WO2016091530A1 - Verfahren zur herstellung von rohren - Google Patents

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WO2016091530A1
WO2016091530A1 PCT/EP2015/076474 EP2015076474W WO2016091530A1 WO 2016091530 A1 WO2016091530 A1 WO 2016091530A1 EP 2015076474 W EP2015076474 W EP 2015076474W WO 2016091530 A1 WO2016091530 A1 WO 2016091530A1
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WO
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metal plate
actuators
shaped
sheet metal
height
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/076474
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank BLÖMKE
Klaus Schürmann
Original Assignee
Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh filed Critical Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh
Publication of WO2016091530A1 publication Critical patent/WO2016091530A1/de

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/01—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments
    • B21D5/015—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves between rams and anvils or abutments for making tubes

Definitions

  • the invention relates to a method for producing pipes, wherein a flat or at least one edge bent sheet metal plate undergoes at least two forming processes, of which in the first forming process, the sheet metal plate is deformed in a U-press U-shaped by a punch the metal plate in depresses a central area while surrounding
  • the longitudinal edges of the sheets are often first prepared for the subsequent process.
  • the longitudinal edges of the sheets are often first prepared for the subsequent process.
  • the longitudinal edges of the sheets are often first prepared for the subsequent process.
  • the U-shaped bent sheet metal is to be transported by the U-press in the longitudinal direction of the sheet in the O-press.
  • today's forming process into a U-shaped profile is unsatisfactory.
  • the sheet metal is still pressed centrally by a punch over its entire length today, while it is supported laterally. Even at maximum deformation pressure by simultaneously or subsequently acting lateral actuators, ie with a force in which the legs of the U-shaped sheet metal plate just do not buckle above the punch, but the sheet springs back on the parallel position of the legs.
  • the legs are V-shaped and the opening dimension of the U-shaped profile is too large for the diameter of the semi-circular upper tool of the O-press.
  • D. h. The U-shaped profile of the metal plate is not to be transported in its longitudinal direction in the open O-press, when the legs of the U-shaped preformed metal plate are not at least parallel. As soon as the opening area of the legs opens in a V-shape, it is too wide to accommodate the
  • Method is particularly complex, because on the forcibly engagable guide rollers must also be applied in addition to a large force on the legs of the U-shaped profile.
  • the transport routes between the two presses are so very complicated and expensive.
  • the object of the invention is therefore to improve the U-deformation of the metal plate. It is also the object of the invention to facilitate the transition from U to O deformation. With regard to the method, the object is achieved in that the
  • the pressing operations of the actuators can be carried out so that the legs of the profile of the sheet metal plate emerging from the U-press are in the desired parallelism ( ⁇ 2.5 °).
  • the plastic deformation of the metal plate is by at least a second pressing operation
  • the actuators much safer to achieve.
  • the profiles are much easier to insert in the longitudinal direction in the O-press.
  • the actuators and the U-shaped deformed sheet metal plate are offset relative to each other in height between the at least two pressing operations of the actuators.
  • the U-shaped deformed metal plate is supported at its web after the first forming process by a height-adjustable support.
  • a height-adjustable support is suitable to keep the metal plate in a defined position during the pressing operation of the actuators. In this case, the backup of the situation can be improved by the punch as an anvil again. In any case, however, it is possible to determine the height at which the actuators act on the legs of the metal sheet for shaping.
  • Support is supported.
  • the U-shaped metal plate is supported with its web on the support and can be adjusted in height in such a way that a pre-determined and / or precalculated optimum height for the initiation of the forces can be adjusted and adjusted by the actuator.
  • the pressing surface is defined by the peripheral surface of a
  • the punch remains within the U-shaped contour of the sheet metal plate and serves as an abutment surface for the legs in one region.
  • the upper edges of the sheet metal plate can be moved closer to each other because of the missing punch.
  • a substantially parallel position of the legs can be achieved.
  • auxiliary actuators are used offset in height to the actuators.
  • the actuators themselves can bend the metal plate around a convex outer contour of the punch around.
  • the number or intensity of the pressing operations of the actuators preferably takes place as a function of the thickness and / or the material of the sheet metal plate.
