DE102011016952A1 - Method for producing e.g. inner bearing seat at workpiece e.g. outer ring, of electric motor, involves displacing material of workpiece partially in circumferential direction by cold deformation at side of seat turned away from workpiece - Google Patents

Abstract

The method involves receiving a machine part or a bearing at a function surface or a contact surface on a workpiece (3). A bearing seat (2) is deep-drawn and calibrated by a calibrating tool (5), where the workpiece is supported by a stretching bar (4) in a form-fit manner during calibration. A material of the workpiece is partially displaced in a circumferential direction by axially feed motion caused by cold deformation at a side (7) of the bearing seat, where the side is turned away from the workpiece. An independent claim is also included for a device for manufacturing a bearing seat at a metallic component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen rotationssymmetrischen, eine Funktionsfläche oder eine Berührfläche für ein Lager aufweisenden Sitzes oder Lagersitzes an einem metallischen Bauteil zur Aufnahme eines Maschinenteils oder Lagers, wobei der Sitz tiefgezogen und danach kalibriert wird, wobei das Bauteil während des Kalibrierens formschlüssig abgestützt wird und die Abstützung den Sitz formt und die Abmessung des Sitzes vorgibt.The invention relates to a method for producing a metallic rotationally symmetrical, a functional surface or a contact surface for a bearing seat or bearing seat on a metallic component for receiving a machine part or bearing, wherein the seat is deep-drawn and then calibrated, wherein the component during the calibration form-fitting is supported and the support forms the seat and dictates the dimension of the seat.

Die Erfindung ferner eine Vorrichtung zum Herstellen eines Sitzes an einem mechanischen Bauteil im, Tiefziehverfahren mit einer Abstützung zur Aufnahme und Maßübertragung des Sitzes sowie mit einem an der Außenseite des Sitzes relativ zu diesem beweglichen Kalibrierwerkzeug zum Anpressen des Sitzes an seine Abstützung insbesondere zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens.The invention also relates to a device for producing a seat on a mechanical component in the deep-drawing process with a support for receiving and measuring transmission of the seat and with a on the outside of the seat relative to this movable calibration tool for pressing the seat to its support in particular for carrying out the above mentioned method.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind bekannt und werden häufig beispielsweise zur Herstellung von Lagersitzen von Elektromotoren für die Außenringe entsprechender Lager mit ihrem inneren Sitz oder für Innenringe mit ihrem äußeren Sitz angewandt. Dabei besteht ein Problem darin, dass der Kalibriervorgang nur eine begrenzte Präzision und Genauigkeit des Sitzes erlaubt.Such a method and such a device are known and are often used for example for the production of bearing seats of electric motors for the outer rings of corresponding bearings with their inner seat or for inner rings with their outer seat. There is a problem in that the calibration allows only a limited precision and accuracy of the seat.

Um eine höhere Genauigkeit zu erlangen, ist es deshalb bisher bekannt, den durch Tiefziehen und Kalibrieren entstandenen Sitz nach zu bearbeiten, sei es spanabhebend, sei es schleifend, was einen zusätzlichen Aufwand bedeutet.In order to obtain a higher accuracy, it is therefore hitherto known to process the seat created by deep-drawing and calibrating, be it cutting or grinding, which means an additional expense.

Es besteht deshalb die Aufgabe ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs definierten Art zu schaffen, womit ein Sitz hoher Genauigkeit ohne Nacharbeit durch Schleifen oder spanabhebende Bearbeitung hergestellt werden kann.There is therefore the object to provide a method and an apparatus of the type defined, whereby a seat of high accuracy without rework can be made by grinding or machining.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs definierte Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Sitz abgewandten Seite des tiefgezogenen Bauteils dessen Werkstoff durch eine einen axialen Vorschub aufweisende kalte Verformung etwa streifenförmig, teilweise in Umfangsrichtung verdrängt wird. Statt nur einen möglichst großen Druck bei der Kalibrierung zu erzeugen, wird also an der dem Sitz abgewandten Seite durch kalte Verformung Werkstoff teilweise verdrängt, wodurch der Sitz selbst entsprechend stärker an das ihn formende Werkzeug angedrückt wird, so dass er dessen Form mit umso größerer Genauigkeit übernimmt. Durch die auf der dem Sitz abgewandten Seite durchgeführte Kaltumformung in Form einer gewissen Materialverdrängung wird also der gesamte Sitz während seiner Herstellung einem zusätzlichen Druck gegenüber der den Sitz tragenden Abstützung ausgesetzt, so dass die Form des Sitzes entsprechend genau und präzise wird.To solve this problem, the method defined at the outset is characterized in that on the side facing away from the seat of the deep-drawn component whose material is displaced by a axial feed having cold deformation as strip-shaped, partially in the circumferential direction. Instead of producing only the largest possible pressure during calibration, so cold material partially displaced material on the side facing away from the seat, whereby the seat itself is correspondingly more strongly pressed against the tool forming it, so that its shape with greater accuracy takes over. By carried out on the side facing away from the seat cold forming in the form of a certain material displacement so the entire seat during its production is subjected to an additional pressure against the support supporting the seat, so that the shape of the seat is correspondingly accurate and precise.

