DE1272870B - Verfahren zur Herstellung eines Radkoerpers - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines RadkoerpersInfo
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- 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
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/38—Making machine elements wheels; discs rims; tyres
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES MfitWl· PATENTAMT
Int. Cl.:
B21d
AUSLEGESCHRIFT
Nummer: 1272 870
Aktenzeichen: P 12 72 870.0-14 (D 40282)
Anmeldetag: 14. November 1962
Auslegetag: 18. Juli 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Radkörpers, bestehend aus einer Radscheibe
zur Aufnahme des Nabenteils und einer Felge mit Felgenhorn oder einem Felgensatz, ausgehend
von einem scheiben-, schüssel- oder ringförmigen Rohling mit Mittelloch, von im wesentlichen gleichförmiger
Wandstärke, der in mehreren, ein Biegepressen umfassenden Kalt- oder Warmumformschritten
zum Radkörper ausgeformt wird. Bei den bekannten Herstellungsverfahren geht man von einem
Formling aus, der von unterschiedlicher Querschnittsstärke ist. Die Bereiche dickeren Querschnitts werden
auf kleineren Querschnitt gebracht, und dabei wird durch Biegen, Drücken auf der Drückbank und anderen
Verfahren die komplizierte Endform des Radkörpers hergestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Radkörpern zu vereinfachen und zu
verbilligen. Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es möglich, von einer Blechplatine auszugehen, ao
deren Dicke zugleich der kleinsten Dicke des fertigen Radkörpers entspricht. Das Verfahren nach der Erfindung
besteht darin, daß durch Biegepressen im Gesenk die Schüsselform ohne Felgenhornformung,
darauf durch Stauchen im Gesenk die Felgenvorform und anschließend durch Pressen oder Rollen des gestauchten
Bereiches die fertige Felgenform hergestellt wird. Hierdurch wird die Platine nur an den Stellen
verdickt, wo Material abgetragen werden muß, bzw. wo Material angesammelt werden muß.
Ein Vorteil hierbei ist, daß Radkörperteile mit und ohne Felgenhorn wegen der von der Ausgangsmaterialstärke
herstammenden Stärke der zusammengeschweißten Bereiche präzise rundlaufend zusammengeschweißt
werden können. Die Kontrolle hierfür geht bei den bisher bekannten Verfahren
weitgehend verloren, weshalb an den Schmiedestücken starke Nacharbeit durchgeführt werden
muß. Ohne Drehvorgänge kommt man bei den bekannten Verfahren überhaupt nicht aus. Bei der
Erfindung dagegen findet das Zusammensetzen von Radkörperteilen ohne besondere Vorkehrungen
statt.
Hierbei kann nach der Erfindung die fertige Felgenform durch Anschweißen eines vorgearbeiteten
Felgenringes an den Felgenrand in an sich bekannter Weise ergänzt werden. Ein Felgenhorn kann hierbei
im Gesenk aus dem Felgenrand gepreßt werden. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Es sind
F i g. 1 a bis Id die Darstellung von Verfahrensschritten bei einem ersten Ausführungsbeispiel,
Verfahren zur Herstellung eines Radkörpers
Anmelder:
Dunlop Rubber Company Limited, London
Vertreter:
Dipl.-Ing. R. Mertens, Patentanwalt,
6000 Frankfurt, Neue Mainzer Str. 40-42
Als Erfinder benannt:
George Edward Adams,
George Henry Whale, Coventry;
John Harry Arthur Hanson,
New Cubbington, Warwickshire (Großbritannien)
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 16. November 1961 (40 985)
Fig. 2a bis 2g die Verfahrensschritte bei der Durchführung eines zweiten Ausführungsbeispiels,
F i g. 3 a bis 3 e Verfahrensschritte bei der Durchführung eines dritten Ausführungsbeispiels.
