DE102022104075A1 - Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Radlager sowie Radlager mit einem solchen Bauteil - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Radlager sowie Radlager mit einem solchen Bauteil Download PDF

Info

Publication number
DE102022104075A1
DE102022104075A1 DE102022104075.5A DE102022104075A DE102022104075A1 DE 102022104075 A1 DE102022104075 A1 DE 102022104075A1 DE 102022104075 A DE102022104075 A DE 102022104075A DE 102022104075 A1 DE102022104075 A1 DE 102022104075A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
wheel bearing
forging
hardened
functional surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022104075.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Holger Paetzold
Jürgen Hessler
Ralf Gottmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to PCT/DE2022/100146 priority Critical patent/WO2022199738A1/de
Publication of DE102022104075A1 publication Critical patent/DE102022104075A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/003—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/04—Making machine elements ball-races or sliding bearing races
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0078—Hubs characterised by the fixation of bearings
    • B60B27/0084—Hubs characterised by the fixation of bearings caulking to fix inner race
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/40—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for rings; for bearing races
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/64—Special methods of manufacture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2221/00—Treating localised areas of an article
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2261/00—Machining or cutting being involved
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/40—Shaping by deformation without removing material
    • F16C2220/46—Shaping by deformation without removing material by forging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Radlager (1) eines Fahrzeugs, wobei das Bauteil bei einer Temperatur von weniger als 1000°C geschmiedet wird, wobei eine Bildung von ausschließlich Primärzunder an einer Oberfläche des Bauteils erfolgt und eine Bildung von Sekundärzunder unterbleibt, wobei durch das Schmieden Funktionsflächen (9, 10) des Bauteils ausgebildet werden, wobei unmittelbar nach dem Schmieden mindestens eine durch das Schmieden ausgebildete Funktionsfläche (9) des Bauteils gehärtet wird, und wobei erst anschließend die durch das Schmieden ausgebildete und gehärtete Funktionsfläche (9) spanabhebend bearbeitet wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Radlager (1) für ein Fahrzeug mit mindestens einem Bauteil, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Radlager eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Radlager für ein Fahrzeug, umfassend zumindest ein solches Bauteil.
  • Radlager werden bekanntermaßen zur Lagerung von Fahrzeugrädern verwendet und sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise geht aus der DE 10 2005 060 113 B4 ein Verfahren zur Herstellung eines Lagerrings für ein Radlager hervor. Das Verfahren umfasst die Verfahrensschritte Kaltformen (Tiefziehen) eines Lagerrings aus einem GKZ-geglühten und aus einem eutektoiden oder leicht übereutektoiden Stahlblech, Härten des Lagerrings durch selektiv gesteuertes Erwärmen und Halten des Lagerrings auf einer Austenitisierungstemperatur zur Erzeugung definierter Austenitisierungsgrade und durch selektiv gesteuertes Abschrecken des Lagerrings zur definierten Martensitbildung im Bereich der Wälzkörperlaufbahnen, Anlassen des Lagerrings, und mechanische Endbearbeitung des Lagerrings, wobei der Lagerring nur im Bereich der Wälzkörperlaufbahnen in einer laufbahnseitigen Randschicht induktiv gehärtet wird.
  • In der Regel erfolgt das Schmieden eines Bauteils für ein Radlager bei circa 1200°C, wobei durch Schmieden bei dieser Temperatur sowohl Primärzunder als auch Sekundärzunder auf der Oberfläche des Bauteils ausgebildet wird. Primärzunder haftet fest an der Oberfläche des Bauteils, wobei Sekundärzunder nicht fest, sondern leicht lösbar an der Oberfläche des Bauteils ausgebildet wird. Ferner ist die Schichtdicke von Sekundärzunder um ein Vielfaches dicker als die Schichtdicke von Primärzunder. Für eine nachfolgende Wärmebehandlung nach dem Schmieden muss der Sekundärzunder entfernt werden. Dazu wird die Oberfläche des Bauteils, das bei circa 1200°C geschmiedet wurde, durch Strahlen behandelt. Beim Strahlen erfolgt ein Materialabtrag insbesondere durch Strahlspanen.