Das tiefgezogene Bauteil kann während der kalten Verdrängung von Werkstoff mit seiner den Sitz bildenden Seite von einem Aufnahmestempel abgestützt und durch die kalte Verdrängung von Werkstoff auf der dem Sitz abgewandten Seite mit Druck beaufschlagt werden. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Beaufschlagung des Sitzes selbst an seiner Abstützung mit ausreichend hohem Druck, um eine hohe Genauigkeit von der Form der Abstützung auf den Sitz zu übertragen.The thermoformed component can be supported during the cold displacement of material with its seat-forming side of a receiving punch and pressurized by the cold displacement of material on the side facing away from the seat with pressure. This allows for even seating of the seat even at its support with sufficient high pressure to transmit high accuracy of the shape of the support to the seat.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass durch die Materialverdrängung auf der dem Sitz abgewandten Seite des tiefgezogenen Bauteils diese Seite derart profiliert wird, dass in Umfangsrichtung Bereiche geringerer Wandstärke und Bereiche größerer Wandstärke einander benachbart sind und die Fläche des Sitzes selbst stetig glatt geformt wird. Durch die kalte Materialverdrängung ergeben sich an den Stellen, von denen das Material wegverdrängt wird, entsprechend geringere Wandstärken, während benachbart dazu die Stellen, zu denen das Material hin verformt und verdrängt wird, eine entsprechend geringfügig größere Wandstärke haben. Die auf diese Weise entstandene Profilierung verbessert die Festigkeit und die Stabilität des gesamten Sitzes. Ein gutes Ergebnis kann dabei dadurch erzielt werden, dass während des Kalibrierens am Umfang der dem Sitz abgewandten Seite an mehreren einander am Umfang benachbarten Stellen Material verdrängt wird. Insbesondere bei einem kreisrunden Sitz, vorzugsweise einem Lagersitz, kann also der gesamte Umfang der dem Sitz selbst abgewandten Fläche gleichmäßig mit entsprechenden durch die Materialverdrängung gebildeten Streifen versehen werden, so dass auch der gesamte Umfang eines solchen Sitzes gleichmäßig profiliert wird und die erhöhte Festigkeit aufweisen kann.An expedient embodiment of the method according to the invention can provide that by the displacement of material on the side facing away from the seat of the deep-drawn component side is profiled such that in the circumferential direction areas of lesser wall thickness and areas of greater wall thickness adjacent to each other and the surface of the seat itself smoothly smooth becomes. Due to the cold material displacement results in the places from which the material is displaced, correspondingly lower wall thicknesses, while adjacent to the points to which the material is deformed out and displaced, have a correspondingly slightly larger wall thickness. The resulting profiling improves the strength and stability of the entire seat. A good result can be achieved in that material is displaced during calibration at the periphery of the side facing away from the seat at a plurality of mutually circumferentially adjacent locations. In particular, in a circular seat, preferably a bearing seat, so the entire circumference of the seat facing away from the seat itself can be uniformly provided with corresponding formed by the material displacement strip, so that the entire circumference of such a seat is uniformly profiled and can have the increased strength ,

Um bei der Materialverdrängung die dafür erforderlichen Kräfte günstig und vor allem mit relativ geringer Anfangskraft aufbringen zu können, ist es zweckmäßig, wenn die auf der dem Sitz abgewandten Seite durchgeführte kalte Materialverdrängung in axialer Vorschubrichtung von einem geringen Maß in Vorschubrichtung mit zunehmenden Maß, beispielsweise keilförmig durchgeführt wird. Beim ersten Anfang der Materialverdrängung wird also zunächst noch weniger Material verdrängt und durch die Keilform nimmt im Laufe des Vorschubes die Materialverdrängung bis zu ihrem Endwert zu.In order to apply the required forces low and especially with relatively low initial force in the material displacement, it is advantageous if the side facing away from the seat carried cold material displacement in the axial feed direction of a small amount in the feed direction with increasing degree, such as wedge-shaped is carried out. At the first beginning of the material displacement, therefore, even less material is displaced initially, and as a result of the wedge shape the material displacement increases up to its final value during the advancement.

Die Materialverdrängung kann also während des Vorschubes von einem zunächst geringen zu einem größeren Maß gesteigert werden, wofür insbesondere ein Werkzeug mit einzelnen Segmenten für diese Materialverdrängung gewählt werden kann, die an ihrem in Vorschubrichtung vorderen Endbereich angespitzt und/oder abgeschrägt und/oder abgerundet sind. Die Materialverdrängung wird somit während des Vorschubes von einem zunächst geringen zu einem größeren Wert gesteigert, so dass diese kalte Materialverdrängung mit vergleichsweise geringen Kraftaufwand durchgeführt werden kann.The material displacement can therefore during the feed of a low initially be increased to a greater extent, for which in particular a tool with individual segments can be selected for this material displacement, which are sharpened at its front end in the feed direction and / or bevelled and / or rounded. The material displacement is thus increased during the feed of an initially small to a larger value, so that this cold material displacement can be performed with relatively little effort.

Die zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe dienende Vorrichtung der eingangs erwähnten Art kann dadurch gekennzeichnet sein, dass das koaxial zu dem Bauteil und zu der Außenseite des Sitzes verstellbare Kalibrierwerkzeug an seinem Umfang in Vorschubrichtung verlaufende Vorsprünge und in Umfangsrichtung dazu benachbart Vertiefungen aufweist, so dass von den Vorsprüngen während des Vorschubes von der Außenseite des Sitzes verdrängter Werkstoff nach dem Kalibriervorgang von den Vertiefungen dieses Kalibrierwerkzeugs aufgenommen ist. Das Kalibrierwerkzeug hat also beispielsweise für einen kreisrunden Lagersitz keine kreisrunde glatte Form, sondern weist an seinem Umfang abwechselnd Vorsprünge und Vertiefungen auf, wobei die Vorsprünge dazu dienen Material zu verdrängen, welches dann Platz im Bereich der Vertiefungen dieses Kalibrierwerkzeugs findet. Vorsprünge und Vertiefungen des Kalibrierwerkzeugs sind also so aufeinander abgestimmt, dass bei einem axialen Vorschub Werkstoff in Umfangsrichtung verdrängt werden kann.The serving to achieve the above object device of the type mentioned above may be characterized in that the coaxial with the component and to the outside of the seat adjustable calibration tool has at its periphery extending in the direction of advance projections and circumferentially adjacent recesses, so that of the projections during the feed of the outside of the seat displaced material is taken after the calibration of the wells of this calibration tool. Thus, for example, the calibration tool has no circular smooth shape for a circular bearing seat, but alternately has projections and depressions on its circumference, wherein the projections serve to displace material, which then finds space in the region of the recesses of this calibration tool. Protrusions and depressions of the calibration tool are thus matched to one another such that material can be displaced in the circumferential direction during an axial feed.

