DE102012015308A1 - Shaping device for shaping surface of connecting rod, has shaping body comprising workpiece support and rolling elements, where peripheral part of rolling elements comprises outer surface that is formed as shaping surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Umformvorrichtung zum Umformen einer Oberfläche eines Motorbauteils, insbesondere eines Pleuels, mit einem einen Umformkörper aufweisenden Umformwerkzeug, mit einer Werkstück-Halterung zum Halten des Motorbauteils während der Bearbeitung durch das Umformwerkzeug, und mit einer Stelleinrichtung zur relativen Verstellung des Umformwerkzeugs und der Werkstück-Halterung, um das Umformwerkzeug in Eingriff mit der Oberfläche des Werkstücks zu bringen.The invention relates to a forming device for forming a surface of an engine component, in particular a connecting rod, with a forming tool having a forming body, with a workpiece holder for holding the engine component during processing by the forming tool, and with an adjusting device for relative adjustment of the forming tool and the Workpiece holder to bring the forming tool into engagement with the surface of the workpiece.
Die Erfindung betrifft ferner ein Umformverfahren zum Umformen einer Oberfläche eines Motorbauteils, insbesondere eines Pleuels, mit einem einen Umformkörper aufweisenden Umformwerkzeug, mit einer Werkstück-Halterung zum Halten des Motorbauteils während der Bearbeitung durch das Umformwerkzeug, und mit einer Stelleinrichtung zur relativen Verstellung des Umformwerkzeugs und der Werkstück-Halterung, um das Umformwerkzeug in Eingriff mit der Oberfläche des Werkstücks zu bringen.The invention further relates to a forming method for forming a surface of an engine component, in particular a connecting rod, with a Umformkörper having a forming tool, with a workpiece holder for holding the engine component during processing by the forming tool, and with an adjusting device for relative adjustment of the forming tool and the workpiece holder to bring the forming tool into engagement with the surface of the workpiece.
Beispielsweise wird durch das Umformwerkzeug eine Öltasche, eine Nut oder dergleichen in eine Lagerbuchse eines Pleuels eingebracht. Auch als Verdrehsicherung ist es vorteilhaft, mithilfe eines Umformwerkzeugs, zum Beispiel eines Stempels, Vertiefungen in eine Oberfläche eines Motorbauteils einzubringen.For example, an oil pocket, a groove or the like is introduced into a bearing bush of a connecting rod by the forming tool. Also as anti-rotation, it is advantageous to use a forming tool, for example a stamp, to introduce depressions in a surface of an engine component.
Allerdings ist es häufig schwierig, die entsprechenden Kräfte zum Umformen der Motorbauteil-Oberfläche aufzubringen. Zudem führt die Oberflächenbearbeitung häufig auch dazu, dass Wülste aufgeworfen werden, die Oberfläche rau wird oder dergleichen.However, it is often difficult to apply the appropriate forces to reshape the engine component surface. In addition, the surface treatment often leads to bulges are raised, the surface is rough or the like.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Umform-Oberflächenbearbeitung für eine Oberfläche eines Motorbauteils, insbesondere eines Pleuels, bereitzustellen.It is therefore the object of the present invention to provide an improved forming surface treatment for a surface of an engine component, in particular a connecting rod.
Zur Lösung der Aufgabe bei einer Umformvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der Umformkörper mindestens einen an einer Wälzkörperbasis des Umformwerkzeugs drehbar gelagerten Wälzkörper umfasst, der an seinem Außenumfang eine als Umformfläche vorgesehene Mantelfläche aufweist.To solve the problem in a forming device of the type mentioned above, that the forming body comprises at least one rotatably mounted on a rolling element of the forming tool rolling elements, which has on its outer circumference provided as a Umformfläche lateral surface.
Bei dem eingangs genannten Umformverfahren ist ein relatives Bewegen der Werkstück-Halterung und des Umformwerkzeugs derart vorgesehen, dass sich mindestens ein als Umformkörper vorgesehener Wälzkörper an der Oberfläche des Motorbauteils abwälzt, wobei der mindestens eine Wälzkörper an der an einer Wälzkörperbasis des Umformwerkzeugs drehbar gelagert ist und an seinem Außenumfang eine als Umformfläche vorgesehene Mantelfläche aufweist.In the above-mentioned forming method, a relative movement of the workpiece holder and the forming tool is provided such that at least one rolling element provided as Umformkörper rolls on the surface of the engine component, wherein the at least one rolling element is rotatably mounted on the on a rolling element of the forming tool and has on its outer periphery provided as Umformfläche lateral surface.
