DE102019113302A1 - Werkzeug und Verfahren zum Herstellen von Umformteilen mit zwei durch Umformen hergestellten Funktionsflächen - Google Patents

Werkzeug und Verfahren zum Herstellen von Umformteilen mit zwei durch Umformen hergestellten Funktionsflächen Download PDF

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Abstract

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, gleichzeitig ein Gewinde herzustellen und eine weitere Geometrie am Kopf und/oder am Schaft der Schraube herzustellen.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Herstellung von rotationsymmetrischen Teilen, die zwei jeweils durch einen Umformvorgang herstellte Funktionsflächen aufweisen.
  • Darunter fallen Schrauben, die neben dem gewalzten Gewinde am Schraubenschaft noch mindestens eine weitere Funktionsfläche aufweisen. Solche Schrauben werden zum Beispiel als Radbolzen an Kraftfahrzeugen eingesetzt. Sie weisen zusätzlich zu dem gewalzten Gewinde (erste durch Umformen erzeugte Funktionsfläche) eine gerändelte zylindrische Fläche (zweite durch Umformen erzeugte Funktionsfläche) auf. Die gerändelte zylindrische Fläche bildet zusammen mit der Aufnahmebohrung in der Radnabe bzw. der Bremstrommel einen Presssitz.
  • Ein weiteres Beispiel von Schrauben mit zwei durch Umformen erzeugten Funktionsflächen ist aus der WO 2018/099991 A1 bekannt. Bei der dort beschriebenen Holzschraube weist ein Rand des Schraubenkopfs mehrere rippenartige Vorsprünge auf. Diese Vorsprünge haben die Funktion eines „Senkers“ für den Schraubenkopf. Wenn diese Holzschraube in eine Holzplatte geschraubt wird, dann „schneiden“ die rippenartigen Vorsprünge eine ringförmige Vertiefung in die Oberseite des Holzwerkstoffs. Dadurch wird ein Splittern oder Ausreißen des Holzwerkstoffs verhindert und der Schraubenkopf lässt sich optisch ansprechend in dem Holzwerkstoff versenken. Wie die rippartigen Vorsprünge an dem Schraubenkopf erzeugt werden, ist dieser Druckschrift nicht entnehmbar.
  • Es ist möglich, die eigentliche Schraube ohne die rippenartigen Vorsprünge durch Gewindewalzen in an sich bekannter Weise herzustellen und anschließend in einem nachgelagerten Prozess, die rippenartigen Vorsprünge an dem Schraubenkopf herzustellen. Diese sequenzielle Herstellung erfordert zwei miteinander verkettete Maschinen, ist zeitaufwändig, fehleranfällig und unwirtschaftlich.
  • Aber auch Einpress- und Schnellverbinderelemente werden immer häufiger durch Umformvorgänge mit Funktionsflächen versehen. Insbesondere bei sicherheitsrelevanten Bauteilen werden häufig Markierungen oder Kennzeichnungen an geeigneter Stelle in das Bauteil eingebracht. Auch diese Markierungen lassen sich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Werkzeugs und mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens in die Bauteile eindrücken.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Schraube mit zusätzlicher Funktionsfläche beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Schrauben beschränkt, sondern umfasst auch andere rotationsymmetrische Bauteile.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Werkzeug und ein Verfahren bereit zu stellen, welches die einfache, kostengünstige Herstellung von rotationssymmetrischen Bauteilen mit zwei durch Umformen erzeugten Funktionsflächen mit höchster Produktivität bei gleichzeitig extrem geringer Fehlerquote ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Werkzeug zum Walzen umfassend eine feststehende Walzbacke und eine bewegliche Walzbacke, wobei an den Walzbacken einander zugewandte Walzflächen mit formgebenden Profilen ausgebildet sind, dadurch gelöst, dass es einen Schlitten aufweist, dass der Schlitten über eine Linearführung mit der beweglichen Walzbacke oder der feststehenden Walzbacke verbunden ist, und dass der Schlitten als Träger für mindestens ein Werkzeug zum Eindrücken und/oder als Träger für eine Messvorrichtung dient.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die zweite Funktionsfläche durch Eindrücken, einer Sonderform des Umformens, zu erzeugen. Das Werkzeug zum Eindrücken einer Funktionsfläche ist an der beweglichen Walzbacke oder der feststehenden Walzbacke mittels einer Linearführung derart befestigt, dass es sich in der gleichen Richtung wie die beweglich Walzbacke bewegt, die Bewegungsgeschwindigkeiten der beweglichen Walzbacke und der geometrieabbildenden Oberfläche des Werkzeugs zum Eindrücken können jedoch verschieden sein. Dadurch ist es möglich, an Stellen des (Schrauben-)Rohlings mit unterschiedlichen Durchmessern (z. B. Schaft und Kopf) gleichzeitig ein Gewinde zu walzen und die zweite Funktionsfläche in den Rohling einzudrücken. In Folge dessen erfordert die Herstellung einer Schraube mit zwei durch Umformen das erzeugten Funktionsflächen mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug nicht mehr Zeit und keine größere Maschine als die Herstellung einer Schraube mit nur einem Gewinde! Entsprechendes gilt auch, wenn an anderen Bauteilen zwei Funktionsflächen durch Walzen und Eindrücken erzeugt werden sollen.
