PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE UN PERFIL A PARTIR DE CHAPA METÁLICA PLANA.

Procedimiento para la fabricación de un perfil (8) con una sección que presenta diferentes grosores,

a partir de una banda metálica (7), mediante perfilado por rodillos, en el que, mediante un par de rodillos (2.1, 2.2) se genera, como mínimo en una cara de la banda metálica (7), una primera garganta, que mediante pares de rodillos sucesivos (3.1, 3.2; 4.1, 4.2) es ensanchada con una anchura creciente de la garganta, formando una zona con grosor de material más reducido (12.1, 12.2), caracterizado porque las zonas adyacentes a la como mínimo una garganta de la banda metálica plana (7), durante una acción de un par de rodillos (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2) que presenta un rodillo superior y un rodillo inferior, son curvadas por zonas de borde en disposición oblicua de dichos rodillos (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2) del par de rodillos mencionado, de manera que una zona interna con diámetro constante del rodillo superior (2.1) es algo más larga que la separación de dos salientes (10.1, 10.2) del rodillo inferior (2.2) que generan una garganta, y los dos salientes (10.1, 10.2) del rodillo inferior (2.2) actúan como pieza opuesta o borde de curvado, y de manera que las zonas de la banda metálica (7) son curvadas progresivamente por múltiples pares de rodillos (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2) hasta conseguir un ángulo máximo de deformación entre la parte intermedia (14) de la banda metálica (7) y las zonas curvadas (9.1, 9.2)

La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un perfil con una sección que presenta diferentes grosores de pared, a partir de una chapa metálica plana, mediante perfilado por rodillos. En el procedimiento se genera mediante un par de rodillos sobre como mínimo una cara de la chapa metálica, como mínimo una garganta, que mediante otros pares de rodillos sucesivos es ensanchada con una anchura creciente de la garganta formando una zona con grosor de material más reducido.

Un procedimiento de este tipo es conocido, por ejemplo, por el documento DE 36 22 926 A1. En el procedimiento que se describe en aquél documento, se elabora una chapa plana mediante un tren de laminación dotado de un rodillo de trabajo central con un diámetro muy grande y una serie de segundos rodillos de trabajo con un diámetro sustancialmente más pequeño que están dispuestos en la periferia externa del primer rodillo de trabajo. Los segundos rodillos de trabajo están dispuestos uno detrás de otro y presentan de manera correspondiente uno o varios salientes en su periferia externa, de manera que la anchura de estos salientes aumenta uno después de otro en los segundos rodillos de trabajo. De esta manera, la chapa plana es deformada de forma tal que adquiere una forma especial en sección transversal, con una o varias ranuras longitudinales o gargantas en una cara.

Es conocido que en la fabricación de una chapa de este tipo se pueden producir ondulaciones en la chapa. Mediante la combinación del primer rodillo de trabajo central con un diámetro mayor, con los múltiples segundos rodillos de trabajo con un diámetro sustancialmente más reducido, que están dispuestos sobre el primer rodillo de trabajo central, se espera reducir esta formación de ondulaciones. Además, se pueden prever placas de soporte que están dispuestas entre los segundos rodillos de trabajo y que efectúan presión sobre la chapa en esta zona sobre la periferia externa del rodillo de trabajo central, de manera que la chapa no se deforma hacia fuera en estas zonas.