Das Motorbauteil ist beispielsweise ein Motorblock, ein Lagerdeckel eines Motors, ein Pleuel oder dergleichen.The engine component is, for example, an engine block, a bearing cap of an engine, a connecting rod or the like.
Dabei ist es ein Grundgedanke, dass der Wälzkörper sich an der Oberfläche des Motorbauteils sozusagen abwälzt und dabei die Oberfläche umformt. Der Wälzkörper besteht beispielsweise aus Hartmetall oder einem sonstigen im Vergleich zur zu bearbeitenden Oberfläche des Motorbauteils relativ harten oder härteren Material. Durch die Wälzbewegung, zum Beispiel eine Rollbewegung, entsteht eine gleichmäßige, kontinuierliche Kontur der Oberfläche, zum Beispiel eine Vertiefung an der Oberfläche. Es ist aber auch möglich, dass mit dem Wälzkörper die Oberfläche geglättet wird, d. h. dass beispielsweise eine vorher bestehende, vor die Oberfläche vorstehende Kontur, zum Beispiel eine Art Aufwurf, mithilfe des Wälzkörpers wieder geglättet wird.It is a basic idea that the rolling element rolls on the surface of the engine component so to speak, while forming the surface. The rolling element consists for example of hard metal or other compared to the surface to be machined of the engine component relatively hard or harder material. By the rolling motion, for example, a rolling motion, creates a uniform, continuous contour of the surface, for example, a depression on the surface. But it is also possible that the surface is smoothed with the rolling elements, d. H. that, for example, a previously existing, projecting in front of the surface contour, for example, a kind of Aufwurf, is smoothed by means of the rolling body again.
Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung zu sehen, wenn die durch den Wälzkörper bearbeitete Oberfläche nach der Bearbeitung eine Erhöhung, zum Beispiel einen Wulst oder dergleichen aufweist. Dies ergibt sich in manchen Fällen vorteilhaft sozusagen als Nebeneffekt, indem durch den mindestens einen Wälzkörper eine Vertiefung an der Oberfläche angebracht wird, wobei sich neben der Vertiefung dann Erhöhungen bzw. Wülste oder dergleichen ergeben. Derartige Vorsprünge an der Oberfläche eignen sich beispielsweise auch dazu, eine Verdrehsicherung für eine später eingesetzte Lagerhülse zu bilden und/oder als Haltekontur für Halbschalen, die dann insgesamt wiederum eine Lagerhülse bilden oder dergleichen.Furthermore, it is within the scope of the invention to see if the machined surface by the rolling element after processing has an increase, for example, a bead or the like. This results in some cases advantageously so to speak as a side effect, by a recess is attached to the surface by the at least one rolling element, which in addition to the depression then raises or beads or the like arise. Such protrusions on the surface are also suitable, for example, to form an anti-twist device for a later used bearing sleeve and / or as a holding contour for half shells, which in turn then in total form a bearing sleeve or the like.
Die Umformvorrichtung bzw. das Umformverfahren haben auch den Vorteil, dass der Wälzkörper die Oberfläche verdichten kann, so dass die Oberfläche vorzugsweise im durch den Wälzkörper bearbeiteten Bereich besonders belastbar und/oder hart ist.The forming device or the forming method also have the advantage that the rolling element can compact the surface, so that the surface is preferably particularly resilient and / or hard in the area worked by the rolling element.
Die Stelleinrichtung kann eine oder mehrere Stellkomponenten umfassen, zum Beispiel eine Werkzeug-Stelleinrichtung zum Verstellen des Umformwerkzeugs relativ zu der Werkstück-Halterung. Mithin wird dadurch das Umformwerkzeug zur Werkstück-Halterung und dem daran gehaltenen Motorbauteil bewegt. Die Stelleinrichtung kann auch eine Werkstück-Halterung-Stelleinrichtung zum Verstellen der Werkstück-Halterung relativ zum Umformwerkzeug umfassen. Somit kann also beispielsweise das Motorbauteil zu der Wälzkörperbasis und somit dem Wälzkörper hin verstellt werden. Selbstverständlich sind Kombinationen beider Ausführungsformen ohne weiteres möglich.The adjusting device may comprise one or more adjusting components, for example a tool adjusting device for adjusting the forming tool relative to the workpiece holder. Thus, the forming tool is thereby moved to the workpiece holder and the motor component held thereon. The adjusting device may also include a workpiece holder adjusting device for adjusting the workpiece holder relative to the forming tool. Thus, therefore, for example, the engine component can be adjusted to the rolling element and thus the rolling element. Of course, combinations of both embodiments are readily possible.