  • Dabei ist es unerheblich, ob die zusätzliche/zweite Funktionsfläche am Kopf der Schraube/des rotationssymmetrischen Bauteils vorgesehen ist. Es ist auch möglich, die zusätzliche/zweite Funktionsfläche an einem zylindrischen oder kegelstumpfförmigen einem Absatz des Schafts zu erzeugen. Der Absatz weist einen einem gegenüber Abschnitt des Schafts, der das Gewinde bzw. eine andere erste durch Walzen hergestellte Funktionsfläche aufweist, größeren oder kleineren Durchmesser auf. Die aus den unterschiedlichen Durchmessern von Schraubenschaft und Schraubenkopf bzw. Absatz resultierenden Unterschiede in den Umfangsgeschwindigkeiten beim Walzen und Eindrücken der zusätzlichen Funktionsfläche werden durch die Linearführung zwischen beweglicher Walzbacke und Schlitten bzw. der oder den Walzen des erfindungsgemäßen Werkzeugs zum Eindrücken ausgeglichen. Entsprechendes gilt, wenn das Werkzeug zum Eindrücken auf der feststehenden Walzbacke geführt wird.
  • Es ist daher möglich, (Gewinde-)Walzen und Eindrücken einer zusätzlichen Funktionsfläche zeitgleich und in einem Arbeitsgang zu erledigen. Dadurch wird die Produktivität gegenüber einer sequentiellen Erzeugung der beiden Funktionsflächen stark erhöht; manchmal verdoppelt sich die Produktivität. Die Fehleranfälligkeit bzw. Ausschussquote wird drastisch reduziert und außerdem kann das erfindungsgemäße Werkzeug auf einer relativ kompakten Maschine eingesetzt werden.
  • Weil das Gewinde und die zusätzliche Funktionsfläche gleichzeitig hergestellt werden, ist auch eine sehr gute Koaxialität von Gewinde und der zusätzlichen Funktionsfläche gewährleistet.
  • In Summe ergeben sich somit eine Vielzahl von Vorteilen, die insbesondere bei dem Massenprodukt Schraube von besonderer Bedeutung sind.
  • In erfindungsgemäßer Ausgestaltung ist an dem Schlitten mindestens ein Werkzeug zum Eindrücken angeordnet oder in den Schlitten integriert, wobei das Werkzeug zum Eindrücken eine geometrieabbildende Oberfläche aufweist. Die geometrieabbildende Oberfläche kann ein Rändel, eine Kordel, eine Markierung oder andere sich regelmäßig wiederholende Erhebungen und Vertiefungen in die Funktionsfläche der Schraube eindrücken.
  • Es ist auch möglich mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug, eine Nut in den Schaft der Schraube oder den Kopf der Schraube einzudrücken. Diese Nut kann beispielsweise zur Aufnahme eines Sicherungsrings (Sprengring) oder eines Dichtrings dienen.
