Beschreibung
In allen Industriebereichen steigen die Anforderungen an Leichtbauprofile. Es werden Präzisionsprofile mit hoher Maßgenauigkeit und möglichst geringen Eigenspannungen gefordert. Diese erhöhten Anforderungen werden seitens der profilherstellenden Unternehmen durch ein hohes Maß an Expertenwissen der Mitarbeiter bei der Festlegung der Umformstufen erfüllt. Dennoch sind in der Konstruktionsphase von Profilierwerkzeugen die sich in der Fertigung des Profiles tatsächlich einstellenden Qualitätsmerkmale nicht genau bestimmbar. Daraus ableitend war es das Ziel des Forschungsprojektes, ein Modell zur begründeten Biegewinkelabstufung für das Walzprofilieren zu entwickeln.
Als Ergebnis dieses Forschungsprojektes wurde auf der Grundlage eines neuen umformtechnischen Modelles eine Simulationsvorrichtung entwickelt. Mit dieser Vorrichtung können die Kontur der Einformzonen beim Walzprofilieren und die in dieser Zone auftretenden Beanspruchungen des Profiles mit guten Ergebnissen zum realen Profiliervorgang verglichen werden.
Ausgangspunkt für das entwickelte Modell war die Erkenntnis, daß die dominierenden Einflußgrößen auf die Qualitätsmerkmale eines Profiles die im Profilierprozeß sich einstellenden Längsformänderungen sind. Gezielte Untersuchungen der Längsformänderungen bei Variationen der Biegewinkeldifferenzen für verschiedene Werkstoffe, Blechdicken und Schenkelbreiten ergaben wesentliche Erkenntnisse für das Berechnungsmodell. Der im Forschungsbericht beschriebene Modellansatz gestattet es mit einfachen Mitteln, die Längsformänderungen in der Nähe der Bandkante zu bestimmen bzw. die Biegewinkeldifferenzen nach der Festlegung von Grenzbereichen für die zulässigen Längsformänderungen zu berechnen. Weiterführende Wege zur Einbeziehung aller für den Walzprofilierprozeß relevanten Parameter in das Berechnungsmodell wurden aufgezeigt.
Durch die weitere Vervollkommnung dieses Modelles kann es gelingen, die Qualität eines Profiles, die geometrischen Abweichungen und Makroeigenspannungen, noch in der Phase der Stadienplanfestlegung zu berechnen. Darüber hinaus stellt der Forschungsbericht ein Modell zur Beschreibung der Geometrie der Einformzone an der Bandkante auf der Basis von Polynomengleichungen vor. Es wird aufgezeigt, daß mit Polynomengleichungen ab 7. Ordnung hinreichend genaue Ergebnisse bei relativ geringen Rechenaufwendungen erzielt werden können.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1994
Autoren:
Dotz. Dr.-Ing. habil. W. Petzhold, Dipl.-Ing. H. Launitz, Dipl.-Math. M. Grabe
