DE2624873A1

DE2624873A1 - Verfahren zum herstellen von ungeteilten felgen

Info

Publication number: DE2624873A1
Application number: DE19762624873
Authority: DE
Inventors: Walter Bosch
Original assignee: Bohner and Kohle GmbH and Co
Current assignee: Bohner and Kohle GmbH and Co
Priority date: 1976-06-03
Filing date: 1976-06-03
Publication date: 1977-12-08
Also published as: JPS52147567A; US4127022A; GB1574631A; JPS625691B2

Description

D 5034 - fual

Bohner & Kohle GmbH & Co., Esslingen/N

Verfahren zum Herstellen von ungeteilten Felgen

Die -Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von ungeteilten Felgen, "beispielsweise für LKW, mit einem Felgenhorn an einer Seite des Felgenbodens und einer Sprengringnut an der anderen Seite, aus einem gerollten (gerundeten) und langsverschweißten Blechring, der zu dem betreffenden Profil verformt und dessen Wandstärke mindestens auf einem Teil der Länge verringert wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DT-OS 23 43 247) wird zuerst die Sprengringnut an einer Seite des Blechringes

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eingezogen, dann der Blechring ab Sprengringnut in Richtung Hornseite in bestimmten Bereichen umgeformt und dann auf seine gewünschte Wandstärke abgesteckt und danach das andere Knde zum Horn aufgeweitet. Das Abstrecken erfolgt dabei über zwei Rollenüberläufe, wobei im zweiten Überlauf der Felgenboden abgestreckt wird. Dieses bekannte "Verfahren ist einerseits relativ kompliziert hinsichtlich seiner einzelnen Operationen bzw. Vorgänge, da das Abstrecken des J?elgenbodens und das -üinformen einer Vertiefung für den üprengring in gesonderten Operationen erfolgen muß, und andererseits hinsichtlich der verwendeten Werkzeuge relativ teuer. Darüber hinaus wird auch bei diesem bekannten Verfahren zumindest im Bereich der oprengringnut nicht die optimale veränderliche Wanddicke erreicht, die den auftretenden Belastungen entspricht, da die Sprengringnut vor dem Abstrecken angeformt wird. Dies bedeutet, daß zumindest in diesem Bereich immer noch zuviel unnötiges Material angehäuft ist. Ferner müssen nach dem bekannten Verfahren die Außenkante nachträglich kalibriert und die Radien zwischen Felgenboden und Ringnut einerseits bzw. Horn andererseits geglättet werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem über das ganze Profil der Felge hinweg eine veränderliche Wanddicke erreicht wird, die dem erforderlichen querschnitt in allen Funkten bzw. Bereichen genau entspricht, und das in einfacherer Weise und mit billigeren Werkzeugen durchführbar ist.

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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der gerollte und längsverschweißte Blechring während des Rundens durch ungleiches Expandieren teilweise aufgeweitet wird, daß dann dieser aufgeweitete Bereich zusammen mit der Ringnutseite und einem dazwischenliegenden kegelförmigen Bereich durch Fließdrücken bzw. Andrücken in seiner Wandstärke verringert wird, daß die Ringnutaußenseite um etwa 90° angedrückt wird und daß dann der Blechring an seiner Hornseite durch Drücken nach außen eben und spitzwinklig umgebogen und zum gerundeten Horn geformt wird.

Dadurch ist ein relativ einfaches Verfahren zum Herstellen von ungeteilten Felgen geschaffen, bei dem durch Fließdrücken des aufgeweiteten Blechringes an jedem Bereich des späteren Horns, des ielgenbodens und der Ringnut genau diejenige Wandstärke und derjenige übergang zwischen zwei unterschiedlichen '»Vandstärken erreicnbar ist, der der späteren Beanspruchung im Betriebszustand entspricht. Dies bedeutet eine Materialersparnis und ermöglicht eine Verfestigung der Oberfläche der Felge in bestimmten Bereichen. Mit diesem Verfahrensschritt ist es möglich, denjenigen Bereich abzustecken, an dem wenig Werkstoff gebraucht wird, und diesen V7erkstoff in diejenigen Bereiche zu legen bzw. zu verschieben, an denen viel Werkstoff benötigt wird. Dies ist mit einer sehr hohen Genauigkeit wiederholbar. Die Einfachheit dieses Verfahrensschrittes ergibt sich dadurch,