  • Figure 1 is a schematic, partially sectioned view of a
  • Method, Figure 2a to 2f is a schematic sequence in a stepwise
  • the device shown in Fig. 1, also referred to as U-press 100, is intended for the bending of rectangular in plan sheet metal plates 1. These may have bent longitudinal edges 2.
  • a metal plate 1 has been indicated.
  • the bending process makes of such a sheet metal blank 1 a preform having a substantially U-shaped cross-section, as required for the manufacture of large pipes.
  • sheet metal plates 1 of relatively thick sheets, so that high deformation forces and reaction forces are to be absorbed.
  • the desire is that even thinner sheets of higher quality, which often expand after compression, springing back to form a U-profile with parallel legs ( ⁇ 2.5 °), so that the profile in
  • the device in Figure 1 consists of a
  • punch 4 Vertical bending beam
  • actuators 5 Interposition of the sheet metal blank 1 to be formed in a horizontal plane against each other working Horizontal bending beam, hereinafter called actuators 5, 6.
  • the stamp and the actuators can in the context of the invention also consist of several individual elements, for. B. a series of punches or a number of individual actuators. For some method steps, it may also be useful, not shown further
  • auxiliary actuators in another
  • Auxiliary actuators can communicate with each other via gears or joints.
  • the stamp has as a vertical bending beam at least two drives 7, 8, one at each end. This is indicated in the figure 1 only by the double numbering, because the drives are in the blade depth
  • drives in series connected single stamps possible.
  • the drives are formed in this embodiment by cylinder-piston assemblies.
  • electrical or spindle drives here.
  • the actuators have actuators 9, 10, 11, 12, which are typically implemented by cylinder-piston assemblies. All drives are controlled by a common, not shown control. They act as indicated by the double arrows in two directions.
  • the stamp 4 presses in the production process, the metal plate 1 centrally downwards and thereby forms a web of the future U-profile.
  • the sides of the metal plate 1 rest on carriers 17, 18, which are also formed by the actuators 5, 6 in this embodiment.
  • the actuators each have a pressing surface 15, 16, which in the exemplary embodiment according to FIG. 1 corresponds to a circumferential surface of a rotational body, in this case a rotatable roller.
  • the web is formed by "dipping" the stamp 4 into the sheet-metal plate 1. It can rest on a support 22 during the pressing operation of the stamp 4 or following the pressing of the stamp 4.
  • This support 22 is designed such that it with a
  • This height adjustment 23 is coupled. This height adjustment 23 includes a
  • the stroke of the support 22 may extend so far down that the punch 4 can be completely lifted out of the interior of the U-shaped sheet metal plate 1. To the top, the stroke should extend so far that a finished U-shaped sheet metal plate 1 in the
  • sequence of figures 2a to 2f explains in chronological order the method according to the invention in a first example.
  • sequence of figures 3a to 3f shows the inventive method in a second example. All figures of the two sequences are taken from a mathematical calculation model that can represent the exact bend of the sheet metal plate, and are except for the
  • Figure 2a shows only a metal plate 1 with slightly bent edges 2. This metal plate lies on supports 17, 18, which occupy the function of the actuators 5, 6 later. Above the stamp 4 starts with the
  • Stamp head 13 to press on the metal plate.
  • the force is initiated by the drives 7, 8, not shown on the punch neck.
  • Figure 2b shows a later stage.
  • the metal plate is U-shaped deformed and is now supported by the web 19 on the support 22 from.
  • the legs 20, 21 are compressed via the actuators. The indicated
  • height-adjustable support can be lifted up to the side
  • the height-adjustable support 22 is namely lowered, while the punch 4 and also the actuators maintain their position.
  • a relative height offset between the sheet metal plate and actuators occurs between the first and the subsequent second pressing operation of the actuators.
