本發(fā)明涉及一種用于板材、特別是鋼板在邊緣區(qū)域中的非切削式的邊緣加工的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)：

特別是在由板材、尤其是鋼板制造構(gòu)件(例如用于汽車工業(yè))的過(guò)程中，在制成的構(gòu)件上通常會(huì)出現(xiàn)典型地包括平直或平面的切割區(qū)域的切割邊緣。盡管這些切割區(qū)域滿足涉及構(gòu)件功能的要求，但是這些平直的切割區(qū)域具有缺點(diǎn)。

例如，增加的裂紋敏感性與平直的切割區(qū)域有關(guān)，該裂紋敏感性的原因在于，通過(guò)之前的切割過(guò)程而在鋼板的一側(cè)上產(chǎn)生較小的收縮，由于表面較強(qiáng)的過(guò)度伸長(zhǎng)，該收縮被證實(shí)為對(duì)于邊緣裂紋敏感性不利的因素。于是，在負(fù)荷的情況下、特別是在循環(huán)型的負(fù)荷或變換的驅(qū)動(dòng)負(fù)荷情況下，微觀裂紋形成的可能性增加。相反地，在邊緣區(qū)域中的收縮此外通常產(chǎn)生切邊毛刺。

在實(shí)際邊緣之間的平面的邊緣區(qū)域(平切部分)通常也會(huì)產(chǎn)生微觀裂紋，該微觀裂紋作為裂口并在特定的條件下導(dǎo)致宏觀裂紋的產(chǎn)生。

此外，已切割的邊緣的尖銳性也會(huì)引起受傷危險(xiǎn)，其使得例如在部件的安裝或者使用過(guò)程中部件的操作變得困難。如果存在邊緣毛刺或其殘余物，該受傷危險(xiǎn)是特別突出的。只有通過(guò)耐切割的手套才允許抓住這類部件。

平直的切割區(qū)域的另一個(gè)缺點(diǎn)在于其對(duì)于外部影響的敏感性，因?yàn)槠街钡那懈顓^(qū)域通常不受到保護(hù)。特別是在其厚度超過(guò)1mm的鋼板中通常存在邊緣腐蝕的危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種方法和設(shè)備，通過(guò)該方法和設(shè)備可以有效地避免板材關(guān)于其裂紋敏感性和受傷危險(xiǎn)方面的缺點(diǎn)，而不必承受部件功能性的損失。另外還期望的是，提高部件的使用強(qiáng)度或其使用壽命。

本發(fā)明通過(guò)一種用于板材的非切削式的邊緣加工的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了該目的，其中，用于邊緣加工的設(shè)備包括輥?zhàn)?，該輥?zhàn)泳哂性谶吘壖庸み^(guò)程中用于容納板材的邊緣區(qū)域的凹槽并且輥?zhàn)右阅軌驀@旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，該旋轉(zhuǎn)軸垂直于板材的主延伸平面延伸，其中，設(shè)置有用于在邊緣加工過(guò)程中滾壓邊緣區(qū)域的凹槽內(nèi)側(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，使用按照本發(fā)明的設(shè)備借助于通過(guò)滾壓、特別是通過(guò)在邊緣區(qū)域上局部作用的壓力成型的非切削式的邊緣加工以有利的方式促使在邊緣區(qū)域中的局部的壓縮或壓緊，其中，局部的壓縮或壓緊一方面排除了在前部可能產(chǎn)生的微觀裂紋并同時(shí)這樣修圓邊緣區(qū)域，即，降低了由板材引起的受傷危險(xiǎn)。在此特別是省去了在形成修圓部分的條件下切削的損失，從而不會(huì)促使另外的微觀裂紋的形成。取而代之地，通過(guò)凹槽內(nèi)側(cè)的邊緣區(qū)域的滾壓起到了局部的緊實(shí)變形的作用，其中，邊緣區(qū)域開始部分地平滑移動(dòng)并且被擠出，從而進(jìn)一步排除例如通過(guò)切割過(guò)程引起的微觀裂紋。由此可以改善制成的板材的質(zhì)量，該板材在使用壽命的延長(zhǎng)方面很突出。所有的金屬可以作為板材材料而使用，其中特別優(yōu)選鋼和鋁。