Die Stelleinrichtung weist beispielsweise elektrische und/oder fluidische, insbesondere hydraulische, Antriebe auf.The adjusting device has, for example, electrical and / or fluidic, in particular hydraulic, drives.
Bei einer fluidisch betätigten Stelleinrichtung ist es vorteilhaft, wenn sie eine Leckage und/oder ein Spiel und/oder mindestens eine Bypass-Leitung für das jeweilige Antriebsfluid, z. B. Öl oder Luft, aufweist, wobei das Antriebsfluid dann vorteilhaft zugleich als Schmiermittel oder Kühlmittel im Bereich des mindestens einen Wälzkörpers dient.In a fluidically actuated actuating device, it is advantageous if it has a leakage and / or a clearance and / or at least one bypass line for the respective drive fluid, for. As oil or air, wherein the drive fluid then advantageously serves as a lubricant or coolant in the region of at least one rolling element.
Die Stelleinrichtung hat beispielsweise Linear-Stellmittel zum linearen Verstellen des mindestens einen Wälzkörpers und der Oberfläche des Motorbauteils zueinander hin oder voneinander weg. Die Linear-Stellmittel umfassen beispielsweise einen fluidischen Linearantrieb, einen elektrischen Linearantrieb, einen Spindel-Mutter-Trieb oder dergleichen.The adjusting device has, for example, linear adjusting means for linear adjustment of the at least one rolling element and the surface of the engine component towards or away from one another. The linear adjusting means comprise, for example, a fluidic linear drive, an electric linear drive, a spindle nut drive or the like.
Die Stelleinrichtung kann auch Dreh-Stellmittel zum Dreh-Verstellen des mindestens einen Wälzkörpers und der Oberfläche des Motorbauteils Bauteils relativ zueinander aufweisen. Die Dreh-Stellmittel umfassen beispielsweise einen elektrischen Motor, einen Drehantrieb einer Spindel oder dergleichen.The adjusting device may also have rotary adjusting means for rotationally adjusting the at least one rolling element and the surface of the engine component relative to one another. The rotary adjusting means comprise, for example, an electric motor, a rotary drive of a spindle or the like.
Bevorzugt ist eine Steuerung zur Ansteuerung der Werkzeug-Stelleinrichtung und/oder der Werkstück-Halterung-Stelleinrichtung vorgesehen. Die Steuerung steuert deren Stellantriebe zweckmäßigerweise sequenziell an, so dass beispielsweise zunächst der mindestens eine Wälzkörper in Eingriff mit der zu bearbeitenden Oberfläche gelangt und anschließend durch ein weiteres Stellmittel eine entsprechende Vertiefung oder Oberflächenglättung stattfinden kann. Es ist auch möglich, dass die Stellmittel gleichzeitig betätigt werden, so dass eine überlagerte Bewegung, zum Beispiel eine gleichzeitige Dreh- und Längsverstellung, stattfindet, zum Beispiel zur Herstellung diagonaler Vertiefungen.Preferably, a control for controlling the tool-setting device and / or the workpiece-holder adjusting device is provided. The controller expediently controls its actuators sequentially, so that, for example, the at least one rolling body initially comes into engagement with the surface to be processed and then a corresponding depression or surface smoothing can take place by means of a further adjusting means. It is also possible that the adjusting means are actuated simultaneously, so that a superimposed movement, for example a simultaneous rotational and longitudinal adjustment takes place, for example for the production of diagonal depressions.
Beispielsweise umfassen die Stellmittel einen Antrieb, zum Beispiel einen Drehantrieb, zum Verstellen des Umformwerkzeugs und des Motorbauteils relativ zueinander derart, dass der mindestens eine in die Oberfläche des Motorbauteils eingreifende Wälzkörper eine lang gestreckte, nutartige Vertiefung in der Oberfläche herstellt. Der Drehantrieb kann beispielsweise von einem Spindelantriebs der Umformvorrichtung gebildet sein oder einen Spindelantrieb umfassen.For example, the adjusting means comprise a drive, for example a rotary drive, for adjusting the forming tool and the motor component relative to one another such that the at least one rolling element engaging in the surface of the motor component produces an elongated, groove-like recess in the surface. The rotary drive can be formed for example by a spindle drive of the forming device or comprise a spindle drive.