  • the actuators and the auxiliary actuators become the legs
  • the relative height offset between the metal plate and actuators is deposited in dependence on the plate thickness and their material in a controller, not shown, and preferably approached automatically. Decisive for a better deformability is therefore in both
  • Pressing process is initiated. It is particularly advantageous if the actuators at the two pressing operations at different

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren, wobei eine flache oder an wenigstens einem Rand (2) angebogene Blechplatte (1) wenigstens zwei Umformprozesse durchläuft, von denen im ersten Umformprozess die Blechplatte (1) in einer U-Presse (100) U-förmig verformt wird, indem ein Stempel (4) die Blechplatte (1) in einem zentralen Bereich eindrückt, während umgebende Bereiche zumindest teilweise auf wenigstens einem Träger (5, 6) aufliegen und über seitliche Aktuatoren (5, 6) mit jeweils wenigstens einer Pressfläche (15, 16) die Schenkel der U-förmig verformten Blechplatte zueinander gepresst werden, und im zweiten Umformprozess die U-förmig verformte Blechplatte (1) in einer O-Presse, mit sich zueinander bewegenden Halbschalenwerkzeugen in eine Rohrform umgewandelt wird. Um die U-Verformung der Blechplatte zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Aktuatoren (5, 6) in mindestens einem ersten und einem zweiten Pressvorgang, die zeitlich hintereinander erfolgen, die Schenkel (20, 21) der U- förmig verformten Blechplatte (1) zueinander pressen

Description

Verfahren zur Herstellung von Rohren Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren, wobei eine flache oder an wenigstens einem Rand angebogene Blechplatte wenigstens zwei Umform prozesse durchläuft, von denen im ersten Umformprozess die Blechplatte in einer U-Presse U-förmig verformt wird, indem ein Stempel die Blechplatte in einem zentralen Bereich eindrückt, während umgebende
Bereiche zumindest teilweise auf wenigstens einem Träger aufliegen und über seitliche Aktuatoren mit jeweils wenigstens einer Pressfläche die Schenkel der U-förmig verformten Blechplatte zueinander gepresst werden, und im zweiten Umformprozess die U-förmig verformte Blechplatte in einer O-Presse, mit sich zueinander bewegenden Haibschalenwerkzeugen in eine Rohrform
umgewandelt wird.
Bekanntermaßen werden in einem Längsrohrwerk Rohre mit einem
Durchmesser von 16" (406 mm) - 64" (1625 mm) und Wandstärken von 6,4 mm - 38,0 mm produziert.
In der Längsrohrfertigung kommen häufig Platten aus gewalzten Grobblechen als Grundmaterial zur Anwendung. Das Grundmaterial variiert in seiner chemischen Zusammensetzung in Abhängigkeit von Wandstärke,
Rohrabmessung und Verwendungszweck. Die physikalischen Eigenschaften oder Oberflächenbeschaffenheiten des Endproduktes definieren sich zum großen Teil bereits über das Grundmaterial.
Beim Längsrohrprozess werden vielfach zuerst die Längskanten der Bleche für den anschließenden Prozess vorbereitet. Dabei werden beispielsweise die
Kanten für einen späteren Schweißvorgang angeschrägt oder die Bleche werden für die einfachere Behandlung in der O-Presse beispielsweise leicht gebogen. Im Anschluss werden die Bleche im sogenannten U-O-E-Verfahren (U-Formen, O-Formen, Expandieren) verformt.
Das U-förmig verbogene Blech soll von der U-Presse in Längsrichtung des Bleches in die O-Presse transportiert werden. Nun ist es jedoch so, dass insbesondere bei dünnen Blechen und höheren Festigkeiten des Grundmaterials der heutige Umformprozess zu einem U- förmigen Profil nicht zufriedenstellend ist. Das Blech wird heutzutage nach wie vor durch einen Stempel über seine gesamte Länge mittig eingedrückt, während es seitlich abgestützt ist. Selbst bei maximalem Verformungsdruck durch gleichzeitig oder anschließend wirkende seitliche Aktuatoren, also mit einer Kraft, bei der die Schenkel der U-förmig verformten Blechplatte gerade noch nicht oberhalb des Stempels einknicken, federt das Blech allerdings über die Parallelstellung der Schenkel zurück. Das bedeutet, die Schenkel stellen sich V-förmig auf und das Öffnungsmaß des U-förmigen Profils ist zu groß für den Durchmesser des halbrunden Oberwerkzeugs der O-Presse. D. h., das U- förmige Profil aus der Blechplatte ist in seiner Längsrichtung nicht in die geöffnete O-Presse zu transportieren, wenn die Schenkel der U-förmig vorgeformten Blechplatte nicht zumindest parallel stehen. Sobald sich der Öffnungsbereich der Schenkel V-förmig öffnet, ist er zu breit, um die
Haibschalenwerkzeuge der O-Presse zusammenfahren zu können.