特別是設(shè)置為，凹槽相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸同心地延伸并且沿著輥?zhàn)油鈧?cè)環(huán)繞地形成。在邊緣加工過(guò)程中，板材的邊緣優(yōu)選貼靠在凹槽內(nèi)側(cè)上并且在板材和內(nèi)側(cè)相互滾軋的過(guò)程中通過(guò)滾壓而擠出。在此，以有利的方式設(shè)置凹槽或其形狀，由此使邊緣的平滑移動(dòng)的部分?jǐn)D出。特別是能夠設(shè)想，將該設(shè)備集成地設(shè)置在用于實(shí)施其他操作(比如板材的切割、打孔或整形)的工具中。

本發(fā)明有利的設(shè)計(jì)和擴(kuò)展方案能夠由從屬權(quán)利要求以及對(duì)于附圖的描述中得出。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式設(shè)置為，在邊緣加工過(guò)程中，通過(guò)在邊緣加工過(guò)程中沿輸送方向相對(duì)于輥?zhàn)舆\(yùn)動(dòng)的板材能夠驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)舆M(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由此可以以有利的方式省略用于輥?zhàn)拥念~外的驅(qū)動(dòng)。特別是通過(guò)在邊緣加工過(guò)程中進(jìn)行的、在板材和凹槽內(nèi)側(cè)之間的滾軋運(yùn)動(dòng)(即，通過(guò)摩擦配合的共同作用)來(lái)驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)?。在此能夠設(shè)想，在邊緣加工過(guò)程中進(jìn)行的、在板材和輥?zhàn)又g的滾軋運(yùn)動(dòng)的情況下，板材或輥?zhàn)右晕恢霉潭ǖ姆绞皆O(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式設(shè)置為，設(shè)備包括：一個(gè)施力裝置，該施力裝置在邊緣加工過(guò)程中對(duì)板材施加朝向輥?zhàn)拥牧?；?或一個(gè)另外的施力裝置，另外的施力裝置在邊緣加工過(guò)程中對(duì)輥?zhàn)邮┘映虬宀牡牧Α＝柚撌┝ρb置或另外的施力裝置可以以有利的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)于有效的滾壓而言所必需的力作用。此外，可以通過(guò)該施力裝置或另外的施力裝置確保，在板材和輥?zhàn)又g的相對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中板材與邊緣曲線無(wú)關(guān)地保持在凹槽中，因?yàn)樵撌┝ρb置或另外的施力裝置可以輕易地顧及所要求的跟隨。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式設(shè)置為，輥?zhàn)右晕恢霉潭ǖ姆绞皆O(shè)置或者沿垂直于輸送方向延伸的方向以可移動(dòng)的方式設(shè)置。通過(guò)輥?zhàn)游恢霉潭ǖ脑O(shè)置可以使輥?zhàn)右杂欣姆绞叫纬商貏e穩(wěn)固的支座。也能夠考慮使輥?zhàn)友卮怪庇谳斔头较蜓由斓姆较蛟O(shè)置，從而即使借助朝向板材的力也可以顧及在邊緣加工過(guò)程中的滾壓。也能夠考慮的是，輥?zhàn)邮紫认虬宀纳弦苿?dòng)直到凹槽嵌合板材并隨后以固定位置固定，從而在邊緣加工過(guò)程中用作有效的支座。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式設(shè)置為，凹槽相對(duì)于垂直于旋轉(zhuǎn)軸的鏡像平面以鏡像對(duì)稱的方式設(shè)置，和/或凹槽內(nèi)側(cè)是彎曲的。在此優(yōu)選將凹槽設(shè)置為內(nèi)凹的。特別是將凹槽內(nèi)側(cè)描述為半圓或設(shè)計(jì)作為溝槽。于是通過(guò)邊緣加工過(guò)程中的滾壓可以在板材上形成修圓的、特別是完全修圓的邊緣區(qū)域，其曲率半徑至少在上述邊緣區(qū)域上等于半圓的曲率半徑。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式設(shè)置為，凹槽沿著朝向旋轉(zhuǎn)軸的徑向方向逐漸變細(xì)和/或具有用于將板材引入到該凹槽中的容納區(qū)域。該凹槽特別是具有漏斗形的入口區(qū)域。在此，凹槽的入口區(qū)域用作在將板材引入到凹槽中的過(guò)程中的引導(dǎo)輔助。由此可以以有利的方式簡(jiǎn)化邊緣區(qū)域在凹槽內(nèi)部的設(shè)置并且可以省略輥?zhàn)踊虬宀暮臅r(shí)的適當(dāng)?shù)娜∠?定心)。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式設(shè)置為，板材、特別是鋼板特別是已涂覆有防腐蝕保護(hù)涂層和/或具有弧形的邊緣曲線。特別是設(shè)置為，鋼板兩側(cè)都涂層。于是通過(guò)該設(shè)備可以通過(guò)滾壓邊緣區(qū)域以有利的方式在鍍鋅過(guò)程中實(shí)現(xiàn)兩側(cè)涂覆的涂層之間的陰極過(guò)渡。由此可以省略在邊緣區(qū)域中為未受保護(hù)的側(cè)面額外地且費(fèi)力地涂層。此外還可以在制造過(guò)程中節(jié)省特別是對(duì)于鋼板的側(cè)面的額外涂層所必需的時(shí)間。