An dieser Stelle sei bemerkt, dass die Umformvorrichtung beispielsweise einen Bestandteil einer Werkzeugmaschine bildet oder als eine Werkzeugmaschine ausgestaltet ist. Auch die Einbindung in ein mehrere Stationen umfassendes Bearbeitungszentrum zur Bearbeitung von Motorbauteilen, beispielsweise zur Pleuel-Bearbeitung, kann die erfindungsgemäße Umformvorrichtung aufweisen bzw. die Umformvorrichtung kann einen Bestandteil eines solchen Bearbeitungszentrums bilden. Das Bearbeitungszentrum weist beispielsweise zusätzliche Stationen zum Cracken, Fügen, Verschrauben und dergleichen auf.At this point it should be noted that the forming device, for example, forms part of a machine tool or is designed as a machine tool. The integration into a multi-station machining center for machining engine components, for example for connecting rod machining, may include the forming device according to the invention or the forming device may form part of such a machining center. The machining center has, for example, additional stations for cracking, joining, screwing and the like.
Bei der Umformfläche sind verschiedenartigste Ausgestaltungen möglich, so dass unterschiedliche Konturen in die Oberfläche des Motorbauteils oder an der Oberfläche des Motorbauteils herstellbar sind.In the forming surface most diverse configurations are possible, so that different contours can be produced in the surface of the engine component or on the surface of the engine component.
Beispielsweise hat die Umformfläche mindestens einen Umformvorsprung zur Herstellung einer Vertiefung an der Oberfläche des Motorbauteils. Der Umformvorsprung kann sich über den gesamten Außenumfang des Wälzkörpers erstrecken, d. h. beispielsweise eine Rotationssymmetrie aufweisen. Wenn also dieser Umformvorsprung sich an der Oberfläche des Motorbauteils abwälzt, entsteht eine gleichmäßige, lang gestreckte Umformungskontur an der Oberfläche. Es ist aber auch möglich, dass der Wälzkörper einzelne Vorsprünge aufweist, so dass beispielsweise eine Art Noppen-Struktur, mehrere quasi kraterartige Vertiefungen nebeneinander oder dergleichen leicht herstellbar sind.For example, the forming surface has at least one Umformvorsprung for producing a depression on the surface of the engine component. The Umformvorsprung can extend over the entire outer circumference of the rolling body, d. H. for example, have a rotational symmetry. So if this Umformvorsprung rolls on the surface of the engine component, creates a uniform, elongated deformation contour on the surface. But it is also possible that the rolling element has individual projections, so that, for example, a kind of nub structure, several quasi-crater-like depressions side by side or the like can be easily produced.
Der Umformvorsprung steht beispielsweise quer zur Drehachse des mindestens einen Wälzkörpers vor eine Grundkontur der Mantelfläche vor. Wenn also die Mantelfläche beispielsweise im Wesentlichen zylindrisch ist, steht der Umformvorsprung vor die Zylinder-Mantelfläche vor.The Umformvorsprung is, for example, transversely to the axis of rotation of the at least one rolling element in front of a basic contour of the lateral surface. If, therefore, the lateral surface is substantially cylindrical, for example, the deformation projection protrudes in front of the cylinder jacket surface.
Der mindestens eine Umformvorsprung kann beispielsweise eine gerundete, eine halbrunde oder dachkantartige Kontur aufweisen, so dass die entsprechende Vertiefungen der Oberfläche des Motorbauteils einen gerundeten, halbrunden oder V-förmigen Querschnitt aufweist. Diese Aufzählung ist jedoch keinesfalls abschließend zu verstehen. Der Wälzkörper kann beispielsweise auch eine elliptische Grundform haben. Der mindestens eine Wälzkörper ist also sozusagen ein Prägekörper. Man kann das Umformwerkzeug in diesem Fall auch als Prägewerkzeug bezeichnen.The at least one Umformvorsprung can for example have a rounded, a semicircular or roof edge contour, so that the corresponding recesses of the surface of the engine component has a rounded, semicircular or V-shaped cross-section. However, this list is by no means exhaustive. The rolling element can for example also have an elliptical basic shape. The at least one rolling element is, so to speak, an embossing body. In this case, the forming tool can also be referred to as a stamping tool.