  • Die JP 2010 007 798 A , die JP 2010 025 291 A und die JP 2009 106 995 A offenbaren derartige Verfahren zur Herstellung von Radlagerbauteilen. Dabei erfolgt ein Warmschmieden bei einer Stahltemperatur von maximal 1200°C, eine nachfolgende optionale Entfernung von gebildetem Sekundärzunder durch Abblasen, eine Entfernung von Sekundärzunder durch spanende Bearbeitung im Bereich mindestens der zu härtenden Oberflächen, ein Härten, Tempern, Schleifen und Honen zur Herstellung des Radlagerbauteils.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Radlager zu schaffen. Insbesondere sollen Verfahrensschritte eingespart werden, wobei das Verfahren insbesondere effizienter als bekannte Verfahren sein soll. Ferner soll auch ein verbessertes Radlager geschaffen werden.
  • Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Radlager mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Radlager eines Fahrzeugs wird das Bauteil bei einer Temperatur von weniger als 1000°C geschmiedet, wobei eine Bildung von ausschließlich Primärzunder an einer Oberfläche des Bauteils erfolgt und eine Bildung von Sekundärzunder unterbleibt, wobei durch das Schmieden Funktionsflächen des Bauteils ausgebildet werden, wobei unmittelbar nach dem Schmieden mindestens eine durch das Schmieden ausgebildete Funktionsfläche des Bauteils gehärtet wird, und wobei erst anschließend die durch das Schmieden ausgebildete und gehärtete Funktionsfläche spanabhebend bearbeitet wird.
  • Das erfindungsgemäße Schmieden des Bauteils bei einer Temperatur von weniger als 1000°C verhindert die Ausbildung von Sekundärzunder. Insbesondere wird nur fest haftender Primärzunder an der Oberfläche des Bauteils ausgebildet, wobei dieser eine Schichtdicke von mindesten 1 µm bis höchstens 10 µm aufweist. Weil Primärzunder fest an der Oberfläche des Bauteils haftet und gegenüber Sekundärzunder nur eine geringe Schichtdicke aufweist, ist eine Behandlung der Oberfläche des Bauteils vor dem Härten nicht mehr notwendig, sodass zumindest dieser Verfahrensschritt eingespart werden kann. Ferner wird durch die Verringerung der Schmiedetemperatur auch Energie eingespart, sodass das Verfahren effizienter wird. Unmittelbar nach dem Schmieden des Bauteils bei einer Temperatur von weniger als 1000°C erfolgt demnach keine spanende Bearbeitung, sondern es wird mindestens eine durch das Schmieden ausgebildete Funktionsfläche des Bauteils gehärtet. An dieser Funktionsfläche des Bauteils wird also vor dem Härten keine weitere Behandlung vorgenommen, sondern das mit Primärzunder bedeckte Bauteil unmittelbar dem Härtungsvorgang zugeführt.
  • Besonders bevorzugt wird die Funktionsfläche des Bauteils verfahrensabhängig bei einer Temperatur von mindestens 850°C und abhängig von der zu erzielenden Härtetiefe für mindestens 10 Sekunden gehärtet. Vorzugsweise wird nach dem Härten die Funktionsfläche des Bauteils in Abhängigkeit von dem vorherigen Härtungsprozess bei einer Temperatur von mindestens 150°C für mindestens eine Minute angelassen.