  • Es ist auch möglich mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug, zwei Gewinde (mit unterschiedlicher oder gleicher Steigung) gleichzeitig an verschiedenen Stellen in den Rohling einzuwalzen.
  • Die geometrieabbildende Oberfläche des Werkzeugs zum Eindrücken kann eine ebene Fläche, insbesondere eine relativ lange und schmale rechteckige Fläche, sein, die annähernd parallel zu der Walzfläche der beweglichen Walzbacke verläuft.
  • Wenn ein Rändel hergestellt werden soll, dann besteht die geometrieabbildende Oberfläche aus einer Folge von trapezförmigen oder dreieckigen Profilen, die senkrecht zur Bewegungsrichtung der beweglichen Walzbacke verlaufen. Im Falle einer Kordel, sind diese Erhebungen und Vertiefungen schräg gestellt, d.h. sie schließen einen Winkel größer 0 Grad und kleiner 90 Grad mit der Bewegungsrichtung der beweglichen Walzbacke ein. Auch Kreuz- oder Karorändel können mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug hergestellt werden.
  • Wenn eine umlaufende Nut in den Schraubenkopf oder den Schraubenschaft eingedrückt werden soll, dann umfasst die geometrieabbildende Oberfläche einen Steg, der parallel zur Bewegungsrichtung der beweglichen Walzbacke verläuft. Selbstverständlich sind auch Kombinationen dieser geometrieabbildenden Oberflächen möglich.
  • Bevorzugt umfasst das Werkzeug zum Eindrücken eine drehbar gelagerte Walze oder mehrere drehbar gelagerte Walzen. Diese Walzen sind an dem Schlitten montiert, wobei die Drehachsen der Walzen parallel zu den Walzflächen der Walzbacken verlaufen. Bei dieser Ausführungsform können herkömmliche Rändelwalzen oder Kordelwalzen eingesetzt werden. Diese Rändelwalzen oder Kordelwalzen sind kostengünstig und in guter Qualität am Markt verfügbar.
  • Die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten am Rand des Schraubenkopfs und am Schaft der Schraube werden durch die Drehzahl der Rändelwalze oder der Kordelwalze ausgeglichen.
  • Es ist sowohl bei den Werkzeugen zum Eindrücken mit einer ebenen geometrieabbildenden Oberfläche als auch mit einer ringförmigen geometrieabbildenden Oberfläche (z. B einer Rändelwalze) möglich, die Kopplung zwischen einer Walzbacke und dem Schlitten, der das Werkzeug trägt, über ein Führungsgetriebe (Zahnstangen und Ritzel, Gewindespindel und Mutter, ...) oder eine andere Konstruktion herzustellen. Diese Kopplung ist „starr“.
  • Alternativ ist es auch möglich, über einen elektromechanischen Antrieb, einen Linearmotor oder einen pneumatischen oder hydraulischen Antrieb den Schlitten relativ zu der beweglichen Backe des Walzwerkzeugs anzutreiben.
  • Eine besonders elegante, weil einfache und kostengünstige Lösung sieht vor, dass über die geometrieabbildende Oberfläche des Werkzeugs zum Eindrücken eine formschlüssige Kopplung zwischen der Bewegung der beweglichen Walzbacke und dem Schlitten, der das Werkzeug zum Eindrücken trägt, über den Rohling erfolgt. Der Rohling wird von den Walzbacken in Drehung versetzt und gleichzeitig gelagert. Der Kopf des Rohlings dreht sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, aber wegen des anderen Durchmessers mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit. Über die Umfangsgeschwindigkeit des Rohlings und den oben erwähnten Formschluss erfolgt der der Antrieb des Werkzeugs zum Eindrücken.
  • Bei dieser Variante ist automatisch gewährleistet, dass der Schlitten und das von ihm getragene Werkzeug zum Eindrücken die richtige Geschwindigkeit hat. Das Werkzeug ist ohne weiteres an verschiedene Formen und Abmessungen von Schrauben adaptierbar. Außerdem ist es sehr kostengünstig und erfordert keine zusätzliche Steuerung seitens der Maschinensteuerung der Walzmaschine.