Eine andere Variante sieht vor, dass der mindestens eine Wälzkörper eine Glättkontur zum Glätten der Oberfläche des Motorbauteils aufweist. Beispielsweise ist diese Glättkontur an einem kreiszylindrischen Abschnitt des mindestens einen Wälzkörpers vorgesehene oder durch diesen kreiszylindrischen Abschnitt gebildet.Another variant provides that the at least one rolling element has a smoothing contour for smoothing the surface of the engine component. For example, this smoothing contour is provided on a circular-cylindrical section of the at least one rolling element or formed by this circular-cylindrical section.
Vorzugsweise ist ein Radius des mindestens einen Wälzkörpers im Bereich der Umformfläche bezogen auf eine Drehachse des mindestens einen Wälzkörpers entlang eines Längsabschnittes konstant. Preferably, a radius of the at least one rolling body in the region of the forming surface is constant relative to a rotational axis of the at least one rolling body along a longitudinal section.
Beispielsweise kann der Wälzkörper insgesamt eine kreiszylindrische Form haben.For example, the rolling elements can have a circular cylindrical shape as a whole.
Es ist aber auch möglich, dass der Wälzkörper eine Gegenkontur aufweist, die komplementär zu der zu glättenden Oberfläche ist. Somit ist also beispielsweise auch eine gerundete Kontur des Wälzkörpers möglich, die eine Glättfunktion hat. Der Wälzkörper kann also beispielsweise einen Wulst, einen Auswurf oder dergleichen wieder glätten. Eine solche vor die Oberfläche vorstehende Kontur, die unerwünscht und zu glätten ist, kann beispielsweise durch einen vorherigen Präge- oder Ritzvorgang, eine Laserbearbeitung oder dergleichen hervorgerufen worden sein.But it is also possible that the rolling element has a mating contour which is complementary to the surface to be smoothed. Thus, for example, a rounded contour of the rolling element is possible, which has a smoothing function. The rolling element can thus, for example, smooth a bead, an ejection or the like again. Such a contour protruding from the surface, which is undesirable and smooth, may have been caused, for example, by a previous embossing or scratching operation, laser processing or the like.
Es versteht sich, dass auch beliebige Kombinationen möglich sind, d. h. dass der mindestens eine Wälzkörper beispielsweise zum einen dazu vorgesehen ist, eine Vertiefung in die Oberfläche des Motorbauteils einzuprägen oder einzubringen, zum andern aber auch dazu dient, die Oberfläche zu glätten.It is understood that any combinations are possible, d. H. that the at least one rolling element, for example, on the one hand is intended to impress or introduce a depression into the surface of the engine component, but on the other hand also serves to smooth the surface.
Die Mantelfläche oder auch Umformfläche des mindestens einen Wälzkörpers kann beispielsweise abschnittsweise oder insgesamt zylindrisch sein und/oder abschnittsweise oder insgesamt eine Kugelform aufweisen und/oder abschnittsweise oder insgesamt elliptisch und/oder abschnittsweise oder insgesamt kegelig sein. es ist nämlich möglich, das entlang einer Drehachse des mindestens einen Wälzkörpers unterschiedliche Konturen der Umformfläche vorhanden sind. Beispielsweise können kegelige Flächen vorgesehen sein, die aneinander anstoßen. Dadurch entsteht in Vorderansicht beispielsweise eine Dachkant-Gestalt. Selbstverständlich ist auch eine quasi homogene Mantelfläche oder Umformfläche aufweisender Wälzkörper möglich, beispielsweise eine Kugel.The lateral surface or even the forming surface of the at least one rolling element can, for example, be partially or entirely cylindrical and / or have a spherical shape in sections or in total and / or in sections or in total elliptical and / or in sections or in total conical. in fact, it is possible that different contours of the forming surface are present along an axis of rotation of the at least one rolling element. For example, conical surfaces may be provided which abut one another. This creates in front view, for example, a roof edge shape. Of course, a quasi-homogeneous lateral surface or forming surface having Wälzkörper is possible, for example, a ball.
Der mindestens eine Wälzkörper weist zweckmäßigerweise einen Lagervorsprung oder eine Lageraufnahme zum Eingriff mit einer (Gegen-)Lageraufnahme bzw. einem (Gegen-)Lagervorsprung der Wälzkörperbasis. Beispielsweise können an einander entgegengesetzten Seiten des Wälzkörpers Lagervorsprünge vorgesehen sein, die in entsprechende Halterungen bzw. Lageraufnahmen der Wälzkörperbasis eingreifen.The at least one rolling element expediently has a bearing projection or a bearing receptacle for engagement with a (counter) bearing receptacle or a (counter) bearing projection of the rolling element base. For example, bearing protrusions may be provided on opposite sides of the rolling element, which engage in corresponding holders or bearing receptacles of the rolling element.