  • Anschließend wird die durch das Schmieden ausgebildete und gehärtete sowie optional angelassene Funktionsfläche spanabhebend bearbeitet. Unter einer spanabhebenden Bearbeitung ist eine mechanische Bearbeitung der Oberfläche zu verstehen, die einen mechanischen Materialabtrag an der Oberfläche bewirkt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Bauteil bei einer Temperatur von mindestens 850°C bis höchstens 980°C geschmiedet. In diesem relativ engen Temperaturbereich wird besonders wenig, jedoch gut haftender Primärzunder ausgebildet, wobei eine Randzonenoxidation während des Schmiedens derart gering ist, dass eine Roheinwaage für das zu schmiedende Bauteil im Wesentlichen keiner Anhebung bedarf. Ferner werden in diesem Temperaturbereich eine Randzonenentkohlung sowie die Einbringung von thermisch bedingten Zugspannungen verringert. Das Schmiedegewicht oder auch die Roheinwaage beschreibt das Material, welches bei Prozessbeginn vorliegt. Im Prozess wird beispielsweise durch Randentkohlung, Abtrennen von Graten oder durch Lochungen das Gewicht reduziert. In Folge ist das geschmiedete Bauteil leichter als die Roheinwaage. Durch die geringe Randentkohlung und die gesenkten Schmiedetemperaturen kann ein Aufmaß zur Nachbearbeitung reduziert werden. Dadurch sinkt die Roheinwaage zum Schmieden, da ein Aufmaß nicht vorgehalten werden muss. Mithin wird Material eingespart.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Bauteil aus einem geschälten Stahlhalbzeug hergestellt. Insbesondere wird Rundstahl durch eine spanende Bearbeitung der Außenumfangsfläche mittels Schälen zu geschältem Blankstahl verarbeitet. Unter dem Begriff Schälen ist eine gegenüber dem Drehen relativ breite mechanische Spanabnahme bei rotierendem Werkzeug und feststehendem Werkstück zu verstehen. Das geschälte Stahlhalbzeug ist somit rotationssymmetrisch ausgebildet. Beispielsweise besteht das geschälte Stahlhalbzeug und somit auch das Bauteil des Radlagers aus einem Wälzlagerstahl. Vorzugsweise ist der Wälzlagerstahl 100Cr6, C56 oder 70Mn4.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Bauteil als Flansch des Radlagers, Innenring des Radlagers oder Außenring des Radlagers ausgebildet. Der Flansch des Radlagers weist mehrere Funktionsflächen auf, insbesondere eine Wälzkörperlaufbahn, einen Aufnahmeabschnitt für den Innenring sowie einen Aufnahmeabschnitt für einen Dichtring. Demgegenüber weist der Innenring des Radlagers zumindest zwei Funktionsflächen auf, insbesondere eine Wälzkörperlaufbahn und einen Sitz, der an dem Aufnahmeabschnitt für den Innenring am Flansch des Radlagers zur Anlage kommt. Ferner weist der Außenring des Radlagers auch zumindest zwei Funktionsflächen auf, insbesondere eine Wälzkörperlaufbahn und einen Sitz, der an einem stationären Bauteil des Fahrzeugs zur Anlage kommt.
    Unter einer Funktionsfläche ist eine Oberfläche des jeweiligen Bauteils des Radlagers zu verstehen, die eine bestimmte technische Funktion hat, beispielsweise die Aufnahme von Wälzkörpern oder die Aufnahme eines anderen Bauteils.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird/ist die mindestens eine Funktionsfläche des Bauteils als Wälzkörperlaufbahn ausgebildet. Die Wälzkörperlaufbahn ist zur Aufnahme von Wälzkörpern vorgesehen. Beispielsweise wird an dem Flansch des Radlagers eine als Innenlaufbahn vorgesehene Wälzkörperlaufbahn für eine erste Wälzkörperreihe ausgebildet. Beispielsweise wird an dem Innenring des Radlagers eine als Innenlaufbahn vorgesehene Wälzkörperlaufbahn für eine zweite Wälzkörperreihe ausgebildet. Beispielsweise werden an dem Außenring des Radlagers zwei jeweils als Außenlaufbahn eingerichtete Wälzkörperlaufbahnen ausgebildet, wobei die eine Wälzkörperlaufbahn für die erste Wälzkörperreihe vorgesehen ist, und wobei die andere Wälzkörperlaufbahn für die zweite Wälzkörperreihe vorgesehen ist.