Además, se ha descrito igualmente en el documento US 4.969.346 un procedimiento de laminado mediante rodillos del tipo mencionado, para la fabricación de una banda metálica o bien de un perfil con zonas de menor grosor que discurren en dirección longitudinal. En dicho documento se describe que mediante la aplicación del procedimiento se evita la formación de ondulaciones en la banda metálica. La banda metálica se hace pasar por una instalación de conformación con múltiples estaciones de conformación, de manera que cada una de las estaciones de conformación comprende un rodillo inferior y dos rodillos superiores. Los rodillos superiores y el rodillo inferior presentan cada uno de ellos una zona de trabajo troncocónica entre los que se constituye un intersticio. La banda metálica se hace pasar por dicho intersticio, que se ha formado entre las zonas de trabajo del rodillo inferior y las zonas de trabajo de los rodillos de presión. De esta forma, las zonas de trabajo de los rodillos superiores presionan la banda metálica contra las zonas de trabajo troncocónicas del rodillo inferior y, por lo tanto, ejercen una fuerza de cizalladura sobre la banda metálica. El material de la banda metálica dispuesto en estas zonas es desplazado, por lo tanto, de forma lateral, de manera que se generan zonas con menor grosor. Mediante el desplazamiento lateral del material se evita la formación de ondulaciones. De esta forma, dado que los rodillos de presión presionan la banda metálica contra los extremos troncocónicos del rodillo inferior, se levantan las zonas del borde de la banda metálica y se alejan del plano horizontal original. En otras estaciones de conformación siguientes se ensanchan las zonas con menor grosor.

Asimismo, el documento EP 1 847 334 A1 muestra un procedimiento para la reducción de espesor de materiales laminares de una sola pieza. En este caso, el material laminado es dotado en una primera etapa, como mínimo, con dos curvaturas dispuestas paralelamente entre si con una cierta separación en el sentido longitudinal. En otra etapa, el material laminado es conformado mediante rodillos que penetran en el material de partida con diferente profundidad, en la dirección de la anchura. Los rodillos están dispuestos en oposición entre si y cada uno de ellos presenta, como mínimo, una zona de estampado dispuesta oblicuamente con respecto al eje de rotación de los rodillos, que actúa en la zona situada entre las curvaturas del material laminado y que reduce el grosor de dicho material laminado.

Es un objetivo de la presente invención el dar a conocer un procedimiento en el que se facilita la fabricación de zonas con grosores de material más reducidos y se reduce o se evita la formación de ondulaciones en la fabricación de un perfil partiendo de una banda metálica plana con diferentes grosores de material en la dirección transversal de la banda metálica.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento que presenta las características de la reivindicación 1.

Con el término de “curvado” se debe comprender que la zona adyacente a, como mínimo, una garganta de la banda metálica plana es desplazada hacia fuera de un plano que se extiende por la zona media de la banda metálica, de manera que forma un ángulo con este plano de la zona media de la banda metálica. La curvatura de la correspondiente zona puede tener lugar en ambas direcciones, es decir, cuando la banda metálica es desplazada horizontalmente en el procedimiento, las zonas correspondientes pueden ser dispuestas hacia arriba o hacia abajo.

Mediante esta variación de la sección transversal de la banda metálica plana, se aumenta la rigidez de la banda metálica, presentando entonces la banda metálica con las zonas curvadas un mayor momento de inercia, de manera que se reduce o se evita la formación de ondulaciones en la conformación. En especial en el caso de bandas metálicas anchas, es deseable que estas zonas curvadas no estén muy alejadas con respecto a como mínimo una garganta. Las zonas de la banda metálica que son curvadas, no deben encontrarse, no obstante, directamente adyacentes a como mínimo una garganta. El efecto que mediante el curvado de las zonas correspondientes y la actuación de los rodillos para la generación o ensanchamiento de la garganta se facilita la constitución de una zona con un menor grosor de material, se puede utilizar en múltiples pares de rodillos.

En caso de que las zonas de la banda metálica plana dispuestas adyacentes a como mínimo una garganta, sean curvadas durante la actuación del primer par de rodillos, la banda metálica adquiere al inicio del proceso de curvatura la más elevada rigidez deseada.

En una variante preferente del procedimiento se puede prever que pares de rodillos actúen sobre la banda metálica para conseguir la correspondiente garganta en la zona de curvatura de las zonas curvadas. Mediante la curvatura de las correspondientes zonas de la banda metálica se inicia un proceso de conformación, el material de la banda metálica empieza a fluir en la zona de curvatura, de manera que el desplazamiento del material por la actuación de los rodillos en la realización o ensanchamiento de la garganta es facilitado adicionalmente.

