das so geformte Metallblech an der Stoßstelle zur Bildung
eines dünnwandigen Metallrohres zusammengefügt.
Das Zusammenfügen des in eine rohrartige Gestalt gebildeten
Metallblechs an der Stoßstelle kann durch Schweißen erreicht
werden, wie dies der Fall mit dem üblichen Metallrohrher
stellungsverfahren ist; dies kann auch durch Löten, "Binden
bzw. Verwachsenlassen" oder durch sog. Nahtbiegen oder Naht
schweißen erfolgen.
Das Verfahren zur Herstellung dünnwandiger Metallrohre nach
der Erfindung soll nun konkreter mit bezug auf die Darstellungen
der Fig. 2 bzw. 3 (Perspektive und Seitenansicht) gegeben
werden.
Vorgesehen ist zunächst eine allgemein bei 1 gezeigte Vor
formeinrichtung 1, die eine Biegerolle 1 a kleinen Durch
messers sowie eine polyurethanverkleidete Walze 1 b, die hier
gegen gepreßt wird, aufweist, die kurz hinter einem Ablauf
haspel 5 angeordnet sind, der sich am Ausgangspunkt der
kontinuierlichen Formstraße befindet. Ein Metallblech 2,
vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, einem hochzugfesten
plattierten Blech oder Titanblech wird plastischem Biegen
ausgesetzt, wobei die die Innenseite des endgültigen Rohres
bildende Fläche nach innen mittels der Biegewalze 1 a kleinen
Durchmessers gewendet ist und die Biegewalze senkrecht zum
Metallblech 2 in Längsrichtung angeordnet ist. Unmittelbar nach
Durchlauf durch die Vorverformungseinrichtung 1 kann das
Metallblech 2 als von abgeflachter Gestalt angesehen werden.
Ist die Kümmung 1/R 2, die von der Biegewalze 1 a kleinen
Durchmessers herrührt, gleich der Krümmung des gewünschten
Produktes so nimmt das Metallblech 2 die Gestalt des End
produktes an, d.h. die rohrartige Gestalt an den Orten von
einer oder mehreren Gruppen von Kaliberwalzen oder Gehäuse
walzen, wie beispielsweise den seitlichen Walzen 3 und den
Transportwalzen 4, wobei diese Positionen unter Abstand von
der Vorformeinrichtung 1 um ein Stück entfernt sind, das etwa
30fach so groß wie der Durchmesser des Endproduktes ist,
welches einen Elastizitätsgrenzenbereich definiert, innerhalb
welchem die Seitenränder des Metallbleches 2 in Längsrichtung
gegen den Endpunkt der Produktionsstraße gelängt werden.
Während das Metallblech 2 sich aus der Vorverformungsein
richtung 1 zu den Seitenwalzen 3 bewegt, erleidet es aufeinander
folgende Verformungen was die Krümmung in Breitenrichtung
betrifft.
Ist die genannte Krümmung in Breitenrichtung ausreichend,
d.h. wenn die Krümmung 1/R 2 in Breitenrichtung, die aus der
Biegewalze kleinen Durchmessers 1 a resultiert, größer ist
als die des Endproduktes, kann ein Dorn, um welchen das
Metallblech gewickelt werden soll, an einem Ort vorgesehen
sein, wo es die rohrartige Gestalt annimmt.
Ist die Krümmung in Breitenrichtung durch das Vorverformen
unzureichend dagegen, so kann ein Rohrformungsvorgang möglich
sein, wenn die kalibrierten Walzen oder Gehäusewalzen in
der Nachbarschaft in Bewegungsrichtung hinter der kontinuier
lichen Produktionsstraße zwischen der Vorformeinrichtung 1
und den seitlichen Rollen 3 für einen unzureichenden Betrag
der Formung vorgesehen sind. In gewissen Fällen kann das
Formen dünnwandiger Metallrohre nur mit der Anordnung mög
lich sein, bei der die Vorformeinrichtung 1 der üblichen Ein
heit, die eine Anzahl von Formwalzen umfaßt, hinzugefügt ist.