Die in Vorschubrichtung an dem Kalibrierwerkzeug verlaufenden Vorsprünge können zumindest in ihrem in Vorschubrichtung vorderen Bereich etwa keilförmig oder sich entgegen der Vorschubrichtung konisch verbreiternd geformt sein. Dadurch ist es möglich, dass diese Vorsprünge bei der axialen Verstellung des Kalibrierwerkzeugs, welches auch als Kalibriermatrize bezeichnet werden kann, allmählich in den Werkstoff eindringen, den sie bei ihrem Vorschub seitlich verdrängen sollen. Praktisch wird der Werkstoff durch diese Keilform der Vorsprünge analog einer Bugwelle nach den Seiten verdrängt. Dabei ist eine symmetrische Keilform bevorzugt, um eine möglichst genaue Axialbewegung zu fördern.The protrusions extending in the direction of advance on the calibration tool can be wedge-shaped at least in their front region in the feed direction or can be widened conically widening counter to the feed direction. This makes it possible that these projections gradually penetrate into the material during the axial adjustment of the calibration, which can also be referred to as Kalibriermatrize that they should displace laterally in their feed. Practically, the material is displaced by this wedge shape of the projections analogous to a bow wave to the sides. In this case, a symmetrical wedge shape is preferred in order to promote the most accurate axial movement possible.

Die in Vorschubrichtung vorderen Enden der Vorsprünge können in axialer Richtung gleichmäßig konisch breiter und demgemäß die Zwischenräume zwischen ihnen schmaler werden. Somit erreichen die Vorsprünge während des Vorschubes erst ihre volle Breite in Umfangsrichtung und damit eine zunehmende Werkstoffverdrängung. Handelt es sich dabei um einen runden Lagersitz in einem beispielsweise napfförmigen Bauteil, kann also vor allem der dem Boden dieses „Napfes” nähere Bereich des Sitzes mit einer entsprechend starken Werkstoffverdrängung entsprechend fest gegen die Abstützung, also beispielsweise einen Aufnahme- oder Prägestempel, angedrückt werden.The forward end of the projections in the feed direction may become uniformly conically wider in the axial direction, and accordingly the spaces between them may become narrower. Thus, the projections reach during the feed only their full width in the circumferential direction and thus an increasing material displacement. If this is a round bearing seat in a cup-shaped component, for example, the area of the seat closer to the bottom of this "cup" can be pressed against the support, ie for example a receiving or embossing punch, with a correspondingly strong material displacement ,

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorsehen, dass die Vorsprünge an ihrem in Vorschubrichtung vorderen Ende oder an ihrer Spitze gegenüber dem Kalibrierwerkzeug oder der Kalibriermatrize weniger vorstehen als in ihrem hinteren Bereich. Diese Maßnahme, die auch mit der konischen Form der Vorsprünge kombiniert sein kann, verbessert und erleichtert das Eindringen dieser Vorsprünge in den zu verdrängenden Werkstoff und führt dazu, dass ganz zu Beginn der Kraftaufwand entsprechend niedrig ist.A further embodiment of the device according to the invention can provide that the projections protrude less at their front end in the feed direction or at their tip relative to the calibration tool or the calibration die than in their rear region. This measure, which can also be combined with the conical shape of the projections, improves and facilitates the penetration of these projections in the material to be displaced and results in the beginning of the effort is correspondingly low.

In Vorschubrichtung vor den Vorsprüngen kann an dem Kalibrierwerkzeug beziehungsweise der Kalibriermatrize zumindest ein abgerundeter Einlaufbereich oder ein zunächst abgerundeter Einlaufbereich und ein sich anschließender zylindrischer Einlaufbereich vorgesehen sein. Dadurch wird erreicht, dass das Kalibrierwerkzeug bereits an dem Werkstück in Eingriff ist, bevor die mit entsprechend höherer Kraft durchzuführende Materialverdrängung beginnt. Entsprechend präzise ist das Werkzeug während dieses Vorganges geführt.In the feed direction in front of the projections, at least one rounded inlet region or an initially rounded inlet region and a subsequent cylindrical inlet region can be provided on the calibration tool or the calibration die. This ensures that the calibration tool is already engaged on the workpiece before the material displacement to be performed with a correspondingly higher force begins. Accordingly precise the tool is guided during this process.

Die axiale Länge des profilierten Bereichs des Kalibrierwerkzeugs kann mindestens so groß gewählt sein, wie die axiale Abmessung des Sitzes bezüglich seiner Funktionsfläche ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der gesamte Sitz mit entsprechend hohem Druck beaufschlagt wird. Günstig kann es sein, wenn die axiale Länge des profilierten Bereichs die axiale Abmessung des Sitzes etwas übertrifft, so dass auf jeden Fall der gesamte Sitz durch den profilierten Bereich beaufschlagt wird.The axial length of the profiled area of the calibration tool may be at least as large as the axial dimension of the seat with respect to its functional surface. This ensures that the entire seat is subjected to a correspondingly high pressure. It may be favorable if the axial length of the profiled area slightly exceeds the axial dimension of the seat, so that in any case the entire seat is acted on by the profiled area.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorsehen, dass als Abstützung für das Bauteil ein das Innere des Lagersitzes formender Abstützstempel als Aufnahme- oder Prägestempel vorgesehen ist, dessen Außenmaß dem Innenmaß des rotationssymmetrischen Sitzes oder des Lagersitzes entspricht, und dass das Kalibrierwerkzeug mit den materialverdrängenden Vorsprüngen relativ zu der Außenseite dieses Sitzes oder Lagersitzes verstellbar angeordnet ist.An expedient embodiment of the device according to the invention can provide that a support stamp which forms the interior of the bearing seat is provided as a receiving or embossing punch, whose outer dimension corresponds to the internal dimension of the rotationally symmetrical seat or the bearing seat, and in that the calibration tool with the material-displacing projections is provided as support for the component is arranged adjustable relative to the outside of this seat or bearing seat.