    Es ist erfindungsgemäß auch möglich, anstelle des Werkzeugs zum Eindrücken eine Vorrichtung zum Überprüfen des Rohlings an dem Schlitten anzuordnen. Dann kann während des Walzvorgangs eine Kontrolle des Rohlings vorgenommen werden. Es können Rundlauf, Abmessungen und/oder Rissfreiheit kontrolliert werden.
  • Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls durch das erfindungsgemäße Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 14 gelöst. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren realisierbaren Vorteile entsprechen den im Zusammenhang mit dem Werkzeug gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 realisierten Vorteile. Daher wird auf eine gesonderte Beschreibung der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens verzichtet.
  • Es sei jedoch der Hinweis erlaubt, dass schon der nebengeordnete Anspruch 9 nur zwei Arbeitsschritte, nämlich „Walzen“ und „Eindrücken“, umfasst, die erfindungsgemäß gleichzeitig ausgeführt werden. Schon das ist ein Beleg, dafür, dass das Verfahren sehr produktiv ist und prozesssicher ausführbar ist. Die Ausschussquote von Schrauben, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, extrem gering ist.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und Patentansprüchen entnehmbar.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1: Die Herstellung einer Schraube mit Gewinde durch Walzbacken, ohne zusätzliche Funktionsfläche;
    • 2 bis 4: die Herstellung des Walzens eines Gewindes mit einer feststehenden und einer beweglichen Walzbacke in verschiedenen Stadien;
    • 5 bis 8: die Herstellung einer Schraube mit zusätzlicher Funktionsfläche mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs;
    • 9: Die Herstellung einer Schraube mit Funktionsfläche mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs und
    • 10: Beispiele geometrieabbildender Oberflächen.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Schraube erläutert; ohne die Erfindung auf diese Anwendung zu beschränken.
  • In der 1 ist ein Pressbolzen oder Rohling 1 vor dem Gewindewalzen dargestellt. An einen Schraubenkopf 3 schließt ein zylindrischer Abschnitt oder Schaft 5 an. Der zylindrische Schaft oder Abschnitt 5 hat die Länge L1.
  • In der Mitte der 1 ist die Walzfläche 9 einer Walzbacke 11 dargestellt, die zum Walzen eines Gewindes auf den Schaft 5) des Rohlings 1 geeignet ist. In der 1 ist ein Koordinatensystem mit einer X-Achse und einer Y-Achse eingezeichnet. Eine Breite B (x = B) der Walzbacke 11 entspricht in etwa der Länge des späteren Schraubenschafts des Rohlings 1.
  • Aus der 1 ergibt sich weiter, dass in der Walzfläche 9 eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten formgebenden Profilen 13 eingearbeitet ist. Die Querschnitte der formgebenden Profile 13 bestimmen das Profil des Gewindes der Schraube 15. Um ein metrisches Normgewinde herzustellen, sind die formgebenden Profile 13 als gleichseitige Trapeze ausgebildet.
  • Wenn man einen Rohling 1 mit einer feststehenden und einer beweglichen Walzbacken 11 bearbeitet, entsteht die in der 1 dargestellte Schraube 15.
  • In den 2 bis 4 ist der Vorgang des Gewindewalzens mit Hilfe einer feststehenden Walzbacke 11.1 und einer beweglichen Walzbacke 11.2 in verschiedenen Stadien dargestellt. In der 2 beginnt der Vorgang des Gewindewalzens.
  • Die Maschine und mit ihr die bewegliche Walzbacke 11.2 befinden sich am oberen Totpunkt. Der Rohling 1 wurde zwischen die feststehende Walzbacke 11.1 und die bewegliche Walzbacke 11.2 eingestoßen. Die bewegliche Walzbacke 11.2 wird relativ zu der feststehenden Walzbacke 11.1 in 2 nach unten bewegt.
  • Wie sich aus dem Vergleich der 2, 3 und 4 ergibt, bewegt sich die bewegliche Walzbacke 11.2 parallel zu der feststehenden Walzbacke 11.1 und es entsteht ein Spalt zwischen den Walzflächen 9 der Walzbacken 11.1 und 11.2. Dieser Spalt wird durch die Walzflächen 9 begrenzt. Der Spalt ist so bemessen, dass die formgebenden Profile 13 der Walzflächen 9 in dem Schaft 5 des Rohlings 1 das Gewinde ausformen.