Dieses Problem wird zum Teil sehr anschaulich in der EP1698407B1 erläutert. Dort wird vorgeschlagen, dem Problem dadurch zu begegnen, dass die
Schenkel des U-förmigen Profils auf dem Rollgang, also dem Transportweg von der U-Presse zur O-Presse weiter zusammengedrückt werden. Dieses
Verfahren ist besonders aufwändig, denn über die gezwungenermaßen anstellbaren Führungsrollen muss zudem zusätzlich eine große Kraft auf die Schenkel des U-förmigen Profils aufgebracht werden. Die Transportstrecken zwischen den beiden Pressen sind also sehr kompliziert und teuer.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, die U-Verformung der Blechplatte zu verbessern. Es ist ferner die Aufgabe der Erfindung, den Übergang von der U- zu der O-Verformung zu erleichtern. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die
Aktuatoren in mindestens einem ersten und einem zweiten Pressvorgang, die zeitlich hintereinander erfolgen, die Schenkel der U-förmig verformten
Blechplatte zueinander pressen.
Man erhält dadurch die Möglichkeit, die Formgebung zu einem U-förmigen Profil der Blechplatte besser zu beeinflussen. Abhängig von Material und Blechstärke können die Pressvorgänge der Aktuatoren so vorgenommen werden, dass die Schenkel des aus der U-Presse wieder austretenden Profils der Blechplatte in der gewünschten Parallelität (± 2,5°) vorliegen. Die plastische Verformung der Blechplatte ist durch wenigstens einen zweiten Pressvorgang
der Aktuatoren wesentlich sicherer zu erreichen. Dadurch sind die Profile deutlich leichter in Längsrichtung in die O-Presse einführbar.
Vorzugsweise werden zwischen den mindestens zwei Pressvorgängen der Aktuatoren die Aktuatoren und die U-förmig verformte Blechplatte relativ zueinander in der Höhe versetzt.
Hier ergibt sich eine zusätzliche Möglichkeit, die plastische Verformung der Blechplatte an einer zweiten Stelle einzuleiten und damit die Effektivität der Formgebung zu steigern.
Es ist von Vorteil, wenn die U-förmig verformte Blechplatte an ihrem Steg nach dem ersten Umformprozess durch eine höhenverstellbare Abstützung abgestützt wird.
Alternativ oder zusätzlich ist es von besonderem Vorteil, wenn die U-förmig verformte Blechplatte an ihrem Steg bereits während des ersten
Umformprozesses durch eine höhenverstellbare Abstützung abgestützt wird. Eine höhenverstellbare Abstützung ist geeignet, die Blechplatte während des Pressvorgangs der Aktuatoren in einer definierten Lage zu halten. Dabei kann die Sicherung der Lage durch den Stempel als Gegenhalter noch einmal verbessert sein. In jedem Fall lässt sich jedoch bestimmen, in welcher Höhe die Aktuatoren auf die Schenkel der Blechplatte zur Formgebung wirken.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die U-förmig verformte Blechplatte an ihrem Steg nach dem ersten Umformprozess durch eine höhenverstellbare
Abstützung abgestützt wird.
Zudem ist es bevorzugt, wenn die höhenverstellbare Abstützung durch
Verfahren für den relativen Höhenunterschied zwischen den Aktuatoren und der U-förmig verformten Blechplatte sorgt.
Eine Verschiebung der bereits einmal U-förmig verformten Blechplatte wird durch die vereinfachte Höhenverstellung sichergestellt. Dabei stützt sich die U- förmige Blechplatte mit ihrem Steg auf der Abstützung ab und kann in der Weise höhenverstellt werden, dass eine vorermittelte und/oder vorberechnete optimale Höhe für die Einleitung der Kräfte durch den Aktuator abgestimmt und eingestellt werden kann.
Vorzugsweise wird die Pressfläche durch die Umfangsfläche eines
vorzugsweise drehbar angeordneten Rotationskörpers gebildet.