本發(fā)明的另一個(gè)主題為一種用于板材的非切削式的邊緣加工的方法，特別是通過(guò)按照本發(fā)明的、用于板材的非切削式的邊緣加工的設(shè)備，該方法包括以下步驟：

-準(zhǔn)備具有輥?zhàn)拥脑O(shè)備和板材，

-將板材的邊緣區(qū)域引入輥?zhàn)拥陌疾壑校?/p>

-輥?zhàn)訃@垂直于板材的主延伸平面而延伸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而且

-通過(guò)凹槽內(nèi)側(cè)至少局部地在板材的邊緣區(qū)域上滾壓。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，使用按照本發(fā)明的方法具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，為了制成的板材的質(zhì)量改進(jìn)通過(guò)在切割面上的滾壓排除了微觀裂紋并且為了降低由板材引起的受傷風(fēng)險(xiǎn)而額外地修圓邊緣區(qū)域。特別是降低了鋼板上的邊緣裂縫敏感性。在此能夠考慮的是，將該方法集成地在改進(jìn)的工具中實(shí)施，該工具用于實(shí)施其他操作，比如板材、特別是鋼板的切割、打孔或整形。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式設(shè)置為，設(shè)置在凹槽中的板材沿輸送方向而相對(duì)于輥?zhàn)舆\(yùn)動(dòng)而且通過(guò)設(shè)置在凹槽中的板材驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)舆M(jìn)行圍繞旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該旋轉(zhuǎn)軸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輥?zhàn)拥男D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)。在此能夠設(shè)想，在板材相對(duì)于輥?zhàn)舆M(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，輥?zhàn)踊虬宀囊晕恢霉潭ǖ姆绞皆O(shè)置。還能夠考慮的是，輥?zhàn)酉鄬?duì)于板材運(yùn)動(dòng)并且在此通過(guò)摩擦配合的作用使板材來(lái)驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)舆M(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式設(shè)置為，對(duì)板材施加朝向輥?zhàn)拥牧?或?qū)佔(zhàn)邮┘映虬宀牡牧?。通過(guò)力的施加可以以有利的方式提供對(duì)于滾壓而言所必需的、板材和輥?zhàn)又g的壓力。此外能夠設(shè)想的是，力的施加與板材的邊緣曲線相適應(yīng)，從而可以盡可能沿著整個(gè)板材或至少局部地在例如之前已限定的區(qū)域上與其邊緣曲線無(wú)關(guān)地確保均勻的、至少局部的緊實(shí)變形。