  • Durch die Relativbewegung zwischen beweglicher Backe 11.2 und feststehender Backe 11.1 wird der Rohling 1 auch in Rotation versetzt. Diese Rotation ist durch einen gekrümmten Pfeil in den 2 und 3 angedeutet.
  • Wenn der Rohling 1 sich (in den 2 bis 4 von oben nach unten) entlang der feststehenden Walzbacke 11.1 bewegt hat, ist das Gewinde ausgeformt und die Schraube fällt aus den Walzbacken 11 heraus.
  • Danach hat die bewegliche Walzbacke 11.2 ihren zweiten Endpunkt (unterer Totpunkt) erreicht und fährt zurück zum ersten Endpunkt, wie er in der 2 dargestellt ist. Danach beginnt das Arbeitsspiel von vorne. Während dieser Bewegung leisten die Werkzeuge keine Umformarbeit.
  • In den 5 bis 8 ist die Herstellung einer Schraube mit einem gewalzten Gewinde und einer zusätzlichen Funktionsfläche mit einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugs dargestellt.
  • Gleiche Bauteile werden mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das bezüglich des Gewindewalzens bezüglich der 2 bis 4 gesagte entsprechend.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel soll an dem Kopf 3 des Rohlings 1 eine Funktionsfläche durch Eindrücken hergestellt werden. Beispiele solcher Funktionsflächen sind ausführlich in der WO 2018/099991 A1 beschrieben auf die hiermit Bezug genommen wird. Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Werkzeug und das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Herstellung der in dieser Druckschrift beschriebenen Schrauben beschränkt.
  • Wie sich aus der Draufsicht und dem unteren Teil der 5 ergibt, ist auf der beweglichen Walzbacke 11.2 ein Schlitten 17 angeordnet. Der Schlitten 17 ist bei diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig auch als Umformleiste ausgebildet, das heißt, er hat eine geometrieabbildende Oberfläche 19. Schlitten und Werkzeug zum Eindrücken sind in einem Bauteil zusammengefasst.
  • Die geometrieabbildende Oberfläche 19 kann beispielsweise eine Vielzahl parallel zueinander verlaufender Erhebungen und Vertiefungen mit einem dreieckigen Querschnitt, ähnlich einem Normgewinde, aufweisen. Ausführungsformen der geometrieabbildenden Oberfläche 19 sind in der 10 dargestellt.
  • Die ebene geometrieabbildende Oberfläche 19 verläuft parallel zu der Walzfläche 9 der beweglichen Walzbacke 11.2. Der Schlitten 17 bzw. die geometrieabbildende Oberfläche 19 sind über eine Linearführung 21 so an der beweglichen Walzbacke 11.2 angeordnet, dass die Bewegungen der beweglichen Walzbacke 11.2 und des Schlittens 17 annähernd parallel zueinander verlaufen.
    Allerdings können die Geschwindigkeiten von beweglicher Walzbacke 11.2 und dem Schlitten 17 unterschiedlich sein. Dadurch können die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten von Schaft und Kopf 3 des Rohlings ausgeglichen werden. 1
  • Aus Gründen der Präzision und wegen der hohen Lebensdauer, werden bevorzugt Linearführungen mit einer Wälzlagerung eingesetzt.
  • In der 5 ist der Beginn des Gewindewalzens dargestellt. In diesem frühen Stadium befindet sich der Schlitten 17 und die mit ihm verbundene geometrieabbildende Oberfläche 19 noch oberhalb des Schraubenkopfs 3, sodass noch keine Umformung im Bereich des Schraubenkopfs 3 stattfindet.
  • In der 6 hat sich die beweglich Walzbacke 11.2 so weit relativ zu der feststehenden Walzbacke 11.1 bewegt, dass die geometrieabbildende Fläche 19 des Schlittens 17 den Kopf 3 des Rohlings 1 berührt und in den Rand des Schraubenkopfs 3 eindringt. Dadurch wird an der Umfangsfläche des Schraubenkopfs 3 eine Negativform der geometrieabbildenden Oberfläche 19 eingedrückt.