Damit wird sichergestellt, dass die Pressfläche auch während der Verformung der Blechplatte reibungsfrei auf sie wirken kann. Beschädigungen an der Blechplatte und der Pressfläche des Aktuators werden damit vermieden.
In bevorzugter Weise verbleibt der Stempel während des ersten Pressvorgangs der Aktuatoren innerhalb der U-förmigen Kontur der Blechplatte und dient in einem Bereich als Anschlagfläche für die Schenkel.
Dies gilt insbesondere, wenn die Form des Stempelkopfes komplementär zu der gewünschten Form der Blechplatte gestaltet ist, er also die Form des U- Profils vorgibt. Dadurch ist ein zu starkes Verpressen der Schenkel, das bis zum Einknicken des Steges führen kann, ausgeschlossen.
Mit Vorteil ist dafür gesorgt, dass der Stempel vor dem zweiten Pressvorgang der Aktuatoren aus der U-förmigen Kontur der Blechplatte entfernt wird.
Insbesondere wenn der Kraftangriff der Aktuatoren dann deutlich höher angesetzt wird als beim ersten Pressvorgang, können die oberen Ränder der Blechplatte wegen des fehlenden Stempels näher zueinander bewegt werden. Dadurch kann selbst nach Rückfederung der Schenkel eine im Wesentlichen parallele Stellung der Schenkel erzielt werden.
Teilweise ist es vorteilhaft, wenn höhenversetzt zu den Aktuatoren weitere Hilfsaktuatoren eingesetzt werden.
Mit einer Abstützung der Blechplatte an den Hilfsaktuatoren wird es ermöglicht, dass die Aktuatoren selbst die Blechplatte um eine konvexe Außenkontur des Stempels herum biegen können. Bevorzugt erfolgt die Anzahl oder Intensität der Pressvorgänge der Aktuatoren in Abhängigkeit von der Dicke und/oder dem Material der Blechplatte.
Es ist also möglich, für unterschiedliche Materialien oder Blechplattenstärken die benötigten Drücke und Angriffshöhenpunkte der Aktuatoren festzulegen. Das Rückfederungsverhalten der Blechplatte ist nämlich von der Dicke des Bleches und dem Material abhängig.
Nach kurzer Erfahrungszeit in der Produktion oder im Experiment hat man für die Verformung der Blechplatten die notwendigen Einstellkennwerte ermittelt und kann sie immer wieder nutzen. Eine Fehlproduktion wird dadurch weitgehend vermieden.
Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn die Einstellung einer Höhendifferenz zwischen den Aktuatoren und der U-förmig verformte Blechplatte bei den wenigstens zwei Pressvorgängen der Aktuatoren mittels einer Steuerung erfolgt, die einen Wertespeicher für die anzuwendende Höhendifferenz in Abhängigkeit vom Material und der Dicke der Blechplatte aufweist.
Der Prozess wird dadurch fast vollkommen automatisiert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung(en) näher erläutert. In dieser zeigt
Figur 1 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung einer
Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, Figur 2a bis 2f eine schematische Ablauffolge in einer schrittweisen
Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 3a bis 3f eine schematische Ablauffolge in einer schrittweisen
Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung, auch als U-Presse 100 bezeichnet, ist für das Biegen von im Grundriss rechteckigen Blechplatten 1 bestimmt. Diese können angebogene Längsränder 2 aufweisen.
In Fig. 1 ist eine Blechplatte 1 angedeutet worden. Der Biegevorgang macht aus einem solchen Blechzuschnitt 1 einen Vorformling mit im Wesentlichen U- förmigem Querschnitt, wie er für die Großrohrherstellung benötigt wird. Im Allgemeinen handelt es sich um Blechplatten 1 aus relativ dicken Blechen, so dass hohe Verformungskräfte und Reaktionskräfte aufzunehmen sind. Der Wunsch geht aber dahin, auch dünnere Bleche höherer Qualität, die sich nach dem Zusammenpressen häufig wieder rückfedernd aufweiten, zu einem U-Profil mit parallelen Schenkeln (± 2,5°) formen zu können, damit das Profil in
Längsrichtung verschoben in einem folgenden Verfahrensschritt in eine O- Presse einführbar ist.