Es ist aber auch möglich, dass die Wälzkörperbasis eine Wälzkörper-Lageraufnahme aufweist, die den mindestens einen Wälzkörper zumindest an einer Stelle über dessen maximalen Außenumfang hinaus übergreift, so dass der mindestens eine Wälzkörper unverlierbar an oder in der Wälzkörper-Lageraufnahme gehalten ist.However, it is also possible that the rolling element base has a rolling element bearing receptacle which engages over the at least one rolling element at least at one point beyond its maximum outer circumference so that the at least one rolling element is held captive on or in the rolling element bearing receptacle.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der mindestens eine Wälzkörper an der Wälzkörperbasis auswechselbar ist, so dass beispielsweise unterschiedliche Wälzkörper je nach Bedarf verwendet werden können. Ferner ist es vorteilhaft, wenn die den mindestens einen Wälzkörper lagernde Wälzkörperbasis auswechselbar an einem Werkzeuggrundkörper des Umformwerkzeugs, beispielsweise an einem Schaft-Bauteil, angeordnet ist. Beispielsweise ist die Wälzkörperbasis an den Grundkörper angeschraubt, an- oder eingesteckt oder dergleichen. Auf diesem Wege ist es besonders einfach möglich, unterschiedliche Wälzkörper – je nach Bedarf – am Grundkörper bzw. der Wälzkörperbasis zu montieren.A preferred embodiment provides that the at least one rolling element is replaceable on the rolling element base, so that, for example, different rolling elements can be used as required. Furthermore, it is advantageous if the rolling body base which supports the at least one rolling body is interchangeably arranged on a tool main body of the forming tool, for example on a shaft component. For example, the Wälzkörperbasis is screwed to the body, or plugged or the like. In this way, it is particularly easy to mount different rolling elements - as needed - on the base body or the rolling element.
Vorzugsweise ist eine Vibrationseinrichtung zur Erzeugung von Vibrationen des Umformwerkzeugs oder der Werkstück-Halterung oder beiden vorhanden. Somit können beispielsweise Pulse oder Vibrationen erzeugt werden, anhand derer dann der mindestens eine Wälzkörper eine entsprechend unregelmäßige Prägekontur an der Oberfläche des Motorbauteils erzeugt.Preferably, a vibration device for generating vibrations of the forming tool or the workpiece holder or both is present. Thus, for example, pulses or vibrations can be generated, by means of which then the at least one rolling element generates a correspondingly irregular embossing contour on the surface of the engine component.
Die Wälzkörperbasis oder der mindestens eine Wälzkörper kann elastisch in Richtung der Oberfläche des Motorbauteils vorgespannt sein. Beispielsweise ist eine Federanordnung vorgesehen, die den mindestens einen Wälzkörper oder die Wälzkörperbasis in Richtung der Oberfläche des Motorbauteils belastet. In Kombination mit dieser Ausführungsform oder auch separat davon ist es ebenfalls zweckmäßig, wenn ein Linearantrieb vorgesehen ist, der den mindestens einen Wälzkörper oder die Wälzkörperbasis in Richtung der Oberfläche des Motorbauteils Bauteils belastet.The rolling element base or the at least one rolling element can be elastically biased in the direction of the surface of the engine component. For example, a spring arrangement is provided which loads the at least one rolling element or the rolling element base in the direction of the surface of the engine component. In combination with this embodiment or separately therefrom, it is also expedient if a linear drive is provided which loads the at least one rolling element or the rolling element base in the direction of the surface of the engine component.