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daß auch der konische Übergang zum späteren Felgenhorn in einem Arbeitsgang zusammen mit der <Vanddickenverringerung angedrückt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das ohnehin notwendige Runden des Blechringes nach seinem Längsverschweißen gleichzeitig dazu genutzt wird, den Ring derart zu expandieren, daß der spätere Felgenboden und der Bereich des späteren Horns gegenüber der Ringnut einen größeren Durchmesser erhält, wobei zwischen diesen beiden Durchmessern ein konischer Bereich gebildet wird, der später den Übergang von der Ringnut zum Felgenboden bildet. Nach diesen beiden wesentlichen Verfahrensschritten, die eine Wanddickenanpassung an optimale Erfordernisse und einen Ausgleich von Toleranzen des Ausgangsmaterials durch die axiale Verschiebung des Werkstoffes und damit einfache Trimmoperationen und eine gleichbleibende Konturgabe in den kritischen Bereichen ermöglichen, erfolgen die weiteren Drückoperationen, die neben einfachen Werkzeugen und einer einfacheren Maschinenausführung eine wirtschaftliche Verbesserung nach der Fließdruckformgebung erzielen, Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren ein nachträgliches Glätten in den gerundeten Bereichen zwischen Felgenboden und Ringnut bzw. Horn nicht notwendig ist, da die Glättwirkung beim Drücken der Ringnut bzw. des Horns erreicht wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung wird der zwischen Ringnut und Felgenboden verlaufende schräge

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.vendbereich zu einem Kegel angedrückt wird, dessen Innenfläche mit der Rotationsachse einen Winkel (/') von 28° bildet. Dies ist wesentlich für die Zentrierung bei der Aufnahme der Felge auf dem Stern.

TJm eine bessere Beanspruchung der Felge zu erreichen, wird gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel die Hornseite vorgeformt, indem sie zuerst unter einem geringeren Winkel als der endgültige abgebogen wird.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung erfolgen neben der vVanddickenverringerung auch alle anderen Verfahrensschritte auf einer oder mehreren Drückmaschine(n).

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der anhand der schematischen Figuren 1 bis 11 ein Verfahren zum Herstellen von ungeteilten Felgen aus einem Blechband näher beschrieben und erläutert wird, v/ob ei die Fig. 1 bis 5 Ansichten und die Fig. 6 bis 11 Längsschnitte einer Felge in unterschiedlichen Herstellungsstufen sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer ungeteilten Felge 11 für vorzugsweise Lastkraftwagen aus einem Blechband 12 wird dieses gemäß den Fig. 1 bis 5 zunächst auf

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eine "bestimmte Länge Lo und Breite Bo aus einem Bandmaterial mit der Dicke So ausgeschnitten, zu einem zylinderförmigen Ring mit einem bestimmten Innendurchmesser Do durch Hollen geformt (Runden) und an der Stoßstelle 14 in der Höhe H mit einer Auf lachung versehen·, dann wird die Stoßstelle 14 des gerollten (gerundeten) Ringes 13 längsverschweißt und anschließend die Schweißnaht 15 geglättet. Dieser nunmehr geschlossene Ring 13 wird dann wieder gerundet.

Während des Rundens wird der Blechring 13 gem. Fig. 6 auf einer Presse aufgeweitet, und zwar derart, daß der Bereich 16 der späteren Ringnut im wesentlichen etwa den bisherigen Innendurchmesser des Blechringes 13 behält, während der übrige Bereich I7» der später den Pelgenboden und das Felgenhorn bildet, auf einen größeren Innendurchmesser dp aufgeweitet wird, wobei zwischen diesen beiden koaxialen Bereichen 16 und 17 ein konisch verlaufender Bereich 18 gebildet wird. Der expandierte Blechring 13 weist dabei über seine ganze axiale Länge noch dieselbe Wanddicke So auf, die auch das Äusgangsblech 12 hatte. Die beiden Durchmesser der Bereiche 16 und I? können ggf. noch genau kalibriert werden.