  • Vorzugsweise wird an dem Bauteil durch das Schmieden ein im Wesentlichen ferritisch-perlitisches Gefüge mit einer Korngröße von höchstens 50 µm ausgebildet. Diese maximale Korngröße entspricht einer Gefügekennzahl von 4. Durch dieses feinere Gefüge, gegenüber dem Gefüge beim Schmieden bei einer Temperatur von 1200°C, wird die Festigkeit, insbesondere Dauerfestigkeit des Bauteils verbessert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die mindestens eine durch das Schmieden ausgebildete und gehärtete Funktionsfläche zumindest durch Schleifen und Honen spanabhebend nachbearbeitet. Mit anderen Worten bilden das Schleifen und Honen die spanabhebenden Verfahrensschritte, die zur mechanischen Endbearbeitung des Bauteils vorgesehen sind. Durch Schleifen wird die Geometrie der jeweiligen Funktionsfläche gegenüber dem Honen eingestellt, wobei die Feineinstellung der Geometrie, Formabweichung 2. bis 4. Ordnung, mittels Honens erfolgt. Insbesondere ist das Ziel der mechanischen Endbearbeitung mittels Schleifen und Honen nicht nur eine Verbesserung der Maßgenauigkeit und Formgenauigkeit der jeweiligen Funktionsfläche, sondern auch die Einstellung einer optimalen Oberflächengüte, insbesondere Welligkeit und Rauigkeit an der jeweiligen Funktionsfläche zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die mindestens eine durch das Schmieden ausgebildete und gehärtete Funktionsfläche durch Hartdrehen spanabhebend nachbearbeitet und anschließend geglättet. Mithin bildet das Hartdrehen den spanabhebenden Verfahrensschritt, der zur mechanischen Nachbearbeitung des Bauteils vorgesehen ist. Unter Hartdrehen ist die Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide im gehärteten Zustand des Bauteils zu verstehen. Das Glätten umfasst mehrere Fertigungsverfahren zur gezielten Einstellung der Oberflächenrauheit. Beispielsweise werden die Funktionsflächen durch Walzen bearbeitet. Durch Hartdrehen wird die Geometrie der jeweiligen Funktionsfläche gegenüber dem Glätten eingestellt, wobei die Feineinstellung der Geometrie, Formabweichung 2. bis 4. Ordnung, mittels Glätten erfolgt. Insbesondere ist das Ziel der mechanischen Endbearbeitung mittels Hartdrehen und Glätten sowohl eine Verbesserung der Maßgenauigkeit und Formgenauigkeit der jeweiligen Funktionsfläche als auch die Einstellung einer optimalen Oberflächengüte an der jeweiligen Funktionsfläche zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften.
  • Ein erfindungsgemäßes Radlager für ein Fahrzeug umfasst die Bauteile Flansch, Innenring, Außenring sowie Wälzkörper, wobei die Wälzkörper auf Wälzkörperlaufbahnen am Flansch, am Innenring und am Außenring abwälzen, und wobei zumindest eins dieser Bauteile nach einem erfindungsgemäßen Verfahren mit mindestens einer Funktionsfläche ausgebildet ist, wobei eine Restoberfläche dieses Bauteils außerhalb der mindestens einen Funktionsfläche mit Primärzunder bedeckt ist.
  • Insbesondere sind der Flansch, der Innenring und der Außenring nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet. Dazu ist der Flansch, der Innenring und/oder der Außenring bei einer Temperatur von weniger als 1000°C, insbesondere bei einer Temperatur von mindestens 850°C bis höchstens 980°C geschmiedet. Unmittelbar danach wird eine durch das Schmieden ausgebildete Funktionsfläche am Flansch, am Innenring und/oder am Außenring gehärtet, vorzugsweise auch angelassen, wobei anschließend die mindestens eine durch das Schmieden ausgebildete und gehärtete Funktionsfläche spanabhebend bearbeitet wird.
  • Das jeweilige nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Bauteil weist insbesondere ein ferritisch-perlitisches Gefüge mit einer Korngröße von höchstens 50 µm auf.
  • Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei zeigt
    • 1 eine stark vereinfachte schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Radlagers für ein Fahrzeug, und
    • 2 bis 7 einen jeweiligen Verfahrensschritt zur Ausbildung eines Bauteils für das Radlager gemäß 1.
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Radlager 1 für ein hier nicht dargestelltes Fahrzeug, wobei das Radlager 1 stark vereinfacht dargestellt ist. Insbesondere sind vorliegend keine Dichtungselemente dargestellt. Das Radlager 1 umfasst einen Flansch 2, an dem ein Innenring 3 aufgenommen ist. Ferner weist das Radlager 1 einen Außenring 4 sowie eine erste und zweite Wälzkörperreihe 5, 6 auf, wobei die erste Wälzkörperreihe 5 zwischen dem Flansch 2 und dem Außenring 4 angeordnet ist, und wobei die zweite Wälzkörperreihe 6 zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 angeordnet ist. Vorliegend ist der Flansch 2 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. Ferner ist es denkbar, weitere Bauteile des Radlagers 1, beispielsweise den Innenring 3 und/oder den Außenring 4, nach einem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest die Verfahrensschritte Schmieden eines Bauteils des Radlagers 1 bei einer Temperatur von weniger als 1000°C, unmittelbar gefolgt von einem Härten mindestens einer durch das Schmieden ausgebildeten Funktionsfläche 9 des Bauteils, und anschließende spanabhebende Bearbeitung der durch das Schmieden ausgebildeten und gehärteten Funktionsfläche 9.