Wenn also das Metallblech in röhrenförmige Gestalt mit der
gleichen Krümmung wie die des Endproduktes geformt wird, kann
es dann am Verbindungsbereich mittels Schweißens, mittels
eines Schweißbrenners oder einer Schweißelektrode 6 oder
mit anderen Mitteln wie Hartlöten "Verbinden" oder Naht
biegen bzw. Nahtschweißen vereinigt werden. Teile des
Metallblechs, wenn sie von der Verbindung vorstehen, können
ausgeschnitten oder sonst entfernt werden.
Die vorstehende Ausführungsform wurde so beschrieben, daß
das Verfahren ausgehend vom plastischen Biegen mit der
Biegewalze geringen Durchmessers bis zum Vereinigen in Form
einer kontinuierlichen Produktionsstraße durchgeführt wurde.
Nach dem Verfahren nach der Erfindung jedoch ist es möglich,
in getrennten Straßen den plastischen Biegeprozess eines
Metallbleches mit der Biegerolle kleinen Durchmessers
und ein Verfahren, bei dem die Krümmung des Metall
bleches in Längsrichtung auf null reduziert wird, durchzuführen, wobei
es in Breitenrichtung auf die Krümmung des endgültigen Rohres
in eine rohrartige Gestalt unter Verwendung seiner Krümmung
in Breitenrichtung gefolgt von einer Vereinigung des Metall
bleches am Verbindungsbereich gebogen wurde. Im letztgenannten
Fall wird, wenn das Metallblech, welches plastischem Biegen
mit der Biegewalze kleinen Durchmessers ausgesetzt wurde,
unter rechten Winkeln zur Längsrichtung geschnitten wurde,
wurde es selbsttätig durch das Restmoment in Längsrichtung
aufgewickelt. Wenn also die Herstellung eines dünnwandigen
Metallrohres beabsichtigt ist, wird das aufgewickelte Metall
blech zunächst abgewickelt und seine in Längsrichtung bestehende
Krümmung auf null reduziert, wodurch es in Breitenrichtung
in rohrartige Gestalt entsprechend der Krümmung des End
produktes durch die Ausnutzung seiner Krümmung in Breiten
richtung gebogen wird. Schließlich kann am Verbindungsbereich
das Metallblech vereinigt werden.
Soll das Verfahren in einer kontinuierlichen Produktionsstraße
durchgeführt werden, so kann die Verformung aufgrund Längung
der seitlichen Kanten des Metallblechs innerhalb der elasti
schen Grenzen gehalten werden, indem die Länge des Ver
formungsbereiches etwa 30 mal so breit wie der Durchmesser
des oben beschriebenen Endproduktes sein kann, vorausgesetzt,
daß seine Krümmung in Breitenrichtung gleich der Krümmung des
Endproduktes ist. So wird das Auftreten jeglicher Kantenaus
beulung verhindert; die zum Formen erforderliche Anzahl von
Walzen wird erheblich vermindert. Selbst wenn die Krümmung
des Metallbleches in Richtung der Breite unzureichend ist,
wird die Anzahl der erforderlichen Walzen zum Formen vielmehr
vermindert als dies der Fall sein würde, wenn das übliche
Walzformen angewendet würde. Zusätzlich, wenn die Walzen
mit der gleichen Anzahl verwendet werden, wie dies der Fall
beim üblichen Walzformen ohne Fortlassen der üblichen Form
walzen ist, so wird doch der Anteil der Rückfederung (spring
back) vermindert, während die Länge des Formungsbereiches
vergrößert wird, verglichen mit dem Fall, wo jungfräuliche
Bleche ohne jegliche hierauf ausgeübte Vorverformung durch
geführt werden, indem die Krümmung in Breitenrichtung des
Metallbleches zur Anwendung gebracht wird. Eine Kanten
streckung kann fortfallen, was zu Erhöhungen in der Kanten
formbarkeit führt.