  • Durch das Eindringen der Erhebungen der geometrieabbildenden Oberfläche 19 in den Rand des Schraubenkopfs 3 entsteht aber auch ein Formschluss zwischen dem Schraubenkopf 3 und der geometrieabbildenden Oberfläche 19 bzw. dem Schlitten 17. Dadurch treibt der rotierende Schraubenkopf 3 die geometrieabbildende Oberfläche 19 und mit ihm den Schlitten 17 an. Wegen der verschiedenen Durchmesser von Schaft 5 und Kopf 3 Dadurch bewegen sich der Schlitten 17 und die geometrieabbildende Oberfläche 19 relativ zu der beweglichen Walzbacke 11.2.
  • Das ist aus dem Vergleich der 6 und 7 gut zu erkennen. In der 7 ragt der Schlitten 17 nach unten über die bewegliche Walzbacke 11.2 hinaus, während sich der Schlitten 17 in der 6 noch mit seinem unteren Ende oberhalb des unteren Endes der beweglichen Walzbacke 12 befindet.
  • In der 8 ist nun die Situation dargestellt, dass der bewegliche Schlitten 17 und mit ihm die geometrieabbildende Oberfläche 19 des Werkzeugs zum Eindrücken einmal an dem Schraubenkopf 3 vorbei bewegt wurde. Das Eindrücken der Funktionsfläche am Rand des Schraubenkopfs 3 ist damit beendet; während der Vorgang des Gewindewalzens noch nicht abgeschlossen ist. Deshalb wird die bewegliche Walzbacke 11.2 noch weiter nach unten bewegt, ähnlich wie in der 4 dargestellt, bis schließlich die fertig bearbeitete Schraube aus dem Werkzeug herausfällt und der Leerhub beginnt.
  • Damit der Schlitten 17 wieder in die Ursprungsposition gelangt, kann eine Feder (nicht dargestellt) oder eine Steuerung über einen Nocken (nicht dargestellt) oder dergleichen vorgesehen werden, die den Schlitten 17 von der 8 dargestellten relativen Position des Schlittens 17 bezogen auf die bewegliche Walzbacke 11.2 wieder in die Ausgangsposition, wie sie in der 5 dargestellt ist, bewegt.
  • In der 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind an dem Schlitten 17 zwei Walzen 23 angeordnet. Die Walzen 23 sind drehbar an dem Schlitten 17 gelagert. Sie drücken in den Schraubenkopf 3 eine Oberfläche, die ein negatives Abbild der zylindrischen Außenfläche der Walzen 23 darstellt. Die Walzen 21 können als Rändel- oder Kordelwalzen ausgebildet sein. Sie können auch ein zweites Gewinde oder Markierungen in den Rohling eindrücken. Es ist auch möglich, dass an der Walze ein umlaufender Steg ausgebildet ist, sodass eine umlaufende Nut in den Schraubenkopf 3 eingedrückt wird. Dabei wird ein Führungswagen (Schlitten) durch eine Feder nach dem Ausfallen des Bolzens auf Anschlag OT geholt (Einstoßposition Bolzen bzw. Rohling). Im darauf folgenden Schritt läuft die bewegliche Backe auf OT und der Bolzen bzw. Rohling wird zwischen die Walzbacken sowie die Rändelräder gestoßen.
  • In der 10 sind Beispiele geometrieabbildender Oberflächen 19 dargestellt. Die Oberflächen 19 können eben oder ringförmig sein.
  • Die geometrieabbildende Oberfläche 19.1 erzeugt ein Rändel als zweite Funktionsfläche.
  • Die geometrieabbildende Oberfläche 19.2 erzeugt eine Kordel als zweite Funktionsfläche.