Bevorzugt ist eine Kühlung oder Schmierung des mindestens einen Wälzkörpers vorgesehen. Z. B. ist eine Kühleinrichtung und/oder eine Schmiereinrichtung zur Kühlung oder Schmierung des mindestens einen Wälzkörpers vorgesehen. Vorzugsweise ist eine Zufuhrleitung zur Zufuhr eines Kühlmittels oder eines Schmiermittels in den Bereich des mindestens einen Wälzkörpers vorhanden. Die Zufuhrleitung ist vorzugsweise in oder an der Wälzkörperbasis angeordnet. Es versteht sich, dass das Kühlmittel oder Schmiermittel auch von anderer Stelle her in den Bereich des Wälzkörpers gebracht werden kann. Beispielsweise mündet die Zufuhrleitung an einem Rüssel oder Auslass in der Nähe des Wälzkörpers aus. Das Schmiermittel oder Kühlmittel kann selbstverständlich auch direkt auf die zu bearbeitende Oberfläche des Motorbauteils aufgebracht werden.Preferably, a cooling or lubrication of the at least one rolling element is provided. For example, a cooling device and / or a lubricating device is provided for cooling or lubricating the at least one rolling element. Preferably, a supply line for supplying a coolant or a lubricant in the region of the at least one rolling element is present. The supply line is preferably arranged in or on the rolling element base. It is understood that the coolant or lubricant can be brought from another location in the region of the rolling body. For example, the supply line opens out at a proboscis or outlet in the vicinity of the rolling element. Of course, the lubricant or coolant can also be applied directly to the surface of the engine component to be machined.
Ferner kann wie oben bereits erwähnt ein Antriebsfluid, zum Beispiel Öl und/oder Luft, einer fluidisch ausgestalteten Stelleinrichtung oder eines Fluid-Antriebs der Stelleinrichtung als Kühlmittel oder Schmiermittel eingesetzt werden. Die Stelleinrichtung, zum Beispiel der Stellantrieb, hat in diesem Fall vorteilhaft eine Bypass-Leitung, eine Leckage oder dergleichen, so dass das Antriebsfluid in den Bereich des mindestens einen Wälzkörpers im Sinne eines Kühlens oder Schmierens gelangen kann. Furthermore, as already mentioned above, a drive fluid, for example oil and / or air, of a fluidically configured actuating device or a fluid drive of the actuating device can be used as coolant or lubricant. The adjusting device, for example the actuator, in this case advantageously has a bypass line, a leak or the like, so that the drive fluid can reach the region of the at least one rolling element in the sense of cooling or lubricating.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die oder eine Zufuhrleitung in einem Lagerbereich der Wälzkörperbasis für den mindestens einen Wälzkörper ausmündet, so dass der mindestens eine Wälzkörper an einer von der Oberfläche des Motorbauteils entfernten oder abgewandten Seite durch das Kühlmittel oder Schmiermittel benetzt wird. Der Wälzkörper läuft also quasi in einem Schmiermittelbad oder Kühlmittelbad oder dreht sich darin und nimmt das Kühlmittel oder Schmiermittel in Richtung der zu bearbeitenden Motorbauteil-Oberfläche mit.A preferred embodiment provides that the or a supply line terminates in a bearing region of the rolling body for the at least one rolling element, so that the at least one rolling element is wetted by the coolant or lubricant on a side remote from the surface of the engine component or side. The rolling element thus runs quasi in a lubricant bath or coolant bath or rotates therein and takes the coolant or lubricant in the direction of the engine component surface to be machined.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Wälzkörperbasis einen in eine Bohrung oder eine Öffnung einführbaren Werkzeuggrundkörper aufweist, der ein freies Ende hat. Der mindestens eine Wälzkörper – es können selbstverständlich mehrere Wälzkörper vorgesehen sein – ist zweckmäßigerweise seitlich neben dem freien Ende angeordnet. Beispielsweise ist an dem Werkzeuggrundkörper ein Haltevorsprung angeordnet, der den mindestens einen Wälzkörper lagert. Bei der Öffnung, in die der Werkzeuggrundkörper einzuführen ist, handelt es sich beispielsweise um eine Lagerhülse und/oder um eine Lagerbohrung, z. B. ein sogenanntes Auge, z. B. eines Pleuels.It is preferably provided that the rolling element base has an insertable into a bore or an opening tool body, which has a free end. The at least one rolling element - it can of course be provided a plurality of rolling elements - is advantageously arranged laterally next to the free end. For example, a holding projection, which supports the at least one rolling element, is arranged on the tool base body. At the opening into which the tool body is to be introduced, it is for example a bearing sleeve and / or a bearing bore, for. B. a so-called eye, z. B. a connecting rod.