Im grundsätzlichen Aufbau besteht die Vorrichtung in Figur 1 aus einem
Pressengestell 3, einem in einer vertikalen Biegeebene arbeitenden
Vertikalbiegebalken, im Folgenden Stempel 4 genannt, und zwei unter
Zwischenschaltung des zu formenden Blechzuschnittes 1 in einer horizontalen Ebene gegeneinander arbeitenden Horizontalbiegebalken, im Folgenden Aktuatoren 5, 6 genannt. Der Stempel und die Aktuatoren können im Rahmen der Erfindung auch aus mehreren Einzelelementen, z. B. einer Reihe von Stempeln oder einer Reihe von einzelnen Aktuatoren bestehen. Für einige Verfahrensschritte kann es auch sinnvoll sein, nicht dargestellte weitere
Aktuatoren, im Folgenden Hilfsaktuatoren genannt, in einer anderen
geometrischen Höhe zusätzlich einzusetzen. Die Aktuatoren und die
Hilfsaktuatoren können dabei über Getriebe oder Gelenke miteinander in Verbindung stehen.
Der Stempel besitzt als Vertikalbiegebalken wenigstens zwei Antriebe 7, 8, jeweils einen an jedem Ende. Dies ist in der Figur 1 lediglich durch die doppelte Nummerierung angedeutet, denn die Antriebe liegen in der Blatttiefe
hintereinander. Auch sind hier weitere Antriebe bei in Reihe geschalteten Einzelstempeln möglich. Die Antriebe werden in diesem Ausführungsbeispiel durch Zylinder-Kolben-Anordnungen gebildet. Es sind hier auch elektrische oder Spindelantriebe denkbar. In ähnlicher Weise besitzen die Aktuatoren Antriebe 9, 10, 1 1 , 12, die in der Regel durch Zylinder-Kolben-Anordnungen umgesetzt werden. Alle Antriebe werden von einer gemeinsamen, nicht dargestellten Steuerung angesteuert. Sie wirken, wie durch die Doppelpfeile angedeutet, in zwei Richtungen.
Der Stempel 4 drückt im Produktionsprozess die Blechplatte 1 zentral nach unten und formt dadurch einen Steg des zukünftigen U-Profils. Die Seiten der Blechplatte 1 liegen auf Trägern 17, 18 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls durch die Aktuatoren 5, 6 gebildet werden. Die Aktuatoren besitzen jeweils eine Pressfläche 15, 16, die in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 einer Umfangsfläche eines Rotationskörpers, hier einer drehbaren Rolle, entspricht.
Durch das„Eintauchen" des Stempels 4 in die Blechplatte 1 wird der Steg gebildet. Er kann sich während des Pressvorgangs des Stempels 4 oder im Anschluss an den Pressvorgang des Stempels 4 auf einer Abstützung 22 abstützen. Diese Abstützung 22 ist so ausgebildet, dass sie mit einer
Höhenverstellung 23 gekoppelt ist. Diese Höhenverstellung 23 umfasst einen
Träger 24 und weitere Antriebe 27, in der Regel auch Kolben-Zylinder- Anordnungen. Der Hub der Abstützung 22 kann dabei nach unten so weit reichen, dass der Stempel 4 komplett aus dem Inneren der U-förmig verformten Blechplatte 1 herausgehoben werden kann. Nach oben sollte der Hub so weit reichen, dass auch eine gefertigte U-förmig verformte Blechplatte 1 im
Wesentlichen waagrecht aus der U-Presse heraus abtransportiert werden kann.
Die Figurenfolge 2a bis 2f erläutert in zeitlicher Abfolge das erfindungsgemäße Verfahren in einem ersten Beispiel. Die Figurenfolge 3a bis 3f zeigt das erfindungsgemäße Verfahren in einem zweiten Beispiel. Alle Figuren der beiden Abfolgen sind einem mathematischen Berechnungsmodell entnommen, das die genaue Biegung der Blechplatte darstellen kann, und sind bis auf das
Notwendigste vereinfacht, um den Prozess besser verdeutlichen zu können. Beide erfindungsgemäße Prozessvarianten wären auf einer Vorrichtung gemäß Figur 1 durchführbar.
