用于板材的非切削式的边缘加工的设备和方法技术

本发明专利技术提出了一种用于板材边缘区域中的非切削式的边缘加工的设备，其中，为了边缘加工，该设备具有辊子，该辊子具有在边缘加工过程中用于容纳板材的边缘区域的凹槽，其中，设置有用于滚压边缘区域的凹槽内侧，并且其中，该辊子以能够围绕垂直于板材的主延伸平面而延伸的旋转轴旋转的方式设置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于板材、特别是钢板在边缘区域中的非切削式的边缘加工的设备和方法。
技术介绍
特别是在由板材、尤其是钢板制造构件(例如用于汽车工业)的过程中，在制成的构件上通常会出现典型地包括平直或平面的切割区域的切割边缘。尽管这些切割区域满足涉及构件功能的要求，但是这些平直的切割区域具有缺点。例如，增加的裂纹敏感性与平直的切割区域有关，该裂纹敏感性的原因在于，通过之前的切割过程而在钢板的一侧上产生较小的收缩，由于表面较强的过度伸长，该收缩被证实为对于边缘裂纹敏感性不利的因素。于是，在负荷的情况下、特别是在循环型的负荷或变换的驱动负荷情况下，微观裂纹形成的可能性增加。相反地，在边缘区域中的收缩此外通常产生切边毛刺。在实际边缘之间的平面的边缘区域(平切部分)通常也会产生微观裂纹，该微观裂纹作为裂口并在特定的条件下导致宏观裂纹的产生。此外，已切割的边缘的尖锐性也会引起受伤危险，其使得例如在部件的安装或者使用过程中部件的操作变得困难。如果存在边缘毛刺或其残余物，该受伤危险是特别突出的。只有通过耐切割的手套才允许抓住这类部件。平直的切割区域的另一个缺点在于其对于外部影响的敏感性，因为平直的切割区域通常不受到保护。特别是在其厚度超过1mm的钢板中通常存在边缘腐蚀的危险。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种方法和设备，通过该方法和设备可以有效地避免板材关于其裂纹敏感性和受伤危险方面的缺点，而不必承受部件功能性的损失。另外还期望的是，提高部件的使用强度或其使用寿命。本专利技术通过一种用于板材的非切削式的边缘加工的设备实现了该目的，其中，用于边缘加工的设备包括辊子，该辊子具有在边缘加工过程中用于容纳板材的边缘区域的凹槽并且辊子以能够围绕旋转轴旋转的方式设置，该旋转轴垂直于板材的主延伸平面延伸，其中，设置有用于在边缘加工过程中滚压边缘区域的凹槽内侧。与现有技术相比，使用按照本专利技术的设备借助于通过滚压、特别是通过在边缘区域上局部作用的压力成型的非切削式的边缘加工以有利的方式促使在边缘区域中的局部的压缩或压紧，其中，局部的压缩或压紧一方面排除了在前部可能产生的微观裂纹并同时这样修圆边缘区域，即，降低了由板材引起的受伤危险。在此特别是省去了在形成修圆部分的条件下切削的损失，从而不会促使另外的微观裂纹的形成。取而代之地，通过凹槽内侧的边缘区域的滚压起到了局部的紧实变形的作用，其中，边缘区域开始部分地平滑移动并且被挤出，从而进一步排除例如通过切割过程引起的微观裂纹。由此可以改善制成的板材的质量，该板材在使用寿命的延长方面很突出。所有的金属可以作为板材材料而使用，其中特别优选钢和铝。特别是设置为，凹槽相对于旋转轴同心地延伸并且沿着辊子外侧环绕地形成。在边缘加工过程中，板材的边缘优选贴靠在凹槽内侧上并且在板材和内侧相互滚轧的过程中通过滚压而挤出。在此，以有利的方式设置凹槽或其形状，由此使边缘的平滑移动的部分挤出。特别是能够设想，将该设备集成地设置在用于实施其他操作(比如板材的切割、打孔或整形)的工具中。本专利技术有利的设计和扩展方案能够由从属权利要求以及对于附图的描述中得出。根据本专利技术的另一种实施方式设置为，在边缘加工过程中，通过在边缘加工过程中沿输送方向相对于辊子运动的板材能够驱动辊子进行旋转运动。由此可以以有利的方式省略用于辊子的额外的驱动。特别是通过在边缘加工过程中进行的、在板材和凹槽内侧之间的滚轧运动(即，通过摩擦配合的共同作用)来驱动辊子。在此能够设想，在边缘加工过程中进行的、在板材和辊子之间的滚轧运动的情况下，板材或辊子以位置固定的方式设置。根据本专利技术的另一种实施方式设置为，设备包括：一个施力装置，该施力装置在边缘加工过程中对板材施加朝向辊子的力；和/或一个另外的施力装置，另外的施力装置在边缘加工过程中对辊子施加朝向板材的力。借助该施力装置或另外的施力装置可以以有利的方式实现对于有效的滚压而言所必需的力作用。此外，可以通过该施力装置或另外的施力装置确保，在板材和辊子之间的相对运动过程中板材与边缘曲线无关地保持在凹槽中，因为该施力装置或另外的施力装置可以轻易地顾及所要求的跟随。根据本专利技术的另一种实施方式设置为，辊子以位置固定的方式设置或者沿垂直于输送方向延伸的方向以可移动的方式设置。通过辊子位置固定的设置可以使辊子以有利的方式形成特别稳固的支座。也能够考虑使辊子沿垂直于输送方向延伸的方向设置，从而即使借助朝向板材的力也可以顾及在边缘加工过程中的滚压。也能够考虑的是，辊子首先向板材上移动直到凹槽嵌合板材并随后以固定位置固定，从而在边缘加工过程中用作有效的支座。