Bei den F i g. 1 a bis Id wird zur Herstellung der Felge eine Ringscheibe 10 von gleichmäßiger Dicke
verwendet, die ein Mittelloch 10 a hat. Das Mittelloch a kann zusammen mit einem Loch 10 & für den
späteren Durchtritt des Reifenventils bei einem der im folgenden beschriebenen Arbeitsgänge ausgestanzt
werden. Aus der ebenen Grundform heraus wird die Ringscheibe 10 mit den Preßwerkzeugen 11 und 12
in die Schüsselform nach Fig. Ib umgepreßt. Dabei wird in bekannter Weise dafür Sorge getragen, daß
der Außenrand der Scheibe sich nicht verformt.
Die zu einer Schüssel verformte Scheibe wird dann von zwei Formscheiben 14,14 a aufgenommen, deren
Halteflächen den Innenflansch 13 der Schüssel festspannen. Sie wird in Umlauf versetzt, wobei der
äußere Schüsselrand 15 frei mitläuft. Der Schüsselrand läuft zwischen einem Paar nicht dargestellten
Induktionsspulen hindurch und wird zum Verformen erwärmt. Die Formscheibe 14 a ist am Außenumfang,
dort wo sie an die Schüssel angepreßt ist, zur Bildung einer Umfangsnut 16 etwas abgesetzt.
Nach ausreichender Erwärmung des Schüsselrandes 15 werden die Induktionsspulen abgezogen und
eine Formrolle 17 radial gegen den Schüsselrand 15 eingeschwenkt, die ihn verformt und in die Umfangs-
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nut 16 eindrückt, wodurch er die Felgenvorform 18 (F i g. 1 c) annimmt. Die Felgenvorform 18 ist bedeutend
stärker als der unveränderte Innenflansch 13 der Schüssel.
Nun wird das Formstück zwischen zwei Antriebsscheiben 19, 19α eingespannt (Fig. Ic), von denen
die Scheibe 19 a eine der Formscheibe 14 a ähnliche Umfangsnut 20 hat, die jedoch in der Axialrichtung
noch um ein Teilstück 20 verbreitert ist. Der vorgeformte Rohling wird mit den Scheiben 19, 19 a in
Umlauf versetzt und eine Formrolle 21 radial gegen die Felgenvorform 18 vorgeschoben. Das Material
der Felgenvorform wird in die verbreiterte Umfangsnut 20 verdrängt und die Endform eingerollt, so daß
ein Axialflansch 23 mit einer abgestuften Umfangsnut 22 (F i g. 1 d) entsteht. Die Nut 22 dient zur Aufnahme
eines Verriegelungsringes und/oder eines Felgenringes (nicht dargestellt). Der Axialflansch 23 ist
ein Teil der Felge und bildet mit der Schüssel eine einstückige Einheit ohne Naht.
Diese Arbeitsstufen können auf einer Maschine ausgeführt werden. Die Ergänzung der Radscheibe
zur fertigen Felge wird noch beschrieben.
Auch zur Durchführung des Verfahrensablaufs nach den Fig. 2a bis 2g wird eine ebene Ringscheibe
30 mit einem Achsloch und gegebenenfalls einem Ventilloch, das aber auch später angebracht
werden kann, verwendet. Die Ringscheibe 30 wird mit dem Preßwerkzeug 32, 32 α in Schüsselfonn gepreßt
(F i g. 2 a). Die Formflächen des Preßwerkzeugs 32, 32 α bilden den Innenflansch 31 der Schüssel aus.
Hierbei bleibt der äußere Schüsselrand 33 zunächst ohne Führung. Er wird nur darin gehindert, sich willkürlich
zu verformen.
Anschließend an die dem Schüsselinneren entsprechende Fläche enthält das Preßwerkzeugteil 32 a
eine Umfangsnut 34. Nach dem Erwärmen durch Induktionsspulen
wird eine Druckrolle 35 am äußeren Schüsselrand 33 angesetzt, und sein Übergangsteil in
die Schüsselform wird in die Umfangsnut 34 gedrückt. Hierdurch entsteht eine Vorform nach F i g. 2 b, deren
Wandstärke in dem Bereich 36 verdickt ist. Diese Verformung geht ohne vorheriges Erwärmen vor sich
und bildet die Vorform aus, die in F i g. 2 c dargestellt ist.