Wenn es weiterhin sehr wahrscheinlich ist, daß das herzu
stellende dünnwandige Metallrohr an seinen Kanten während
des Formens ausbeult oder wenn das Metallblech in rohrartige
Gestalt geformt wird, so bevorzugt man, daß der Ort, wo das
plastische Biegen durch die Walze kleinen Durchmessers er
folgt, gegen die verlängerte Mittellinie des dünnwandigen
Metallrohres verschoben wird. Geht man so vor, so vermindert
man die Differenz zwischen der Länge der seitlichen Kanten
des Metallbleches und der Länge der Metallblechmittellinie,
die vom Ort des plastischen Biegens aufgrund der Biegewalze
kleinen Durchmessers bis zum Ort des Biegens entsprechend
der Krümmung des Endproduktes geht. Hierdurch vermeidet man
ein Ausbeulen der seitlichen Ränder des Metallbleches.
Mit der Anordnung, bei der der Ort des plastischen Biegens
aufgrund der Biegewalze kleinen Durchmessers von der Linie
verschoben wird, die von der Bewegungsrichtung des fertigen
dünnwandigen Metallrohres gegen dessen Mittelrichtung geht,
können nicht nur zufriedenstellende dünnwandige Metallrohre
hergestellt werden; vielmehr wird auch eine kontinuierliche
Produktionsstraße in der Länge mit Abnahme in der Größe der
Gesamtanordnung vermindert. Weiterhin, wenn die dünnwandigen
Metallrohre in einer solchen kontinuierlichen Produktions
straße hergestellt werden, bevorzugt man, daß eine Spannung
unter der Elastizitätsgrenze in Längsrichtung auf das Metall
blech aufgebracht wird, welches plastischem Biegen mittels
einer Biegewalze kleinen Durchmessers ausgesetzt wurde, die
in Längsrichtung senkrecht hierzu angeordnet war, wobei
die die Innenseite des Rohrendproduktes bildende Seite nach
innen gewendet war. Die Gründe sind, daß, wenn das dem
plastischen Biegen mit der Biegewalze kleinen Durchmessers
ausgesetzte Metallblech zu einem Ort bewegt wird, an dem
die Formung in rohrartige Gestalt erfolgt, werden dessen
Seitenkanten am Durchhängen gehindert und somit besteht
geringe oder keine Differenz in der Länge des Metallblechs,
so daß zufriedenstellende dünnwandige Metallrohre hergestellt
werden können. Eine die Elastizitätsgrenze überschreitende
Spannung ist jedoch nicht zu bevorzugen, da die dem Metall
blech aufgrund des plastischen Biegens mit der Biegewalze
kleinen Durchmessers aufgegebene zusätzliche Restkraft ver
schwindet, was es schwierig macht, das Blech in eine rohr
artige Gestalt zu formen.
Zum plastischen Biegen wurde ein SUS 304 Metallblech von
0,1 mm Dicke und 89,5 mm Breite und mit einer Prüffestigkeit
von 0,2% von 160 kgf/mm2 mit der Fläche, die die Innen
seite des endgültigen Rohrs bilden sollte, nach innen gewendet,
gepreßt gegen und zwischen eine Biegewalze kleinen Durch
messers, die in Längsrichtung senkrecht hierzu angeordnet war
und über einen Durchmesser von 3 mm verfügte und einer Poly
urethanverkleidungswalze von 100 mm Durchmesser und 100 mm
Breite, und zwar unter einer Preßlast von 300 kgf (kp).
Dann wurde die Krümmung des Metallblechs in Längsrichtung
auf null an einem Ort vermindert, der 950 mm vom Ort der
Biegewalze kleinen Durchmessers entfernt ist, wodurch die
Biegung in Richtung der Breite durch Verwendung der Krümmung
in der Breite erfolgte und ein Pressen zwischen Quetschwalzen
in rohrartige Gestalt von 28,6 mm Durchmesser vorgenommen wurde.