根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式設(shè)置為，在板材兩側(cè)、特別是鋼板兩側(cè)上涂覆有涂層、特別是防腐蝕保護(hù)涂層，并且通過(guò)邊緣區(qū)域的滾壓實(shí)現(xiàn)了在兩側(cè)涂覆的涂層之間的、優(yōu)選陰極的過(guò)渡。由此使用于避免邊緣腐蝕的、額外的保護(hù)措施變得多余，而且特別制成的鋼板具有相比較而言較長(zhǎng)的使用壽命。

從附圖以及從以下借助附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的描述可以得出本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)。這些附圖在此僅示出了本發(fā)明的舉例的實(shí)施方式，而本發(fā)明并不局限與此。

附圖說(shuō)明

圖1以立體視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)舉例的實(shí)施方式的設(shè)備，其用于板材的邊緣區(qū)域的非切削式的邊緣加工。

圖2以俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)舉例的實(shí)施方式的設(shè)備，其用于板材的邊緣區(qū)域的非切削式的邊緣加工。

圖3以側(cè)視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)舉例的實(shí)施方式的設(shè)備，其用于板材的邊緣區(qū)域的非切削式的邊緣加工。

圖4示出了具有已修圓的邊緣區(qū)域的鋼板和具有未修圓的邊緣區(qū)域的板材。

具體實(shí)施方式

在不同的附圖中，相同的部分始終標(biāo)有相同的附圖標(biāo)記并因此通常也分別僅談及和描述一次。

圖1至3中以立體視圖、俯視圖和側(cè)視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)舉例的實(shí)施方式的設(shè)備，其用于板材、優(yōu)選鋼板1的非切削式的邊緣加工。該設(shè)備特別是設(shè)置在特定用作汽車的構(gòu)件的鋼板1的制造過(guò)程中。也能夠考慮使用鋁板或者其他金屬板。優(yōu)選例如通過(guò)熱成型或冷成型使鋼板1成型，這些鋼板在賦形之前根據(jù)其用途而裁切。通過(guò)鋼板1的切割在鋼板1的邊緣區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生平直的切割區(qū)域以及邊緣形狀，這使鋼板容易產(chǎn)生微觀裂縫并且增加了由鋼板引起的受傷風(fēng)險(xiǎn)。為了對(duì)抗易微觀裂縫性和增加的受傷風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)置有用于鋼板1的非切削式的邊緣加工的設(shè)備。在此，該設(shè)備包括輥?zhàn)?，該輥?zhàn)幽軌驀@垂直于鋼板1的主延伸平面延伸的旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)或能夠繞其旋轉(zhuǎn)地安裝。在此，輥?zhàn)?特別是具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸6同心的圓周面，在該圓周面中環(huán)繞地引入至少一個(gè)凹槽9。在邊緣加工的過(guò)程中，邊緣區(qū)域設(shè)置在凹槽9的內(nèi)部。在此，凹槽9在輥?zhàn)?的徑向方向上朝旋轉(zhuǎn)軸6逐漸變細(xì)，即，沿平行于旋轉(zhuǎn)軸6延伸的內(nèi)部區(qū)域在旋轉(zhuǎn)軸6的方向上減小。由此可以以有利的方式簡(jiǎn)化鋼板1向凹槽9中的引入。特別是凹槽9在其開放的側(cè)面上具有漏斗形的入口區(qū)域，其簡(jiǎn)化了鋼板1向凹槽9中的引入。為了非切割式的邊緣加工，通過(guò)凹槽內(nèi)側(cè)10使邊緣區(qū)域滾壓，即，凹槽內(nèi)側(cè)10作為用于至少局部地修圓或壓縮邊緣區(qū)域的滾動(dòng)體使用。