Nun wird das Werkstück nochmals erwärmt und dann von den Einspannrollen 37,37 a und der Drückrolle
38 in die Zwischenform nach Fig. 2c übergeführt, in der auch der Bereich 36 weiter verstärkt
ist. Das Werkstück wird dann mittels einer Schrägrolle 40 in die Form nach Fig. 2b gebracht und dabei
an einer Formscheibe 39 abgestützt.
Zur Durchführung einer weiteren Arbeitsstufe wird das Werkstück mit seiner Schüssel 31 zwischen zwei
Formstücke 43, 43 α gehalten. Mit einer Formrolle 44 wird in den verstärkten Bereich 46 ein Profil 45
(Fig. 2f) eingerollt, und zwar im Kalt- oder Warmverfahren,
wobei gleichzeitig der Außenrand 42 des Felgenteils 41 konisch nach außen abgebogen wird.
Dann wird das vorgeformte Teil zwischen zwei axial gegeneinander verstellbare Formscheiben genommen,
von denen im Warm- oder Kaltverfahren dem Außenrand 42 das Felgenhorn endgültig angeformt wird
(Fig. 2g).
Bei dem Verfahrensablauf nach dem Beispiel, das mit den F i g. 3 a bis 3 e erläutert wird, wird aus der
Scheibe in bekannter Weise eine Schüssel 50 vorgefertigt und dann zwischen Formen 51, 51 α und 51 b
eingelegt. Hierauf wird der Schüsselrand 52 mit einem Druckstempel 53 beaufschlagt und so verformt, daß
ein Ringspalt 54 zwischen den Formen von einem verdickten Bereich am Übergang vom Schüsselrand
zum Schüsselboden vollkommen ausgefüllt wird. Hierzu wird die Schüssel 50 erhitzt. Ihr Rand 52 wird
durch die Ringform 51 b hierbei gehalten, um sein radiales Ausweiten zu verhindern. Auch wird der
Schüsselrand nicht so stark erhitzt. Die Schüssel hat dann die Form nach F i g. 3 b und besteht aus dem
Boden 55, dem verstärkten Übergangsbereich 56 und dem Schüsselrand 52. Das äußerste Ende 57 des
Schüsselrandes 52 wird zu einer Kegelform (F i g. 3 c) ausgebogen und erhält dann die Form nach F i g. 3 d.
Der vorgeformte Rohling wird auf ein Formstück 58 aufgenommen. Mittels einer Profilrolle 49 wird in den
verdickten Übergangsbereich 56 die Rundnut 56 a eingeprägt (Fig. 3e).
Bei der Aufeinanderfolge der Arbeitsstufen nach den F i g. 3 a bis 3 e wird aus einer Platine bzw. einer
Schüssel das Rad mit dem Felgenteil geformt. Einen schüsselförmigen Rohling nach F i g. 3 a kann man
auch in eine Endform nach der F i g. 1 d überführen. Das Felgenhorn kann man separat herstellen, um es
dann an den Axialflansch 23 nach Fig. Ib anzuschweißen.
Die Rundnut 22 nimmt ebenso wie die Rundnuten 45 und 56 a der nach den anderen Ausführungsbeispielen
gefertigten Radkörper ebenfalls einen separat gefertigten losen Felgenring und den
dazugehörigen Klemmring auf.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung lassen sich die Fertigungstoleranzen verringern, so daß die hiernach
gefertigten Radkörper hohe Genauigkeit haben. Ohne Schwierigkeiten werden die zulässigen Höhen-
und Taumelabweichungen eingehalten. Die obere Grenze kann um 50 °/o und mehr unterschritten werden.
Hierdurch gelangt man zu vorzüglich ausbalancierten Radkörpern, die kaum einer Justierung
bedürfen.
Da die Fertigung die Einhaltung kleinerer Toleranzen erlaubt, kommt man zu einer sehr gleichmäßigen
Ausführung der Sitze für die losen Felgenringe und kann ihnen eine bessere Verankerung bieten.
Das Verfahren nach der Erfindung bringt auch den sehr erwünschten Vorzug mit, daß es keine Schweißnähte
hinterläßt, die abgeschliffen oder sonstwie entfernt werden müssen. Den Schweißvorgang kann man
überhaupt einsparen.
Dabei lassen sich die Radkörper mit dem Verfahren nach der Erfindung so fertigen, daß man sie zur
Verwendung mit Schlauchreifen sowohl als auch zur Verwendung mit schlauchlosen Reifen ausbilden
kann. Für die Verwendung mit schlauchlosen Reifen kann man gemäß dem Verfahren nach der Erfindung
noch eine weitere Rille einarbeiten, die einen Dichtungsring aufnimmt.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung gelangt man zu dem Vorteil, der allen spanlosen Formungsverfahren
anhaftet, daß auch an komplizierten Übergangsstellen von einem Profil zum anderen das Gefüge
keine Unterbrechung erleidet. Dies erhöht die Gesamtfestigkeit und schließt Ermüdungserscheinungen
des Werkstoffes aus.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung können manche Zwischenstufen in der Fertigung, wie beispielsweise
das zeitaufwendige Auswechseln von Bearbeitungswerkzeugen ausfallen.
Beim Vergleich mit Rädern, die auf herkömmliche Weise durch Zusammennieten der Radscheiben und
Felgen und durch Verschweißen von Teilen hergestellt werden, kann man den Vorteil feststellen, daß
wegen des Fortfalls von Nietreihen oder Schweißnähten Platz gewonnen wird, der andernfalls für den
Einbau von Bremstrommeln od. dgl. verlorengeht. Dies ist von um so größerer Bedeutung, je kleiner
der Felgendurchmesser des Radkörpers ist.
IO
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines Radkörpers, bestehend aus einer Radscheibe zur Aufnahme
des Nabenteils und einer Felge mit Felgenhorn oder einem Felgensatz, ausgehend von einem
scheiben-, schüssel- oder ringförmigen Rohling mit Mittelloch, von im wesentlichen gleichförmiger
Wandstärke, der in mehreren, ein Biegepressen umfassenden Kalt- oder Wannumformschritten
zum Radkörper ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch Biegepressen
im Gesenk die Schüsselform ohne Felgenhornformung, darauf durch Stauchen im Gesenk
die Felgenvorform und anschließend durch Pressen oder Rollen des gestauchten Bereiches
die fertige Felgenform hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fertige Felgenform durch
Anschweißen eines vorgearbeiteten Felgenringes an den Felgenrand in an sich bekannter Weise
ergänzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Felgenhorn (42) im Gesenk
aus dem Felgenrand (41) gepreßt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1071033;
französische Patentschriften Nr. 604 246,
278 208;
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1071033;
französische Patentschriften Nr. 604 246,
278 208;
britische Patentschrift Nr. 632 325;
USA.-Patentschriften Nr. 2 084 814, 2 075 294.
USA.-Patentschriften Nr. 2 084 814, 2 075 294.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
809 570/195 7.65 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1272870X | 1961-11-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1272870B true DE1272870B (de) | 1968-07-18 |
Family
ID=10886125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED40282A Pending DE1272870B (de) | 1961-11-16 | 1962-11-14 | Verfahren zur Herstellung eines Radkoerpers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1272870B (de) |
Cited By (1)
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DE1071033B (de) * | ||||
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FR1278208A (fr) * | 1959-11-09 | 1961-12-08 | Reynolds Metals Co | Produits en aluminium et procédés et dispositifs pour leur fabrication |
-
1962
- 1962-11-14 DE DED40282A patent/DE1272870B/de active Pending
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EP0204032A3 (de) * | 1985-06-01 | 1987-08-19 | Winkelmann & Pannhoff GmbH | Radscheibe, insbesondere Mehrfach-V-Riemenscheibe und Verfahren zur Herstellung von rotationssymmetrischen Körpern aus spanlosverformbarem Material |
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