Schließlich wurde das so gebildete Metallblech auf seinen
seitlichen Rändern mittels Mikroplasmaverschweißung zusammen
gefügt, was ein dünnwandiges Metallrohr ergab, welches an
keinerlei Kantenausbeulung litt und eine zufriedenstellende
Rundheit hatte.
Zum plastischen Biegen wurde ein SUS 304 Metallblech von
0,15 mm Dicke und 89,4 mm Breite mit einer (0,2%) Prüfdehn
grenze von 125 kp/mm2, wobei die Fläche, die die Innenseite
des fertigen Rohres bilden sollte, nach innen gewandt war,
gegen und zwischen eine Biegewalze kleinen Durchmessers
gepreßt, die in Längsrichtung senkrecht hierzu angeordnet
war und über einen Durchmesser von 3 mm verfügte und neben
einer Polyurethanverkleidungswalze von 100 mm Durchmesser
und 100 mm Breite unter eine Preßlast von 400 kp gepreßt.
Zu dem Zeitpunkt, wo eine Länge von 5 m erreicht war, wurde
das Metallblech senkrecht zur Längsrichtung, um ein aufge
haspeltes Blech zu haben, geschnitten. Hernach wurde der
Blechbund abgewickelt; die Krümmung in Längsrichtung hiervon
wurde auf null reduziert, wodurch eine Biegung in Richtung
der Breite unter Ausnutzung der Krümmung in Richtung der Breite
vollzogen wurde. Da jedoch das Metallblech nur eine gewölbte
Form von 46 mm Durchmesser annahm, wurde es an seinen beiden
Enden und seinem mittleren Teil zwischen Kaliberwalzen
in eine rohrartige Gestalt von 28,6 mm Durchmesser gepreßt.
Schließlich wurde das so geformte Metallblech auf seinen
Seitenkanten mittels Mikroplasmaverschweißung zur Herstellung
eines dünnwandigen Metallrohres vereinigt, es stellte sich
heraus, daß dieses nicht an irgend einer Kantenausbeulung
litt und über zufriedenstellende Rundheit verfügte.
Zum plastischen Biegen wurde ein Metallblech von 0,2 mm
Dicke und 89,2 mm Breite mit einer (0,2%) Prüfdehngrenze von
55 kp/mm2, bestehend aus einem Titanblech, wobei dessen die
Innenseite des endgültigen Rohres bildende Fläche nach innen
gewandt war, gegen und zwischen eine Biegewalze kleinen
Durchmessers gepreßt, die in Längsrichtung senkrecht hierzu
angeordnet war und einen Durchmesser von 3 mm hatte und wobei
eine Polyurethanverkleidungswalze von 100 mm Durchmesser
und 100 mm Breite unter einer Preßlast von 400 kp gepreßt
wurde. Dann wurde die Krümmung des Metallblechs in Längs
richtung auf null an einem Ort reduziert, der 950 mm vom
Ort der Biegewalze kleinen Durchmessers entfernt war, wodurch
die Biegung in Richtung der Breite durch Verwendung der
Krümmung in Richtung der Breite gebogen und zwischen Quetsch
walzen in rohrartige Gestalt von 28,6 mm Durchmesser gepreßt.
In diesem Fall wurde das Metallblech auf seinen seitlichen
Kanten mittels einer Mikroplasmaschweißung am Ort der Quetsch
walzen derart zusammengebracht oder vereinigt, daß der Ort
des plastischen Biegens mit der Biegewalze kleinen Durch
messers 30 mm nahe der mittleren Richtung des Metallrohres
von der Linie sich befand, die von der Bewegungsrichtung
des Bodens des Metallrohres von den Quetschrollen aus verlief,
wodurch ein dünnwandiges Metallrohr hergestellt wurde, welches
nicht in irgend einer Weise an Kantenausbeulung litt und über
eine extrem gute Rundheit verfügte.