Figur 2a zeigt deshalb lediglich eine Blechplatte 1 mit leicht angebogenen Kanten 2. Diese Blechplatte liegt auf Trägern 17, 18, die später die Funktion der Aktuatoren 5, 6 einnehmen. Oberhalb beginnt der Stempel 4 mit dem
Stempelkopf 13 auf die Blechplatte zu drücken. Die Kraft dazu wird von den nicht dargestellten Antrieben 7, 8 über den Stempelhals eingeleitet.
Figur 2b zeigt ein späteres Stadium. Die Blechplatte ist U-förmig verformt und stützt sich inzwischen mit dem Steg 19 auf der Abstützung 22 ab. Die Schenkel 20, 21 werden über die Aktuatoren zusammendrückt. Die angedeuteten
Kraftpfeile zeigen, dass die Blechplatte beidseitig an den Stempelkopf 13 angepresst wird, bis die Blechplattenränder an dem Stempelhals anstoßen.
In Figur 2c erfährt man, dass sich trotz des vorangegangenen
Zusammendrückens der Schenkel bis an den Stempelhals, sich diese nach Entfernen der Aktuatoren wieder rückfedernd zu weit aufspreizen, als dass man sie in eine O-Presse einfahren könnte. Die gewünschte U-Form der Blechplatte, mit einer Schenkelparallelität von ± 2,5°, ist noch nicht erreicht. Vielmehr spricht man hier noch von einer V-Form.
Deshalb wird, wie in Figur 2d dargestellt, der Stempel aus der inneren Kontur der Blechplatte entfernt.
Gemäß Figur 2e werden die Aktuatoren erneut aktiv. In diesem zweiten
Pressvorgang können die Schenkel aber etwas dichter zusammengeführt werden, weil sowohl Stempel köpf als auch Stempelhals entfernt wurden.
Als Ergebnis ergibt sich nach dem Rückzug der Aktuatoren ein gleichförmiges U-Profil mit parallel stehenden Schenkeln Dieses kann über die
höhenverstellbare Abstützung hochgehoben werden, bis es seitlich
wegtransportiert werden kann.
Eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen die Figuren 3a bis 3f in zeitlicher Abfolge.
Da man hier ein besonders dünnes Blech aus qualitativ hochwertigem Stahl verformen will, das eine besonders starke Rückfederung aufweist, wird das Verfahren zu den bereits bekannten Komponenten noch durch weitere
Hilfsaktuatoren 25, 26 unterstützt.
Der Vorgang beginnt wie im ersten Beispiel mit einem ersten Pressvorgang, so dass die Figuren 3b und 3c im Wesentlichen den Figuren 2b und 2c
entsprechen. Ab Figur 3c verläuft der Prozess unterschiedlich von dem ersten
Ausführungsbeispiel. Die höhenverstellbare Abstützung 22 wird nämlich abgesenkt, während der Stempel 4 und auch die Aktuatoren ihre Position beibehalten. Somit tritt ein relativer Höhenversatz zwischen Blechplatte und Aktuatoren zwischen dem ersten und dem folgenden zweiten Pressvorgang der Aktuatoren ein.
Durch die Aktuatoren und die Hilfsaktuatoren werden die Schenkel
anschließend - dargestellt in Figur 3e - deutlich näher an den Schenkelenden angreifend zum zweiten Mal an den Stempel köpf gepresst. Damit das Blech nicht einknickt, unterstützen die Hilfsaktuatoren den Vorgang, indem sie tieferliegend als die Aktuatoren das Blech abstützen.
Als Ergebnis (Figur 3f) erhält man wieder eine ideale U-förmige Kontur der Blechplatte, die zur Weiterverarbeitung in einer O-Presse geeignet ist.
Der relative Höhenversatz zwischen Blechplatte und Aktuatoren wird in Abhängigkeit von der Blechplattenstärke und deren Material in einer nicht dargestellten Steuerung hinterlegt und vorzugsweise automatisch angefahren. Ausschlaggebend für eine bessere Verformbarkeit ist also in beiden
Ausführungsbeispielen der zeitlich versetzte zweite Pressvorgang der
Aktuatoren, der nach Rückfederung der Blechplatte aus dem ersten
Pressvorgang eingeleitet wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aktuatoren bei den beiden Pressvorgängen an unterschiedlichen
Schenkelpositionen angreifen.