根据本专利技术的另一种实施方式设置为，凹槽相对于垂直于旋转轴的镜像平面以镜像对称的方式设置，和/或凹槽内侧是弯曲的。在此优选将凹槽设置为内凹的。特别是将凹槽内侧描述为半圆或设计作为沟槽。于是通过边缘加工过程中的滚压可以在板材上形成修圆的、特别是完全修圆的边缘区域，其曲率半径至少在上述边缘区域上等于半圆的曲率半径。根据本专利技术的另一种实施方式设置为，凹槽沿着朝向旋转轴的径向方向逐渐变细和/或具有用于将板材引入到该凹槽中的容纳区域。该凹槽特别是具有漏斗形的入口区域。在此，凹槽的入口区域用作在将板材引入到凹槽中的过程中的引导辅助。由此可以以有利的方式简化边缘区域在凹槽内部的设置并且可以省略辊子或板材耗时的适当的取向(定心)。根据本专利技术的另一种实施方式设置为，板材、特别是钢板特别是已涂覆有防腐蚀保护涂层和/或具有弧形的边缘曲线。特别是设置为，钢板两侧都涂层。于是通过该设备可以通过滚压边缘区域以有利的方式在镀锌过程中实现两侧涂覆的涂层之间的阴极过渡。由此可以省略在边缘区域中为未受保护的侧面额外地且费力地涂层。此外还可以在制造过程中节省特别是对于钢板的侧面的额外涂层所必需的时间。本专利技术的另一个主题为一种用于板材的非切削式的边缘加工的方法，特别是通过按照本专利技术的、用于板材的非切削式的边缘加工的设备，该方法包括以下步骤：-准备具有辊子的设备和板材，-将板材的边缘区域引入辊子的凹槽中，-辊子围绕垂直于板材的主延伸平面而延伸的旋转轴旋转而且-通过凹槽内侧至少局部地在板材的边缘区域上滚压。与现有技术相比，使用按照本专利技术的方法具有这样的优点，即，为了制成的板材的质量改进通过在切割面上的滚压排除了微观裂纹并且为了降低由板材引起的受伤风险而额外地修圆边缘区域。特别是降低了钢板上的边缘裂缝敏感性。在此能够考虑的是，将该方法集成地在改进的工具中实施，该工具用于实施其他操作，比如板材、特别是钢板的切割、打孔或整形。根据本专利技术的另一种实施方式设置为，设置在凹槽中的板材沿输送方向而相对于辊子运动而且通过设置在凹槽中的板材驱动辊子进行围绕旋转轴的旋转运动，该旋转轴垂直于板材的主延伸平面延伸。由此可以以有利的方式省略用于辊子的旋转运动的驱动。在此能够设想，在板材相对于辊子进行相对运动的过程中，辊子或板材以位置固定的方式设置。还能够考虑的是，辊子相对于板材运动并且在此通过摩擦配合的作用使板材来驱动辊子进行旋转运动。根据本专利技术的另一种实施方式设置为，对板材施加朝向辊子的力和/或对辊子施加朝向板材的力。通过力的施加可以以有利的方式提供对于滚压而言所必需的、板材和辊子之间的压力。此外能够设想的是，力的施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于板材(1)的非切削式的边缘加工的设备，其中，为了所述边缘加工，所述设备具有辊子(2)，其中，所述辊子(2)具有在所述边缘加工过程中用于容纳所述板材(1)的边缘区域的凹槽(9)并且所述辊子以能够围绕旋转轴(6)旋转的方式设置，所述旋转轴垂直于所述板材(1)的主延伸平面延伸，其中，设置有用于滚压所述边缘区域的凹槽内侧(10)。

【技术特征摘要】
2015.05.27 DE 102015108305.11.一种用于板材(1)的非切削式的边缘加工的设备，其中，为了所述边缘加工，所述设备具有辊子(2)，其中，所述辊子(2)具有在所述边缘加工过程中用于容纳所述板材(1)的边缘区域的凹槽(9)并且所述辊子以能够围绕旋转轴(6)旋转的方式设置，所述旋转轴垂直于所述板材(1)的主延伸平面延伸，其中，设置有用于滚压所述边缘区域的凹槽内侧(10)。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述辊子(2)能够通过所述板材(1)驱动而旋转运动，所述板材在所述边缘加工过程中沿输送方向(5)相对于所述辊子(2)移动。3.根据上述权利要求中任意一项所述的设备，其中，所述设备包括：一个施力装置，所述施力装置在所述边缘加工过程中对所述板材(1)施加朝向所述辊子(2)的力；和/或一个另外的施力装置，所述另外的施力装置在所述边缘加工过程中对所述辊子(2)施加朝向所述板材(1)的力。4.根据上述权利要求中任意一项所述的设备，其中，所述辊子(2)以位置固定的方式设置或者沿垂直于所述输送方向(5)延伸的方向以可移动的方式设置。5.根据上述权利要求中任意一项所述的设备，其中，所述凹槽(9)相对于垂直于所述旋转轴(6)的镜像平面以镜像对称的方式设置，和/或所述凹槽内侧(10)是弯曲的。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·弗莱米希，马丁·基宾，丹尼尔·尼霍夫，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司，蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE