DE1082482B

DE1082482B - Verfahren zum Schmieden von mehrhubigen Kurbelwellen

Info

Publication number: DE1082482B
Application number: DEM38546A
Authority: DE
Inventors: Adolf Schwartz
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1958-08-07
Filing date: 1958-08-07
Publication date: 1960-05-25

Description

Verfahren zum Schmieden von mehrhubigen Kurbelwellen Kurbelwellen, z. B. für Großbrennkraftmaschinen, werden in verschiedener Weise, z. B. auch durch Gesenkpressen hergestellt. Bei einem bekannten Verfahren, bei dem ein einteiliger, Wangen und Kurbelzapfen gleichzeitig formender Preßstempel verwendet wird, sind aber außerordentlich hohe Preßdrücke erforderlich, um die Gesenkform auszufüllen, Darüber hinaus ist dabei eine erhebliche Gratbildung nicht zu vermeiden.
Bei einem anderen bekannten Verfahren wird eine Rundstange vom Durchmesser der Kurbel- bzw. Lagerzapfen an benachbarten Kurbel- und Lagerzapfenabschnitten erfaßt und zwischen ihnen zentrisch bei örtlicher Erhitzung zu Kurbelwangen vorgestaucht, worauf der Kurbelhub bei weiterem Stauchen winkelgerecht durchgesetzt und fertiggeschmiedet wird. Abgesehen von der dabei auftretenden, nachteiligen Faltenbildung erfordert dieses Verfahren auch infolge des gleichzeitigen Biegens und Stauchens erhebliche Pressenkräfte.
Man hat auch schon einen Kurbelhub dadurch hergestellt, daß nacheinander die erste und zweite, nach Umfang und Dicke der Fertigform entsprechende Einzelwange durch axialen Schub erzeugt wird, und zwar in der Weise, daß der zwischen den Einspannstellen liegende, freie Abschnitt im Verlauf eines Kröpfvorgangs mit zunehmend versetzten Achsen des Lager- und Kurbelzapfens gestaucht wird.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird zwar ebenfalls ein Wangenabschnitt nach dem anderen verformt. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem die den Durchmesser der Kurbel- bzw. Lagerzapfen aufweisende Rundstange an benachbarten Kurbel- und Lagerzapfenabschnitten erfaßt und zwischen ihnen zentrisch bei örtlicher Erhitzung zu Kurbelwangen vorgestaucht wird, worauf der Kurbelhub winkelgerecht durchgesetzt und fertiggeschmiedet wird.
Die Erfindung besteht darin, daß jeweils eine nach Umfang und Dicke der Fertigform entsprechende Einzelwange im Gesenk geformt wird, die an ihrem im Bereich des Lagerzapfens liegenden und ihm zugewandten Scheitelteil und an ihrem im Bereich des Kurbelzapfens liegenden und ihm zugewandten Scheitelteil abgeschrägt ist, worauf nach Wieder erhitzen des ganzen Kurbelstückes zunächst die beiden Wangen und dann der Kurbelzapfen durchgesetzt werden.
Der Ablauf des zweiten Verfahrensschrittes, nämlich des Durchsetzens von Wangen und Kurbelzapfen, entspricht einem älteren, nicht vorbekannten Vorschlag.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird nicht nur die Verformungsarbeit bei der Fertigstellung der Kurbelwelle wesentlich verringert, sondern durch Anbringen einer Abschrägung am Übergang zum Lagerzapfen und Kurbelzapfen gleichzeitig die Faltenbildung verhindert und ein einwandfreier Faserverlauf gewährleistet. Die Verwendung kleinerer Pressen ermöglicht außerdem eine billigere Herstellung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Presse zum Stauchen der Wangen, Fig. 2 einen einzelnen Hub in größerem Maßstab. Das als Ausgangsmaterial zum Herstellen der Kurbelwelle l dienende Stangenmaterial vom Durchmesser der Lager- bzw. Kurbelzapfen 2 wird vorzugsweise in einer liegenden Presse, bestehend aus dem Pressenkopfstück 3 und dem Pressentisch 4, verarbeitet. Auf den beide verbindenden Säulen 5 ist das Pressenhaupt 6 mittels Preßkolben 7 verschiebbar. Am Pressenhaupt sind Klemmbacken 8 vorgesehen, die über Kniehebel 9 durch Kolben 10 betätigt werden. Je nach der Stellung der Kolben sind Werkstückstange und Pressenhaupt fest miteinander verbunden, oder es ist das Verschieben der Stange in Achsrichtung zum Zwecke ihres Weitertransportes möglich. Auf dem Pressentisch 4 ist ein Preßgesenk 11 mit einem Formraum gemäß der zu formenden Wange befestigt. Dieses Gesenk ist mehrteilig und beispielsweise durch Kolben 12 zusammengehalten und verstellbar, um das Weiterschieben der angestauchten Welle zur Formung der nächsten Wange zu ermöglichen. Zwischen Preßgesenk 11 und Pressenhaupt 6 ist ein Druckring 13 angeordnet, der beispielsweise durch für sich einsetzbare und auswechselbare Stützen 14 gegen das Pressenhaupt abgestützt werden kann und der die andere Stirnseite der zu formenden Wange fertigpreßt.
Nach dem Stauchen der einzelnen Wangen in der in Fig. 1 gezeigten Weise wird nach nochmaliger Erwärmung das Durchsetzen der Hübe in einer (nicht dargestellten) weiteren Gesenkvorrichtung ausgeführt, die gemäß einem älteren Vorschlag ausgebildet. ist. Diese kann als Säulenpresse ausgebildet -sein und aus einem durch Kolben od. dgl. verschiebbaren Pressenhaupt mit rahmenartigen Stempeln zürn" Durchsetzen der Wangen und einem unabhängigen bewegbaren Stempel zum Durchsetzen des Kurbelzapfens bestehen.
=Das Untergesenk"kann -auf einen verschiebbaren Tisch montiert sein und so das Nachsetzen der Welle zum Herstellen der einzelnen Hübe außerhalb der Presse ermöglichen. Der Unterholm der Presse ist in bekannter Weise mit einem Ausstoßstempel versehen, der die untere Hälfte des Zapfens umschließt. Um die Stellung der einzelnen Hübe zueinander festlegen zu können, ist das freie Ende der Kurbelwelle mit einem bekannten, in Arbeitsrichtung verschiebbaren Ständer über eine mit Spannbacken versehene Seheibe verbunden, die beispielsweise über ein Schneckengetriebe drehbar und gegen eine feste, als Teilkreis dienende Lochscheibe einstellbar ist.
Die Herstellung der Kurbelwelle geschieht in der folgenden Weise: Nach örtlicher, vorzugsweise induktiver Erwärmung werden die einzelnen Wangen nacheinander in der Stauchpresse nach Fig. 1 zentrisch oval gestaucht. Die Formräume des Gesenks sind dabei derart ausgebildet, daß die Wangen in ihrer endgültigen Breite und Form und mit Anschrägungen 26, 27 entstehen. Nach neuerlicher Erwärmung wird hierauf jeder Hub winkelgerecht durchgesetzt, indem die Stempel für die beiden Wangen und den Kurbelzapfen gleichzeitig und gleichmäßig bewegt und nach Beendigung des Durchsetzens der Wangen in Hubstellung der Kurbelzapfen durch weiteres Durchsetzen fertiggepreßt wird. Die Welle wird sodann um einen Hub axial weiterverschoben, die Haltevorrichtung am Ende der Welle um einen bestimmten Winkel gedreht und der nächste Hub durch Nacheinanderpressen in der gleichen Weise fertiggestellt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Schmieden von mehrhubigen Kurbelwellen, ausgehend von einer den Durchmesser der Kurbel- bzw. Lagerzapfen aufweisenden Rundstange, die an benachbarten Kurbel- und Lagerzapfenabschnitten erfaßt und zwischen ihnen zentrisch bei örtlicher Erhitzung zu Kurbelwangen vorgestaucht wird, worauf der Kurbelhub winkelgerecht durchgesetzt und fertiggeschmiedet wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorstauchen jeweils eine nach Umfang und Dicke der Fertigform entsprechende Einzelwange im Gesenk geformt wird, die an ihrem im Bereich des Lagerzapfens liegenden und ihm zugewandten Scheitelteil und an ihrem im Bereich des Kurbelzapfens liegenden und ihm zugewandten Scheitelteil abgeschrägt ist, worauf nach Wiedererhitzen des ganzen Kurbelstücks zunächst die beiden Wangen und dann der Kurbelzapfen durchgesetzt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: FranzösischePatentschriften Nr. 817 260, 1127 363.