  • Die geometrieabbildende Oberfläche 19.3 mit ihren Steg 27 erzeugt eine umlaufende Nut als zweite Funktionsfläche. Die Bewegungsrichtung während des Umformvorgangs ist durch Pfeile angedeutet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2018/099991 A1 [0003, 0043]

Claims (13)

  1. Werkzeug zum Walzen eines rotationssymmetrischen Bauteils, insbesondere zum Gewindewalzen, umfassend eine feststehende Walzbacke (11.1) und eine bewegliche Walzbacke (11.2), wobei die Walzbacken (11) einander zugewandte Walzflächen (9) aufweisen, und wobei in den Walzflächen (9) mehrere nebeneinander angeordnete formgebende Profile (13) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schlitten (17) aufweist, dass der Schlitten (17) über eine Linearführung (21) mit der beweglichen Walzbacke (11.2) oder der festen Walzbacke (11.1) verbunden ist, und dass der Schlitten (17) als Träger für ein Werkzeug zum Eindrücken und/oder als Träger für eine Messvorrichtung dient.
  2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schlitten (17) mindestens ein Werkzeug zum Eindrücken angeordnet ist, und dass das Werkzeug zum Eindrücken eine geometrieabbildende Oberfläche (19) aufweist.
  3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die geometrieabbildende Oberfläche (19) des Werkzeugs zum Eindrücken eine ebene Fläche ist.
  4. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug zum Eindrücken mindestens eine drehbar gelagerte Walze (23) umfasst, und dass die Drehachse(n) der mindestens einen Walze (23) parallel zu der Walzfläche (9) der beweglichen Walzbacke (11.2) oder der feststehenden Walzbacke (11.1) verläuft.
  5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung (21) eine Profilschiene aufweist, und dass der Schlitten (17) direkt oder mittelbar auf der Profilschiene geführt wird.
  6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Schlittens (17) mit der Bewegung des Rohlings (10), der Bewegung der beweglichen Walzbacke (11.2) und/oder der Bewegung der feststehenden Walzbacke (11.1) gekoppelt ist.
  7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung der Bewegung des Schlittens (17) mit der Bewegung der beweglichen Walzbacke (11.2) oder der Bewegung der feststehenden Walzbacke (11.1) über ein Führungsgetriebe (Zahnstangen und Ritzel, Gewindespindel und Mutter) erfolgt.
  8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Antrieb (elektromechanisch, Linearmotor, pneumatisch, hydraulisch) für den Schlitten aufweist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines rotationssymmetrischen Bauteil, insbesondere einer Schraube (15), umfassend die folgenden Arbeitsschritte: Walzen eines Gewindes oder einer anderen geometrischen Struktur in den Schaft (5) eines Rohlings (1) und Eindrücken einer geometrischen Struktur (25) am Kopf (3) des Rohlings (1) und/oder am Schaft (5) des Rohlings (1), wobei die Arbeitsschritte „Walzen“ und „Eindrücken“ gleichzeitig ausgeführt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsschritte „Walzen“ und „Eindrücken“ der mit einem Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchgeführt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Arbeitsschritte „Eindrücken“ ein Rändel, eine Kordel und/oder eine andere Struktur, wie zum Beispiel eine umlaufende Nut oder eine Markierung, in dem Kopf (3) und/oder den Schaft (5) des Rohlings (1) erzeugt wird.
  12. Verfahren zum Herstellen eines rotationssymmetrischen Bauteils, insbesondere einer Schraube (15), umfassend die folgenden Arbeitsschritte: Walzen eines Gewindes oder einer anderen Geometrie in den Schaft (5) eines Rohlings (1) und Kontrollieren mindestens einer Eigenschaft des Rohlings (1) , wobei die Arbeitsschritte „Walzen“ und „Kontrollieren“ gleichzeitig ausgeführt werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass den Arbeitsschritten „Walzen“ und „Eindrücken“ der Arbeitsschritt „Herstellen eines Rohlings (1) durch Umformen“ vorausgeht.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022108593A1 (de) 2022-04-08 2023-10-12 Kamax Holding Gmbh & Co. Kg Walzvorrichtung und Verfahren zum Walzen und Detektieren eines Schlags

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DE102022108593A1 (de) 2022-04-08 2023-10-12 Kamax Holding Gmbh & Co. Kg Walzvorrichtung und Verfahren zum Walzen und Detektieren eines Schlags

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