P 1037 – Reduzierung der Rückfederung beim Trennen von Rollprofilen

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P1037

ISBN: 978-3-946885-13-9 Artikelnummer: P1037 Kategorien: ,

Beschreibung

P 1037 – Reduzierung der Rückfederung beim Trennen von Rollprofilen

Das Umformverfahren Walzprofilieren stellt ein wichtiges Verfahren zur Herstellung von Profilen aus gewalztem Ausgangsmaterial dar. Beim Trennen der Profile nach dem Umformprozess werden Schub- und Längseigenspannungen  freigesetzt, die zu einem Einfallen bzw. Aufspringen der Profilenden an der Trennstelle führen. Dieser sogenannte Kopfsprung führt zu Abweichungen der Maßhaltigkeit, die durch zusätzliche Bearbeitungsschritte kompensiert werden müssen. Daraus resultieren erhöhte Anlagenzeiten und damit erhöhte Maschinen- und Personalkosten.
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird als erstes mit Hilfe eines anonymisierten Fragebogens der Stand der Technik in den Profilierbetrieben erfasst. Anschließend wird ein Finite-Elemente-Modell entwickelt, das eine genaue Abbildung und Vorhersage des Kopfsprungs ermöglicht. Mit Hilfe des numerischen Modells kann eine umfassende Parameterstudie auf Basis der Fragebögen durchgeführt werden. Durch numerische Untersuchungen können Gegenmaßnahmen zur Reduzierung des Kopfsprungs identifiziert und experimentell auf ihre praktische Umsetzbarkeit überprüft werden. Aus den erzielten Ergebnissen lassen sich Gestaltungsrichtlinien für den Profilierprozess im Hinblick auf die Minimierung der Eigenspannungen ableiten. Im Laufe des Projekts konnten die Einflussfaktoren Blechdicke, Materialfestigkeit, Umformung pro Station, Seitenrollen, Drucküberlagerung, Profilform, Gerüstabstand, Profilhöhe, Profilierstrategie, Biegeradius und Rollendurchmesser ermittelt werden.
Durch die Verformung des Profils beim Trennen lassen sich Rückschlüsse auf die wirkenden Spannungskomponenten schließen. Darauf basierend konnten mehrere effektive Gegenmaßnahmen zur Reduzierung des Kopfsprungs sowie deren Anwendungsmöglichkeiten erarbeitet werden. Das Überbiegen und Zurückbiegen stellte sich dabei als universell anwendbar heraus, da es Schub- und Längseigenspannungen reduziert. Durch eine Überlagerung von Druck- oder Längsspannungen konnte jeweils eine Komponente der ursächlichen Spannungen reduziert werden. Eine Überlagerung von Längsspannungen zeigte sich wirkungsvoll, wenn beide Profilenden aufspringen, während eine Überlagerung von Druckspannungen bei einem Einfallen und Aufspringen angewendet werden sollte.

Veröffentlichung:
2017

Autoren:
P. Groche, M. Moneke