Das Verfahren nach der Erfindung zum Herstellen dünnwandiger
Metallrohre nutzt also die oben beschriebene Vorverformung
und macht es möglich, dünnwandige Metallrohre aus Metallblechen
vor Festigkeit herzustellen, was bisher als schwierig an
gesehen wurde. Möglich wird auch, einfach dünnwandige Metall
rohre, selbst aus nicht geglühten Materialien, herzustellen.
Nach dem vorliegenden Verfahren aber sind Verminderungen in
der Anzahl der infrage kommenden Walzen zu erwarten, mit
Verminderungen in den Produktionskosten. Außerdem ergibt das
gleichförmige Biegen in der Breite eine günstige Krümmungsverteilung und
eine verminderte Anzahl von Walzen sorgt für eine verminderte
Gefahr von Oberflächenrissen. So ist das Verfahren zum Her
stellen dünnwandiger Metallrohre von erheblichem industriellem
Wert.
Claims (9)
1. Verfahren zum Herstellen dünnwandiger Metallrohre,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallblech mit der
die Innenseite des endgültigen Rohres bildenden Fläche,
nach innen gewendet, plastischem Biegen unter Verwendung
einer Biegewalze geringen Durchmessers, die in Längs
richtung senkrecht hierzu angeordnet ist, ausgesetzt wird,
das Metallblech in Richtung seiner Breite in rohrähnliche
Gestalt entsprechend der Krümmung des Endproduktes durch
Verwendung der Krümmung über die Breite aufgrund von Rest
spannungen des Metallblechs, das die plastische Biegung
erfahren hat, gebogen wird, indem die Krümmung des Metall
blechs in Längsrichtung auf null reduziert wird und das
Metallblech im Stoßbereich verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schritte des plastischen Biegens mit der Biege
walze kleinen Durchmessers bis zum Zusammenbringen oder
Vereinigen in einer kontinuierlichen Straße durchgeführt
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Krümmung des Endproduktes definiert wird durch
die Krümmung dieses Metallblechs in Richtung der Breite
an einem Ort, der unter Abstand von dem Ort dieses
plastischen Biegens mittels der Biegewalze kleinen Durch
messers durchgeführt wird, wobei dieser Abstand etwa
30 mal so groß wie der Durchmesser des Endproduktes ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ort des plastischen Biegens mit der Biegewalze
kleinen Durchmessers von der Linie, die von der Bewegungs
richtung des Bodens des dünnwandigen
geformten Metallrohres in rohrartige Gestalt gebracht,
zusammengebracht und gegen die Mittelrichtung hiervon be
wegt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das plastische Biegen mittels der Biegewalze kleinen
Durchmessers und das Biegen in Richtung der Breite dieses
Metallblechs in rohrähnliche Gestalt entsprechend der
Krümmung des Endproduktes durch Verwendung der Krümmung
in Breitenrichtung aufgrund der Restspannung des Metall
blechs vorgenommen wird, welche durch die Aufnahme des
plastischen Biegevorgangs erzeugt wird, indem die Krümmung
des Metallblechs in Längsrichtung auf null reduziert
wird, gefolgt von einer Verbindung des Metallblechs im
Stoßbereich, wobei diese in gesonderten Straßen ausge
führt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbinden oder Vereinigen des
zu rohrähnlicher Gestalt geformten Metallblechs im
Stoßbereich mittels Schweißens ausgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß dieses Vereinigen des zu rohr
ähnlicher Gestalt geformten Metallblechs im Stoßbereich
durch sog. Nahtbiegen durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbinden oder Vereinigen
des in rohrähnliche Gestalt geformten Metallblechs
im Stoßbereich mittels Hartlötens durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Vereinigen oder Verbinden
des in rohrähnliche Gestalt geformten Metallblechs
im Stoßbereich durch einen Bindevorgang oder Kleben
ausgeführt wird.
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---|---|---|---|
JP24385486 | 1986-10-14 |
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Publication Number | Publication Date |
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DE3733058C2 DE3733058C2 (de) | 1993-02-11 |
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