Además es ventajoso que las zonas de la banda metálica sean curvadas en la dirección de la cara de la banda metálica en la que discurre como mínimo una garganta. De esta manera se puede, por una parte, utilizar el rodillo que conforma la garganta como tope para la curvatura de las correspondientes zonas de la banda metálica, de manera que se facilita el curvado. Además, resulta posible una conformación más fácil de la garganta, reduciéndose el peligro de formación de grietas en la zona de la garganta.

De manera ventajosa se puede prever además que los rodillos de cada par de rodillos que ensanchan la garganta establezcan contacto en primer lugar con la zona o las zonas curvadas de la banda metálica, presionando éstas contra los correspondientes rodillos opuestos o contrarodillos de los pares de rodillos antes de ensanchar la garganta. El primer rodillo actúa en primer lugar solamente con una parte de su superficie periférica sobre la banda metálica, de manera que se requiere solamente una fuerza más reducida.

El efecto de que la curvatura simultánea de las correspondientes zonas de la banda metálica y la introducción del primer rodillo en la banda metálica facilita el ensanchamiento lateral del material, puede ser utilizado también después de conseguir el máximo ángulo de deformación... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de un perfil (8) con una sección que presenta diferentes grosores, a partir de una banda metálica (7), mediante perfilado por rodillos, en el que, mediante un par de rodillos (2.1, 2.2) se genera, como mínimo en una cara de la banda metálica (7), una primera garganta, que mediante pares de rodillos sucesivos (3.1, 3.2; 4.1, 4.2) es ensanchada con una anchura creciente de la garganta, formando una zona con grosor de material más reducido (12.1, 12.2), caracterizado porque las zonas adyacentes a la como mínimo una garganta de la banda metálica plana (7), durante una acción de un par de rodillos (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2) que presenta un rodillo superior y un rodillo inferior, son curvadas por zonas de borde en disposición oblicua de dichos rodillos (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2) del par de rodillos mencionado, de manera que una zona interna con diámetro constante del rodillo superior (2.1) es algo más larga que la separación de dos salientes (10.1, 10.2) del rodillo inferior (2.2) que generan una garganta, y los dos salientes (10.1, 10.2) del rodillo inferior (2.2) actúan como pieza opuesta o borde de curvado, y de manera que las zonas de la banda metálica (7) son curvadas progresivamente por múltiples pares de rodillos (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2) hasta conseguir un ángulo máximo de deformación entre la parte intermedia (14) de la banda metálica (7) y las zonas curvadas (9.1, 9.2).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque las zonas de la banda metálica plana (7) adyacentes a la como mínimo una garganta son curvadas durante la acción del primer par de rodillos (2.1, 2.2).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los pares de rodillos (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2) actúan en la banda metálica (7) para la generación de la correspondiente garganta en la zona de curvado de las zonas curvadas.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las zonas de la banda metálica

(7) son curvadas en la dirección de la cara de la banda metálica (7) en la que discurre la como mínimo, una garganta.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los rodillos (2.2, 3.2, 4.2) de ensanchamiento de la garganta de cada par de rodillos (2.1, 2.2; 3.1, 3.2; 4.1, 4.2) establecen contacto en primer lugar con la zona o zonas curvadas de la banda metálica (7), presionando éstas contra los correspondientes rodillos opuestos (2.1, 3.1, 4.1) antes del ensanchamiento de la garganta.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las zonas curvadas de la banda metálica plana (7), después de alcanzar el ángulo de deformación máximo, antes de cada par de rodillos adicional (3.1, 3.2; 4.1, 4.2) son curvadas de forma inversa en la dirección de un plano que discurre por la zona media (14) de la banda metálica (7).

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el ángulo máximo de deformación entre las zonas curvadas de la banda metálica (7) y la zona media (14) de la propia banda metálica (7) está comprendido en un rango de 10º a 80º, preferentemente 30º.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los bordes (9.1, 9.2) de la banda metálica plana (7) son curvados.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el borde lateral de la zona que tiene grosor de material más reducido (12.1, 12.2) dispuesto más próximo a la zona media (14) de la banda metálica (7) mantiene una posición constante.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el procedimiento comprende etapas de fabricación adicionales, tales como punzonado o estampado.