Die Öffnung des Motorbauteils kann mit einer Hülse, zum Beispiel einer Lagerhülse versehen sein. Es ist aber auch möglich, dass die sozusagen rohe Öffnung oder Bohrung des Motorbauteils (z. B. ohne eine Hülse) erfindungsgemäß bearbeitet wird. Eine weitere Variante sieht vor, dass die Öffnung des Motorbauteils beschichtet ist, zum Beispiel durch ein an- oder aufgespritztes Material, wobei dann die Beschichtung, zum Beispiel das an- oder aufgespritztes Material, mit der erfindungsgemäßen Umformvorrichtung nachbearbeitet wird.The opening of the engine component may be provided with a sleeve, for example a bearing sleeve. But it is also possible that the so-called raw opening or bore of the engine component (eg without a sleeve) is processed according to the invention. A further variant provides that the opening of the engine component is coated, for example, by a sprayed or sprayed material, in which case the coating, for example the applied or sprayed material, is subsequently finished with the shaping device according to the invention.
Bevorzugt hat der Umformkörper mehrere, zum Beispiel in einem Käfig angeordnete, Wälzkörper.Preferably, the forming body has a plurality, for example arranged in a cage, rolling elements.
Es können auch in Arbeitsrichtung hintereinander und/oder nebeneinander angeordnete Wälzkörper vorhanden sein. Die Wälzkörper können unterschiedliche Arbeitsschritte bzw. Umform-Schritte leisten. So kann beispielsweise ein Wälzkörper zunächst eine Vertiefung in die Oberfläche des Motorbauteils grundsätzlich einbringen oder anlegen, die dann von einem in Arbeitsrichtung nachfolgend oder dahinter angeordneten Wälzkörper vertieft oder in ihrer Kontur schärfer ausgeprägt wird.It can also be in the working direction one behind the other and / or side by side arranged rolling elements. The rolling elements can perform different work steps or forming steps. Thus, for example, a rolling element can initially introduce or create a depression in the surface of the engine component, which is then deepened by a rolling element arranged downstream or behind it in the working direction, or sharpened in its contour.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Hereinafter, embodiments of the invention will be explained with reference to the drawing. Show it:
Die in der Zeichnung dargestellten Umformvorrichtungen haben teilweise dieselben Komponenten, die dann mit den selben Bezugsziffern versehen sind, teilweise ähnliche Komponenten, die dann mit um jeweils 100 voneinander unterschiedlichen Bezugsziffern versehen sind.The forming devices shown in the drawing have partially the same components, which are then provided with the same reference numerals, partially similar components, which are then provided with each other by 100 different reference numerals.
Die Umformvorrichtung
Das in
In das Auge
Die Umformvorrichtung
Es versteht sich, dass die Lagerhülse
Die Lagerhülse
Die Umformvorrichtung
The forming
Der Werkzeugkopf
Die Stellmittel
An dem Werkzeugkopf
Selbstverständlich sind auch andere Befestigungstechniken möglich, d. h. auch beispielsweise eine Verspannung des Werkzeuggrundkörpers
Der Werkzeuggrundkörper
Der Werkzeuggrundkörper
Vor die Umfangswand
Die Mantelfläche
Der Wälzkörper
Die Lageraufnahme
Die Lageraufnahme
Die Lageraufnahme
Die Stelleinrichtungen
Jedenfalls kann das beispielsweise ortsfest gehaltene Motorbauteil
Selbstverständlich könnte das Motorbauteil
Wenn nunmehr der Drehantrieb, also das Dreh-Stellmittel
Durch Betätigen beispielsweise des Linear-Stellmittels
Vorzugsweise ist also eine Steuerung
Die Wälzkörperbasis
Hinter der Aufnahme
Eine vorteilhafte Maßnahme sieht vor, dass eine Schmiereinrichtung
Die Zufuhrleitung
Am Beispiel des Umformwerkzeugs
Ein Haltekörper
Das Lagerteil
Im Bereich des Lagerteils
Wenn also durch die Leitung
Das Fluid
Zwischen der Lageraufnahme
Der Haltekörper
Eine weitere Variante kann vorsehen, dass beispielsweise das Antriebsfluid für den den Haltekörper
Die Umformwerkzeuge
Der Haltekörper
Ferner ist auch eine Federbelastung des Haltekörpers
Die Wälzkörperbasis
Die Wälzkörperbasis
Die Befestigungsanordnung
In
Eine Umformfläche
Eine weitere V-förmige Vertiefung
Der Wälzkörper
Der Wälzkörper
Es ist beispielsweise möglich, das am Werkzeuggrundkörper
Der Wälzkörper
An dem Wälzkörper
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