Bezugszeichenliste
1 Blechplatte
2 Abgerundete Kante
3 Pressengestell
4 Stempel
5 Aktuator
6 Aktuator
7 Stempelantrieb
8 Stempelantrieb
9 Aktuatorenantrieb
10 Aktuatorenantrieb
1 1 Aktuatorenantrieb
12 Aktuatorenantrieb
13 Stempelkopf
14 Stempelhals
15 Pressfläche
16 Pressfläche
17 Träger
18 Träger
19 Steg
20 Schenkel 1
21 Schenkel 2
22 Abstützung
23 Höhenverstellung der Abstützung
24 Träger der Höhenverstellung
25 Hilfsaktuator
26 Hilfsaktuator
27 Antrieb der Höhenverstellung 100 U-Presse

Claims

Patentansprüche:
Verfahren zur Herstellung von Rohren, wobei eine flache oder an wenigstens einem Rand (2) angebogene Blechplatte (1 ) wenigstens zwei Umformprozesse durchläuft,
von denen im ersten Umformprozess die Blechplatte (1 ) in einer U-Presse (100) U-förmig verformt wird, indem ein Stempel (4) die Blechplatte (1 ) in einem zentralen Bereich eindrückt, während umgebende Bereiche zumindest teilweise auf wenigstens einem Träger (5, 6) aufliegen und über seitliche Aktuatoren (5, 6) mit jeweils wenigstens einer Pressfläche (15, 16) die Schenkel der U-förmig verformten Blechplatte zueinander gepresst werden, und
im zweiten Umformprozess die U-förmig verformte Blechplatte (1 ) in einer O-Presse, mit sich zueinander bewegenden Haibschalenwerkzeugen in eine Rohrform umgewandelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aktuatoren (5, 6) in mindestens einem ersten und einem zweiten Pressvorgang, die zeitlich hintereinander erfolgen, die Schenkel (20, 21 ) der U-förmig verformten Blechplatte (1 ) zueinander pressen.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass, zwischen den mindestens zwei Pressvorgängen der Aktuatoren die Aktuatoren und die U-förmig verformte Blechplatte relativ zueinander in der Höhe versetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass, die U- förmig verformte Blechplatte an ihrem Steg nach dem ersten
Umformprozess durch eine höhenverstellbare Abstützung abgestützt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die U-förmig verformte Blechplatte (1 ) an ihrem Steg (19) während des ersten Umformprozesses durch eine höhenverstellbare Abstützung (22) abgestützt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die höhenverstellbare Abstützung (22) durch Verfahren für den relativen Höhenunterschied zwischen den Aktuatoren (5, 6) und der U-förmig verformten Blechplatte (1 ) sorgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressfläche (15, 16) durch die Umfangsfläche eines
vorzugsweise drehbar angeordneten Rotationskörpers gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (4) während des ersten Pressvorgangs der Aktuatoren (5, 6) innerhalb der U-förmigen Kontur der Blechplatte (1 ) verbleibt und in einem Bereich als Anschlagfläche für die Schenkel (20, 21 ) dient.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (4) vor dem zweiten Pressvorgang der Aktuatoren (5, 6) aus der U-förmigen Kontur der Blechplatte (1 ) entfernt wird. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass höhenversetzt zu den Aktuatoren (5, 6) weitere Hilfsaktuatoren (25, 26) eingesetzt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl oder Intensität der Pressvorgänge der Aktuatoren (5, 6) in Abhängigkeit von der Dicke und/oder dem Material der Blechplatte (1 ) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung einer Höhendifferenz zwischen den Aktuatoren (5, 6) und der U-förmig verformte Blechplatte (1 ) bei den wenigstens zwei Pressvorgängen der Aktuatoren (5, 6) mittels einer Steuerung erfolgt, die einen Wertespeicher für die anzuwendende Höhendifferenz in
Abhängigkeit vom Material und der Dicke der Blechplatte (1 ) aufweist.
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