凹槽內(nèi)側(cè)10特別是理解為限定凹槽或確定凹槽的內(nèi)部區(qū)域的面。在此特別是設(shè)置為，鋼板1在邊緣加工過(guò)程中沿著輸送方向5運(yùn)動(dòng)而且鋼板1、特別是其邊緣區(qū)域與凹槽內(nèi)側(cè)10之間的摩擦配合的接觸促使?jié)L動(dòng)，該滾動(dòng)優(yōu)選用作輥?zhàn)?的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。由此可以以有利的方式省略對(duì)于輥?zhàn)?的額外的驅(qū)動(dòng)。另外還設(shè)置為，在滾壓鋼板1的邊緣區(qū)域過(guò)程中，邊緣區(qū)域在相互滾動(dòng)的情況下以這樣的強(qiáng)度在凹槽內(nèi)側(cè)10上擠壓，以使得鋼板1的一部分、特別是邊緣區(qū)域開始平滑移動(dòng)或擠出。由此一方面起到了平整的作用而另一方面排除了可能的微觀裂縫。為了產(chǎn)生滾壓所要求的力3或者所要求的壓力，在此設(shè)置為，該設(shè)備具有一個(gè)施力裝置和/或一個(gè)另外的施力裝置，其中，通過(guò)該施力裝置使鋼板1沿輥?zhàn)?的方向擠壓、特別是擠壓到凹槽9中，或者通過(guò)另外的施力裝置使輥?zhàn)?朝鋼板1的方向擠壓。優(yōu)選由另外的施力裝置產(chǎn)生的力沿垂直于旋轉(zhuǎn)軸6延伸的方向而延伸。施力裝置例如是液壓的、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的或者電磁驅(qū)動(dòng)的施力裝置。在此另外還能夠設(shè)想，輥?zhàn)?和/或鋼板1以沿著垂直于輸送方向5延伸的方向能夠運(yùn)動(dòng)的方式設(shè)置。由此，通過(guò)鋼板1和/或輥?zhàn)?的跟隨可以以有利的方式起到這樣的作用，即，不依賴余鋼板1沿輸送方向5的邊緣曲線而實(shí)現(xiàn)連續(xù)地或均勻地、至少局部地滾壓邊緣區(qū)域。例如在鋼板1的整個(gè)輸送運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由此可以促使鋼板1的恒定的力作用在凹槽內(nèi)側(cè)10上，由此以有利的方式在整個(gè)邊緣區(qū)域或至少局部地在沿著鋼板1的之前限定的相應(yīng)區(qū)域上產(chǎn)生基本上均勻的或均一的倒圓。另外設(shè)置為，凹槽內(nèi)側(cè)10是彎曲的、特別是內(nèi)凹彎曲的。在圖1至3示出的實(shí)施方式中，凹槽設(shè)計(jì)為溝槽，其中，朝向鋼板1的凹槽內(nèi)側(cè)10為半圓。由此可以以有利的方式產(chǎn)生修圓的邊緣區(qū)域，其曲率半徑等于上述半圓的曲率半徑。另外還能夠設(shè)想，鋼板1在兩側(cè)、特別是在邊緣區(qū)域中涂層并且通過(guò)滾壓使邊緣區(qū)域這樣變形或擠壓，即，形成從鋼板1的一側(cè)到另一側(cè)延伸的涂層。由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于邊緣區(qū)域的有效保護(hù)，否則邊緣區(qū)域?qū)τ谕獠康挠绊懖皇艿奖Ｗo(hù)或者必須在額外的操作步驟中涂層。

圖4中以側(cè)視圖舉例示出了具有修圓的邊緣區(qū)域8的鋼板(下方)和具有未修圓的邊緣區(qū)域7的鋼板(上方)。優(yōu)選該修圓的區(qū)域通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的方法形成。在此，修圓的邊緣區(qū)域8不僅應(yīng)理解為其中產(chǎn)生了封閉半圓的一類邊緣區(qū)域而且例如應(yīng)理解為其邊緣略微削平的一類邊緣區(qū)域。

按照本發(fā)明的設(shè)備或按照本發(fā)明的方法并不局限于在已裁切的板材(平面的成型扁坯)上使用，而也可以例如出于疲勞強(qiáng)度的原因而至少局部地用于修圓已成型的構(gòu)件上的邊緣。

附圖標(biāo)記列表

1 鋼板

2 輥?zhàn)?/p>

3 力

4 旋轉(zhuǎn)方向

5 輸送方向

6 旋轉(zhuǎn)軸

7 未修圓的邊緣區(qū)域

8 修圓的邊緣區(qū)域

9 凹槽

10 凹槽內(nèi)側(cè)