  • In den 2 bis 7 werden sechs Verfahrensschritte zur Herstellung des Flansches 2 des erfindungsgemäßen Radlagers 1 dargestellt.
  • Gemäß 2 wird der Flansch 2 durch Schmieden bei einer Temperatur von mindestens 850°C bis höchstens 980°C ausgebildet. Nach dem Schmieden ist der Flansch 2 an seiner kompletten Oberfläche von festanhaftendem Primärzunder bedeckt.
  • Gemäß 3 wird eine als Wälzkörperlaufbahn ausgebildete Funktionsfläche 9 des Flansches 2 gehärtet und angelassen, wobei an der Funktionsfläche 9 nach dem Schmieden des Flansches 2 keine anderweitige Bearbeitung vorgenommen wurde.
  • Gemäß 4 werden die Funktionsfläche 9 des Flansches 2 sowie eine weitere zur Aufnahme des Innenrings 3 vorgesehenen Funktionsfläche 10 spanabhebend durch Schleifen bearbeitet, wobei danach mittels eines mechanischen Glättverfahrens nach dem Schleifen die Oberflächengüte der gehärteten Funktionsflächen 9 und der weiteren Funktionsfläche 10 eingestellt werden.
  • In 5 werden eine zur Radaufnahme vorgesehene Fläche 7 und eine Innenfläche 8 des Flansches 2 durch Drehen spanabhebend bearbeitet.
  • In 6 wird eine Bohrung 11, anwendungsbezogen mit oder ohne Gewinde, in einem Abschnitt des Flansches 2 axial gebohrt.
  • Abschließend erfolgt gemäß 7 ein Feindrehen der zur Radaufnahme vorgesehene Fläche 7 des Flansches 2.
  • In der jeweiligen 3 bis 7 ist der jeweilige Abschnitt des Flansches 2, der in dem jeweiligen Verfahrensschritt bearbeitet wird, hervorgehoben dargestellt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Radlager
    2
    Flansch
    3
    Innenring
    4
    Außenring
    5
    erste Wälzkörperreihe
    6
    zweite Wälzkörperreihe
    7
    Fläche
    8
    Innenfläche
    9
    gehärtete Funktionsfläche
    10
    weitere Funktionsfläche
    11
    Bohrung
  • 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
    • DE 102005060113 B4 [0002]
    • JP 2010007798 A [0004]
    • JP 2010025291 A [0004]
    • JP 2009106995 A [0004]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Radlager (1) eines Fahrzeugs, wobei das Bauteil bei einer Temperatur von weniger als 1000°C geschmiedet wird, wobei eine Bildung von ausschließlich Primärzunder an einer Oberfläche des Bauteils erfolgt und eine Bildung von Sekundärzunder unterbleibt, wobei durch das Schmieden Funktionsflächen (9, 10) des Bauteils ausgebildet werden, wobei unmittelbar nach dem Schmieden mindestens eine durch das Schmieden ausgebildete Funktionsfläche (9, 10) des Bauteils gehärtet wird, und wobei erst anschließend die mindestens eine durch das Schmieden ausgebildete und gehärtete Funktionsfläche (9) spanabhebend bearbeitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil bei einer Temperatur von mindestens 850°C bis höchstens 980°C geschmiedet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil aus einem geschälten Stahlhalbzeug hergestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil als Flansch (2), Innenring (3) oder Außenring (4) des Radlagers (1) ausgebildet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gehärtete Funktionsfläche (9) des Bauteils als Wälzkörperlaufbahn ausgebildet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Bauteil durch das Schmieden ein im Wesentlichen ferritisch-perlitisches Gefüge mit einer Korngröße von höchstens 50 µm ausgebildet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gehärtete Funktionsfläche (9) zumindest durch Schleifen und Honen spanabhebend bearbeitet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gehärtete Funktionsfläche (9) zumindest durch Hartdrehen spanabhebend bearbeitet und anschließend geglättet wird.
  9. Radlager (1) für ein Fahrzeug, umfassend die Bauteile Flansch (2), Innenring (3), Außenring (4) sowie Wälzkörper, wobei die Wälzkörper auf Wälzkörperlaufbahnen am Flansch (2), Innenring (3) und Außenring (4) abwälzen, wobei zumindest eines dieser Bauteile (2, 3, 4) nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einer gehärteten Funktionsfläche (9) ausgebildet ist, wobei eine Restoberfläche des Bauteils außerhalb aller vorhandenen Funktionsflächen (9, 10) mit Primärzunder bedeckt ist.