Durch die Materialverdrängung an der dem Sitz und dem Aufnahme-, Präge- oder Abstützstempel abgewandten Seite wird das Bauteil und der Sitz so intensiv gegen diesen gedrückt, dass dessen Maß praktisch vollständig auf den Sitz übergeht, dieser also die gewünschte Genauigkeit hat.By the material displacement on the seat and the receiving, stamping or Abstützstempel side facing away from the component and the seat is pressed so intense against this, that its size virtually completely passes to the seat, so this has the desired accuracy.

Günstig ist es, wenn das Kalibrierwerkzeug einen relativ zu ihm in den Kalibrierbereich verstellbaren Auswerfer zum Trennen des Kalibrierwerkzeugs von dem Werkstück aufweist. Dadurch kann das Werkstück nach dem Verformen von dem Kalibrierwerkzeug getrennt werden, obwohl dieses zuvor mit dem Werkstück oder Bauteil durch den hohen Druck kraftschlüssig verbunden ist.It is favorable if the calibration tool has an ejector which is adjustable relative to it in the calibration region for separating the ejector Has calibration of the workpiece. As a result, the workpiece can be separated from the calibration tool after it has been deformed, even though it has been previously frictionally connected to the workpiece or component by the high pressure.

Der Abstützstempel zum Formen des Sitzes kann einen relativ zu ihm beweglichen Auswerfer zum Abheben des bearbeiteten Werkstücks oder Bauteils von dem Abstützstempel aufweisen. Auch zwischen dem bearbeitenden Werkstück oder Bauteil und dem Abstützstempel ist durch die Kaltverformung ein Kraftschluss entstanden, der auf diese Weise überwunden werden kann.The supporting punch for molding the seat may have a relatively movable ejector for lifting the machined workpiece or component from the supporting punch. Also, between the machined workpiece or component and the Abstützstempel a positive connection has been created by cold deformation, which can be overcome in this way.

Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich die Möglichkeit, an einem metallischen Bauteil oder Werkstück einen durch Tiefziehen hergestellten Sitz oder Lagersitz durch kalte Verformung so genau zu fertigen, dass spanende oder schleifende Nachbearbeitungen entfallen können. Erreicht wird dies dadurch, dass auf der dem Sitz abgewandten Seite des tiefgezogenen Bauteils oder Werkstücks Material in Umfangsrichtung verdrängt wird, was einen entsprechend hohen Druck gegenüber der Abstützung beziehungsweise dem Abstützstempel bewirkt, um dessen Maß entsprechend genau auf das Bauteil oder Werkstück zu übertragen.Especially when combining one or more of the features and measures described above, it is possible to manufacture a deep-drawn seat or bearing seat by cold deformation on a metallic component or workpiece so accurately that machining or grinding rework can be dispensed with. This is achieved in that on the side facing away from the seat of the deep-drawn component or workpiece material is displaced in the circumferential direction, which causes a correspondingly high pressure against the support or the Abstützstempel to transmit its size accordingly accurately to the component or workpiece.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:An embodiment of the invention will be described in more detail below with reference to the drawing. It shows in partly schematized representation:

1 einen Längsschnitt durch eine als Kalibriergesenk ausgebildete erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei dieses Kalibriergesenk geöffnet ist und sich das zu bearbeitende metallische Bauteil zwischen Kalibrierwerkzeug und Abstützung befindet, 1 a longitudinal section through a device according to the invention designed as a calibration die, wherein this calibration die is open and the metal component to be machined is located between the calibration tool and the support,

2 eine der 1 entsprechende Darstellung, wobei das Kalibrierwerkzeug soweit abgesenkt ist, dass es das Bauteil auf die Abstützung oder den Abstützstempel gedrückt hat, 2 one of the 1 corresponding representation, wherein the calibration tool is lowered so far that it has pressed the component on the support or the support punch,

3 einen den 1 und 2 entsprechende Darstellung, in welcher das Kalibrierwerkzeug beziehungsweise die Kalibriermatrize noch weiter und soweit abgesenkt ist, dass das Kalibriergesenk geschlossen oder der Kalibriervorgang beendet sind, 3 a the 1 and 2 corresponding representation in which the calibration tool or the Kalibriermatrize is further lowered and so far that the Kalibriergesenk closed or the calibration process are completed,

4 einen den 1 bis 3 entsprechende Darstellung, bei welcher das Kalibrierwerkzeug in Aufwärtsbewegung ist und das bearbeitete Bauteil oder Werkstück mitgenommen wird, bevor der in dem Kalibrierwerkzeug befindliche Auswerfer in die in 1 dargestellte Lage verstellt ist, 4 a the 1 to 3 corresponding representation in which the calibration tool is in upward movement and the machined component or workpiece is taken before the ejector located in the calibration tool in the in 1 shown position is adjusted,

5 einen Längsschnitt eines Kalibrierwerkzeugs ohne Auswerfer mit Blick auf die innenseitig angeordnete, aus in Umfangsrichtung nebeneinander liegende Vorsprünge und Vertiefungen gebildete Profilierung zum Beaufschlagen der dem Sitz oder Lagersitz abgewandten Seite eines tiefgezogenen Bauteils, 5 3 a longitudinal section of a calibration tool without ejector, with a view of the profiled arrangement formed on the inside, formed from circumferentially adjacent projections and depressions, for acting on the side of a deep-drawn component facing away from the seat or bearing seat;

6 im vergrößertem Maßstab die in 5 mit B bezeichnete Einzelheit, 6 on an enlarged scale the in 5 with B designated detail,

7 eine schaubildliche Ansicht eines mit der Vorrichtung gemäß den 1 bis 5 bearbeiteten Bauteils oder Werkstücks mit Blick auf die einem innenliegenden Sitz abgewandte Außenseite, die durch die dort bei der Bearbeitung durchgeführte Materialverdrängung profiliert ist, 7 a perspective view of one with the device according to the 1 to 5 machined component or workpiece with a view of the an inner seat facing away from the outside, which is profiled by the performed there during machining material displacement,

8 eine der 7 entsprechende Seitenansicht und 8th one of the 7 corresponding side view and

9 einen Längsschnitt durch das bearbeitete tiefgezogene Bauteil mit Lagersitz, in welchen ein Wälzlager eingepresst ist. 9 a longitudinal section through the machined deep-drawn component with bearing seat, in which a rolling bearing is pressed.

Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Herstellen eines Sitzes 2 an einem metallischen Bauteil 3 oder Werkstück, im folgenden auch „Werkstück 3” genannt, im Tiefziehverfahren, wobei das Bauteil oder Werkstück 3 bereits tiefgezogen ist und nachträglich durch ein weiteres kaltes Umform- oder Tiefziehverfahren so kalibriert werden soll, dass die gewünschte Genauigkeit des Sitzes 2 erreicht wird.One in total with 1 designated device is used to make a seat 2 on a metallic component 3 or workpiece, hereinafter also "workpiece 3 "Called, in the deep-drawing process, wherein the component or workpiece 3 is already deep-drawn and is to be calibrated by another cold forming or deep drawing process so that the desired accuracy of the seat 2 is reached.

Die Vorrichtung 1 weist dazu eine als Präge-, Aufnahme- oder Abstützstempel 4 ausgebildete Abstützung zur Aufnahme und Maßübertragung des Sitzes 2 sowie ein an der Außenseite des Sitzes 2 relativ zu diesem bewegliches Kalibrierwerkzeug 5 zum Anpressen des Sitzes 2 an seine Abstützung, im Folgenden kurz „Abstützstempel” 4 genannt, auf.The device 1 has as a stamping, recording or Abstützstempel 4 trained support for receiving and measuring transmission of the seat 2 as well as on the outside of the seat 2 relative to this movable calibration tool 5 for pressing the seat 2 to its support, in the following short "Abstützstempel" 4 called, up.

In 1 befinden sich das Kalibrierwerkzeug 5, eine Kalibriermatrize, und der Abstützstempel 4 in Ausgangsstellung und das zu bearbeitende Werkstück oder Bauteil 3 ist schematisiert zwischen diesen beiden Teilen dargestellt.In 1 are the calibration tool 5 , a calibration die, and the support punch 4 in initial position and the workpiece or component to be machined 3 is shown schematically between these two parts.

Durch das Absenken des Kalibrierwerkzeugs 5 wird gemäß 2 das Werkstück 3 auf den Abstützstempel gebracht und verdrängt dabei mit einem Flansch eine Abhebeplatte 6, innerhalb welcher der Abstützstempel 4 angeordnet ist, nach unten. Durch weitere Absenkung des Kalibrierwerkzeugs 5 wird die eigentliche Kalibrierung durchgeführt und dadurch das Werkstück 3 maßgenau fertiggestellt.By lowering the calibration tool 5 is according to 2 the workpiece 3 placed on the support temple and displaced with a flange a Abhebeplatte 6 , within which the support temple 4 is arranged, down. By further lowering of the calibration tool 5 the actual calibration is carried out and thereby the workpiece 3 accurately finished.

In den 5 und 6 ist dargestellt, dass dieses gemäß den 1 bis 3 koaxial zu dem Bauteil 3 und zu der Außenseite 7 des Sitzes 2 verstellbare Kalibrierwerkzeug 5 an seinem im Ausführungsbeispiel innenliegenden Umfang in Vorschubrichtung verlaufende Vorsprünge 8 und in Umfangsrichtung dazu benachbart Vertiefungen 9 aufweist, so dass von den Vorsprüngen 8 während des Vorschubes von der Außenseite 7 des Sitzes 2 verdrängter Werkstoff während und nach dem Kalibriervorgang von diesen Vertiefungen 9 aufgenommen wird.In the 5 and 6 is shown that this according to the 1 to 3 coaxial with the component 3 and to the outside 7 of the seat 2 adjustable calibration tool 5 at its in the exemplary embodiment inside circumference in the feed direction extending projections 8th and circumferentially adjacent recesses 9 so that from the projections 8th during the feed from the outside 7 of the seat 2 displaced material during and after the calibration of these wells 9 is recorded.

An der dem Sitz 2 abgewandten Seite 7 des tiefgezogenen Bauteils 3 wird also dessen Werkstoff durch eine einen axialen Vorschub des Kalibrierwerkzeugs 5 bewirkte kalte Verformung etwa streifenförmig beziehungsweise keilförmig teilweise in Umfangsrichtung verdrängt. In den 7 und 8 ist das Ergebnis dieser Werkstoffverdrängung an der dem innenliegenden Sitz 2 abgewandten Außenseite 7 deutlich in Form einer etwa streifenförmigen beziehungsweise keilförmigen Profilierung zu erkennen, die dabei jeweils etwa konisch geformte Streifen bildet, wie es nachstehend erläutert wird.At the seat 2 opposite side 7 of the deep-drawn component 3 So is its material by an axial feed of the calibration 5 caused cold deformation approximately strip-shaped or wedge-shaped partially displaced in the circumferential direction. In the 7 and 8th is the result of this material displacement at the inner seat 2 opposite outside 7 clearly recognizable in the form of an approximately strip-shaped or wedge-shaped profiling, which in each case forms approximately conical strips, as will be explained below.