  10. Radlager (1) nach Anspruch 9, wobei das gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellte Bauteil ein ferritisch-perlitisches Gefüge mit einer Korngröße von höchstens 50 µm aufweist.
DE102022104075.5A 2021-03-26 2022-02-22 Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Radlager sowie Radlager mit einem solchen Bauteil Pending DE102022104075A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2022/100146 WO2022199738A1 (de) 2021-03-26 2022-02-23 Verfahren zur herstellung eines bauteils für ein radlager sowie radlager mit einem solchen bauteil

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021107671 2021-03-26
DE102021107671.4 2021-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022104075A1 true DE102022104075A1 (de) 2022-09-29

Family

ID=83192731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022104075.5A Pending DE102022104075A1 (de) 2021-03-26 2022-02-22 Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Radlager sowie Radlager mit einem solchen Bauteil

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022104075A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009106995A (ja) 2007-10-31 2009-05-21 Nsk Ltd 車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法
JP2010007798A (ja) 2008-06-27 2010-01-14 Nsk Ltd 車輪支持用転がり軸受ユニット及びその製造方法
JP2010025291A (ja) 2008-07-23 2010-02-04 Jtekt Corp 軸受装置の製造方法及び軸受装置
DE102005060113B4 (de) 2004-12-23 2016-08-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radlager sowie Verfahren zur Herstellung desselben

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005060113B4 (de) 2004-12-23 2016-08-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radlager sowie Verfahren zur Herstellung desselben
JP2009106995A (ja) 2007-10-31 2009-05-21 Nsk Ltd 車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法
JP2010007798A (ja) 2008-06-27 2010-01-14 Nsk Ltd 車輪支持用転がり軸受ユニット及びその製造方法
JP2010025291A (ja) 2008-07-23 2010-02-04 Jtekt Corp 軸受装置の製造方法及び軸受装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112007001325B4 (de) Verfahren zur Fertigung eines Wälzkontaktelementes, Verfahren zur Fertigung eines Wälzlagers, Laufringelement eines Wälzlagers und Wälzlager
DE102007023087B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Nockens
DE19732478B4 (de) Manteltypnadellager und Verfahren zur Herstellung desselben
DE4418251C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines eine zentrale Bohrung aufweisenden Zahnrades
US5718774A (en) Method of producing bevel gear
DE102005060113B4 (de) Radlager sowie Verfahren zur Herstellung desselben
DE102010010642B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines bruchgetrennten Bauteils und nach dem Verfahren hergestelltes Bauteil
DE102012018229A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Nockens
DE10209264B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus Metall
DE2612736A1 (de) Verfahren zur bearbeitung von maschinenteilen aus stahl
DE60127925T2 (de) Hochfester Laufring und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3910959C2 (de) Verfahren zum Herstellen von Wälzlagerelementen aus durchhärtendem Wälzlagerstahl
DE3919199A1 (de) Verfahren zur herstellung von waelzlagerelementen
DE102005024908B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kegelrads
DE60111998T2 (de) Verfahren zur Herstellung von Rollenlagern aus Stahl
DE102022104075A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Radlager sowie Radlager mit einem solchen Bauteil
DE102016208462B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers
DE112004001206B4 (de) Vergüteter Gelenkkäfig
WO2012110066A1 (de) Verfahren zur herstellung einer gebauten nockenwelle und verfahren zur herstellung eines nockenelements für eine gebaute nockenwelle
WO2022199738A1 (de) Verfahren zur herstellung eines bauteils für ein radlager sowie radlager mit einem solchen bauteil
DE60313273T2 (de) Wärmebehandlung für ein Lager aus Stahl
EP1413633B1 (de) Verfahren zur Herstellung von gehärteten Bauteilen aus Stahl
DE102010038938B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Lagerrings oder eines Wälzkörpers eines Wälzlagers
DE19724661C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines verzahnten Getriebeteiles
DE102017209881A1 (de) Verfahren zur Fertigung eines gehärteten Getriebebauteils und hierfür verwendbares Umformwerkzeug mit gekühltem Gesenk