Gemäß den 5 und 6 sind die in Vorschubrichtung an dem Kalibrierwerkzeug 5 verlaufenden Vorsprünge 8 etwa keilförmig oder sich entgegen der Vorschubrichtung verbreiternd geformt. Demgemäß haben die Zwischenräume zwischen ihnen eine umgekehrt angeordnete Keilform oder Konizität. Die Vertiefungen an der Außenseite 7 sind also gemäß 7 von oben nach unten schmaler werdend geformt, während die dazwischen befindlichen Bereiche von oben nach unten entsprechend breiter werden.According to the 5 and 6 are in the feed direction on the calibration tool 5 extending projections 8th approximately wedge-shaped or widening contrary to the feed direction. Accordingly, the spaces between them have an inverted wedge shape or conicity. The depressions on the outside 7 So are according to 7 from top to bottom becoming narrower, while the intermediate areas are correspondingly wider from top to bottom.

Die in Vorschubrichtung vorderen Enden der Vorsprünge 8 werden dabei in axialer Richtung gleichmäßig konisch breiter und demgemäß die Zwischenräume oder Vertiefungen 9 zwischen ihnen schmaler.The front in the feed direction ends of the projections 8th be evenly conically wider in the axial direction and accordingly the spaces or recesses 9 narrower between them.

Dabei kann man in 6 auch an den am weitesten links liegenden Vorsprüngen 8 erkennen, dass die Vorsprünge 8 an ihrem in Vorschubrichtung vorderen Ende oder an ihrer Spitze gegenüber dem Kalibrierwerkzeug, im Ausführungsbeispiel der Innenseite dieses Kalibrierwerkzeugs, weniger vorstehen, als in ihrem hinteren Bereich, so dass das Eindringen dieser Vorsprünge 8 in den Werkstoff des Bauteils 3 allmählich und somit mit einem günstigen Kraftverlauf geschieht.You can in 6 also on the leftmost protrusions 8th recognize that the protrusions 8th at its forward end in the feed direction or at its tip relative to the calibration tool, in the embodiment of the inside of this calibration, project less, than in its rear region, so that the penetration of these projections 8th in the material of the component 3 gradually and thus with a favorable force course happens.

Vor allem in 6 erkennt man, dass in Vorschubrichtung vor den Vorsprüngen 8 ein Einlaufbereich 10 vorgesehen ist, der sich aus einem abgerundeten und einem daran anschließenden zylindrischen Einlaufbereich zusammensetzt, um das Werkstück 3 zunächst mehr oder weniger gleitend erfassen zu können, bevor der Vorgang der Materialverdrängung an der Außenseite 7 des Sitzes 2 mit entsprechend großer Kraft und damit der Kalibriervorgang beginnt. Beim Vergleich der 1 bis 4 mit 5 wird deutlich, dass die axiale Länge des profilierten Bereichs des Kalibrierwerkzeugs 5 größer als die axiale Abmessung des Sitzes 2 bezüglich seiner Funktionsfläche ist, so dass sichergestellt ist, dass die gesamte Außenseite 7 des Sitzes 2 von diesem mit Vorsprüngen 8 und Vertiefungen 9 profilierten Bereich des Kalibrierwerkzeugs 5 erfasst wird.Especially in 6 one recognizes that in the feed direction in front of the projections 8th an inlet area 10 is provided, which is composed of a rounded and an adjoining cylindrical inlet region to the workpiece 3 first to be able to detect more or less slipping before the process of material displacement on the outside 7 of the seat 2 with a correspondingly large force and thus the calibration begins. When comparing the 1 to 4 With 5 it becomes clear that the axial length of the profiled area of the calibration tool 5 greater than the axial dimension of the seat 2 in terms of its functional area, so that ensures that the entire outside 7 of the seat 2 from this one with tabs 8th and depressions 9 profiled area of the calibration tool 5 is detected.

Der das Innere des Lagersitzes 2 des im Ausführungsbeispiel gezeigten Werkstücks 3 formende Abstützstempel 4 wurde bereits erwähnt. Dessen Außenmaß entspricht dem Innenmaß des in diesem Falle rotationssymmetrischen Lagersitzes und das Kalibrierwerkzeug 5 mit seinen das Material verdrängenden Vorsprüngen 8 relativ zu der Außenseite des Sitzes oder Lagersitzes 2 und gleichzeitig relativ zu dem Abstützstempel 4 angeordnet ist.The inside of the bearing seat 2 of the workpiece shown in the embodiment 3 forming support punches 4 has already been mentioned. Its external dimensions correspond to the internal dimensions of the bearing seat rotationally symmetrical in this case and the calibration tool 5 with its projections displacing the material 8th relative to the outside of the seat or bearing seat 2 and at the same time relative to the support temple 4 is arranged.

Das Kalibrierwerkzeug 5 weist einen relativ zu ihm in den Kalibrierbereich verstellbaren Auswerfer 11 zum Trennen des Kalibrierwerkzeugs 5 von dem Werkstück 3 auf und der Abstützstempel 4 weist als relativ zu ihm beweglichen Auswerfer die Abhebeplatte 6 zum Abheben des bearbeiteten Werkstücks 3 von dem Abstützstempel 4 auf.The calibration tool 5 has a relative to him in the calibration range adjustable ejector 11 for separating the calibration tool 5 from the workpiece 3 on and the support temple 4 has as a relative to him ejector ejector 6 for lifting the machined workpiece 3 from the support temple 4 on.

In 4 erkennt man, wie das Kalibrierwerkzeug 5 relativ zu dem Abstützstempel 4 angehoben ist, wobei die den Abstützstempel 4 umschließende Abhebeplatte 6 durch Rückstellfedern 14 wieder angehoben wird und somit das Werkstück 3 von dem Abstützstempel 4 trennt, welches dann aber noch kraftschlüssig in dem Kalibrierwerkzeug 5 gehalten ist. Dessen Auswerfer 11 kann über eine Feder 16 das Werkstück aus dem Kalibrierwerkzeug 5 herausdrücken, so dass die in 1 dargestellte Situation entsteht mit dem Unterschied, dass nunmehr das Werkstück 3 kalibriert ist und an seiner Außenseite die in den 7 und 8 gezeigte Profilierung aufweist.In 4 one recognizes, like the calibration tool 5 relative to the support temple 4 is raised, which is the Abstützstempel 4 enclosing lifting plate 6 by return springs 14 is raised again and thus the workpiece 3 from the support temple 4 separates, but which then still non-positively in the calibration tool 5 is held. Its ejector 11 can be over a spring 16 the workpiece from the calibration tool 5 push out so that the in 1 shown situation arises with the difference that now the workpiece 3 is calibrated and on the outside in the 7 and 8th Having shown profiling.

9 zeigt die Verwendung des Werkstücks 3 zur Aufnahme eines Wälzlagers 17, wobei der Lagersitz 2 gegenüber einem Lagerschild 18 übersteht. 9 shows the use of the workpiece 3 for receiving a rolling bearing 17 , where the bearing seat 2 opposite a bearing plate 18 survives.

Zur Herstellung eines metallischen rotationssymmetrischen, eine Funktionsfläche aufweisenden Sitzes oder eines Lagersitzes 2 an einem metallischen Bauteil oder Werkstück 5 beispielsweise zur Aufnahme eines Maschinenteils oder Lagers 17 wird dieser Sitz 2 tiefgezogen und danach mit Hilfe der Vorrichtung 1 kalibriert. Dabei wird an der dem Sitz 2 abgewandten Seite des tiefgezogenen Bauteils 3 und des Sitzes 2 Werkstoff durch eine einen axialen Vorschub aufweisende kalte Verformung etwa streifenförmig teilweise in Umfangsrichtung verdrängt, wobei das Bauteil 3 während der Werkstoff-Verdrängung mit seiner den Sitz 2 bildenden Seite von einem Aufnahmestempel 4 abgestützt und mit dem gewünschten Maß versehen wird.For producing a metallic rotationally symmetrical, a functional surface having seat or a bearing seat 2 on a metallic component or workpiece 5 for example, for receiving a machine part or bearing 17 will this seat 2 deep-drawn and then with the help of the device 1 calibrated. It will be at the seat 2 opposite side of the deep-drawn component 3 and the seat 2 Material partially displaced by a axial feed having cold deformation approximately strip-shaped in the circumferential direction, wherein the component 3 during the material displacement with its the seat 2 forming side of a recording stamp 4 supported and provided with the desired degree.

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung eines metallischen rotationssymmetrischen, eine Funktionsfläche oder eine Berührfläche für ein Lager (17) aufweisenden Sitzes (2) oder Lagersitzes an einem metallischen Bauteil (3) zur Aufnahme eines Maschinenteils oder Lagers, wobei der Sitz (2) tiefgezogen und danach kalibriert wird, wobei das Bauteil (3) während des Kalibrierens formschlüssig abgestützt wird und die Abstützung (4) den Sitz (2) formt und die Abmessung des Sitzes (2) vorgibt, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Sitz (2) abgewandten Seite (7) des tiefgezogenen Bauteils (3) dessen Werkstoff durch eine einen axialen Vorschub aufweisende kalte Verformung etwa streifenförmig teilweise in Umfangsrichtung verdrängt wird.Method for producing a metallic rotationally symmetrical, a functional surface or a contact surface for a bearing ( 17 ) ( 2 ) or bearing seat on a metallic component ( 3 ) for receiving a machine part or bearing, wherein the seat ( 2 ) is deep-drawn and then calibrated, the component ( 3 ) is positively supported during calibration and the support ( 4 ) the seat ( 2 ) and the dimensions of the seat ( 2 ), characterized in that at the seat ( 2 ) facing away ( 7 ) of the deep-drawn component ( 3 ) whose material is displaced by an axial feed having cold deformation as strip-shaped partially in the circumferential direction. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das tiefgezogene Bauteil (3) während der Verdrängung von Werkstoff mit seiner den Sitz (2) bildenden Seite von einem Aufnahmestempel (4) abgestützt und durch die Verdrängung von Werkstoff auf der dem Sitz abgewandten Seite Druck beaufschlagt wird.Method according to claim 1, characterized in that the deep-drawn component ( 3 ) during the displacement of material with its the seat ( 2 ) forming side of a recording stamp ( 4 ) is supported and by the displacement of material on the side facing away from the seat pressure is applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Materialverdrängung auf der dem Sitz (2) abgewandten Seite (7) des tiefgezogenen Bauteils (3) diese Seite derart profiliert wird, dass in Umfangsrichtung Bereiche geringerer Wandstärke und Bereiche größerer Wandstärke einander benachbart sind und die Fläche des Sitzes selbst stetig glatt geformt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that by the material displacement on the seat ( 2 ) facing away ( 7 ) of the deep-drawn component ( 3 ) this page is profiled so that in the circumferential direction areas of lesser wall thickness and areas of greater wall thickness adjacent to each other and the surface of the seat itself is steadily smoothly formed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des Kalibrierens am Umfang der dem Sitz (2) abgewandten Seite (7) an mehreren einander am Umfang benachbarten Stellen Material verdrängt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that during the calibration at the periphery of the seat ( 2 ) facing away ( 7 ) is displaced at a plurality of circumferentially adjacent locations of material. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die auf der dem Sitz (2) abgewandten Seite (7) durchgeführte Materialverdrängung in axialer Vorschubrichtung von einem geringen Maß in Vorschubrichtung mit zunehmendem Maß, beispielsweise keilförmig durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the on the seat ( 2 ) facing away ( 7 ) performed material displacement in the axial feed direction of a small amount in the feed direction with increasing degree, for example, wedge-shaped. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialverdrängung während des Vorschubes von einem zunächst geringeren zu einem größeren Maß gesteigert wird, wofür insbesondere ein Werkzeug mit einzelnen Segmenten für diese Materialverdrängung gewählt wird, die an ihrem in Vorschubrichtung vorderen Endbereich angespitzt und/oder abgeschrägt und/oder abgerundet sind.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the material displacement is increased during the feed of an initially smaller to a greater extent, for which a particular tool with individual segments is selected for this material displacement, which is sharpened at its front end in the feed direction and / or beveled and / or rounded. Vorrichtung (1) zum Herstellen eines Sitzes (2) an einem metallischen Bauteil (3) im Tiefziehverfahren mit einer Abstützung zur Aufnahme und Maßübertragung des Sitzes (2) sowie mit einem an der Außenseite (7) des Sitzes (2) relativ zu diesem beweglichen Kalibrierwerkzeug (5) zum Anpressen des Sitzes (2) an seine Abstützung (4), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das koaxial zu dem Bauteil (3) und der Außenseite (7) des Sitzes (2) verstellbare Kalibrierwerkzeug (5) an seinem Umfang in Vorschubrichtung verlaufende Vorsprünge (8) und in Umfangsrichtung dazu benachbart Vertiefungen (9) aufweist, so dass von den Vorsprüngen (8) während des Vorschubes von der Außenseite (7) des Sitzes (2) verdrängter Werkstoff nach dem Kalibriervorgang von den Vertiefungen (9) aufgenommen ist.Contraption ( 1 ) for making a seat ( 2 ) on a metallic component ( 3 ) in the deep drawing process with a support for receiving and measuring transmission of the seat ( 2 ) and one on the outside ( 7 ) of the seat ( 2 ) relative to this movable calibration tool ( 5 ) for pressing the seat ( 2 ) to its support ( 4 ), in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coaxial with the component ( 3 ) and the outside ( 7 ) of the seat ( 2 ) adjustable calibration tool ( 5 ) at its periphery in the feed direction extending projections ( 8th ) and circumferentially adjacent recesses ( 9 ), so that from the projections ( 8th ) during the feed from the outside ( 7 ) of the seat ( 2 ) displaced material after the calibration process from the depressions ( 9 ) is recorded. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die in Vorschubrichtung an dem Kalibrierwerkzeug (5) verlaufenden Vorsprünge (8) zumindest in ihrem in Vorschubrichtung vorderen Bereich etwa keilförmig oder sich entgegen der Vorschubrichtung konisch verbreiternd geformt sind.Apparatus according to claim 7, characterized in that in the feed direction to the calibration tool ( 5 ) extending projections ( 8th ) are wedge-shaped at least in their front in the feed direction or widening conically widening counter to the feed direction. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in Vorschubrichtung vorderen Enden der Vorsprünge (8) in axialer Richtung gleichmäßig konisch breiter und demgemäß die Vertiefungen (9) zwischen ihnen schmaler werden.Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the front in the feed direction of the projections ( 8th ) uniformly conically wider in the axial direction and accordingly the depressions ( 9 ) become narrower between them. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (8) an ihrem in Vorschubrichtung vorderen Ende oder ihrer Spitze gegenüber dem Kalibrierwerkzeug (5) weniger vorstehen als in ihrem hinteren Bereich.Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the projections ( 8th ) at its forward end in the feed direction or its tip relative to the calibration tool ( 5 ) protrude less than in their rear area. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Vorschubrichtung vor den Vorsprüngen (8) ein Einlaufbereich (10), zumindest ein abgerundeter Einlaufbereich oder ein zunächst abgerundeter Einlaufbereich und ein sich anschließender zylindrischer Einlaufbereich vorgesehen sind.Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that in the feed direction before the projections ( 8th ) an inlet area ( 10 ), at least one rounded inlet area or an initially rounded inlet area and a subsequent cylindrical inlet area are provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Länge des profilierten Bereichs des Kalibrierwerkzeugs (5) mindestens so groß gewählt ist, wie die axiale Abmessung des Sitzes (2) bezüglich seiner Funktionsfläche ist.Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the axial length of the profiled portion of the calibration tool ( 5 ) is at least as large as the axial dimension of the seat ( 2 ) with respect to its functional surface. Vorrichtung zur Bearbeitung eines Lagersitzes nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Innere des Lagersitzes (2) formender Abstützstempel (4) vorgesehen ist, dessen Außenmaß dem Innenmaß des rotationssymmetrischen Sitzes (2) oder des Lagersitzes entspricht, und dass das Kalibrierwerkzeug (5) mit den Material verdrängenden Vorsprüngen (8) relativ zu der Außenseite dieses Sitzes oder Lagersitzes (2) verstellbar angeordnet ist.Device for machining a bearing seat according to one of claims 7 to 12, characterized in that the interior of the bearing seat ( 2 ) forming support stamp ( 4 ) is provided, the outer dimension of the inner dimension of the rotationally symmetrical seat ( 2 ) or the bearing seat, and that the calibration tool ( 5 ) with the Material displacing projections ( 8th ) relative to the outside of this seat or bearing seat ( 2 ) is arranged adjustable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibrierwerkzeug (5) einen relativ zu ihm in den Kalibrierbereich verstellbaren Auswerfer (11) zum Trennen des Kalibrierwerkzeugs (5) von dem Werkstück (3) aufweist.Device according to one of claims 7 to 13, characterized in that the calibration tool ( 5 ) a relative to him in the calibration range adjustable ejector ( 11 ) for separating the calibration tool ( 5 ) of the workpiece ( 3 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützstempel (4) zum Formen des Sitzes einen relativ zu ihm beweglichen Auswerfer (Abhebeplatte 6) zum Abheben des bearbeiteten Werkstücks (3) von dem Abstützstempel (4) aufweist.Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the support punch ( 4 ) For molding the seat a relatively movable to him ejector (Abhebeplatte 6 ) for lifting the machined workpiece ( 3 ) from the support temple ( 4 ) having.

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