Auf einer ersten Drückmaschine wird nun der Wanddickenverlauf r.f.B Blechringes 13 gem. Fig. 7 den betrieblichen Erfordernissen br-v. Festigkeits-Erfordernissen genau angepaßt. Diese in axialer Richtung in unterschiedlicher Weise veränderliche

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tfanddicke wird in. einem Arbeitsgang ausgehend von dem Bereich 16 der Ringnutseite geschaffen. Während der Bereich 16 nur wenig dünner gemacht wird und über seine Länge eine konstante Dicke beibehält, wird am konischen Bereich 18 ein kegeliger -Vanddickenverlauf angedrückt, derart, daß die Innenseite 19 zur Außenseite zunächst konisch verläuft und dann im Bereich des ^-ußenknicks 21 zwischen den Bereichen und 17 achsparallel verläuft, so daß in diesem Bereich 18" eine erhebliche Materialansammlung geschaffen wird. Dies ergibt auch eine Minderung der Werkstoffbeanspruchung zwischen den Teilbereichen 18' und 18" des konischen Bereichs 18; damit verbunden ist eine Verfestigung der Oberfläche. Der oben beschriebene Flächen- und Wanddickenverlauf ist nicht zwingend vorgeschrieben, Abweichungen hiervon sind nach den jeweiligen Gegebenheiten möglich, z.B. wenn von der Beanspruchung her Abweichungen erforderlich sind. Die Innenfläche 19 des schrägen, zu einem kegeligen Dickenverlauf angedrückten Bereichs 18' bildet mit der Rotationsachse der Felge einen Winkel/" von 28°. Innenseitig geht der Teilbereich 18" auf den Bereich I7¹ und aussenseitig über eine konische Fläche in den Bereich I7¹ über. Der Teilbereich I7¹» cLer später den Felgenboden bildet, erhält eine gegenüber dem Ausgangszustand wesentlich verringerte Wanddicke und geht über eine relativ flache konische Fläche 23 in den Teilbereich 1?" über, der etwa die ursprüngliche #anddicke So besitzt und später das

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Felgenhorn "bildet. Dabei ist die konische Fläche 25 derart angeordnet, daß sie im Bereich der späteren Abbiegung zum Horn endet.Der Teilbereich 17" kann evtl. ebenfalls veränderliche Wanddicke aufweisen. Die Wanddickenverringerung im gesamten Bereich 17 erfolgt mittels Fließdrücken von der ßingnutseite zur Hornseite, wodurch ein exakt bestimmbarer Äanddickenverlauf möglich ist und wodurch der Blechring 1$ auf eine größere Länge Lp gestreckt wird.

Nach dem Verfahrensschritt zum Herstellen des an die betrieblichen Erfordernisse angepaßten Wanddickenverlaufs ausgehend von der Ringnutseite bis hin zum Bereich des Felgenbodens wird auf einer zweiten Drückmaschine der Bereich 16 zur Bildung der Ringnut 26 angedrückt. Damit ist diese Seite der späteren Felge 11 fertig ausgebildet (Fig. 8). Ggf. kann gem. Fig. 9 der radiale Rand 29 der Ringnut 26 beschnitten werden.

Gemäß den Teilfiguren 1oa bis 1oc erfolgt das Formen des Bereiches 17" zum Felgenhorn 27 in beispielsweise drei Schritten, die jedoch mit einer einzigen Aufspannung und auf ein und derselben Drückmaschine vorgenommen werden können. Zunächst wird der Bereich I?" konisch nach außen aufgeweitet, also vorgeformt und zwar um einen Winkel Λ . Diesem konischen Aufweiten folgt ein weiteres Aufweiten in derselben Richtung, so

daß ein Konus mit dem Neigungswinkel ν entsteht. Daraufhin wird der nun leonische Bereich I7" etwa S-förmig gerundet und

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damit zum endgültigen Felgenhorn 27 umgeformt. Zwischen Felgenhoi*n 27 und Ringnut 26 ist dabei der Felgenboden 28 gebildet. Sowohl der gerundete Innenbereich am Felgenhorn 27 als auch der gerundete Au\enbereich der Ringnut 26 sind durch die oben genannten Verfahrensschritte automatisch auch geglättet worden.

Gemä"? Fig. 11 kann dann noch der axiale Rand 31 des Felgenhorns 27, soweit dies erforderlich ist, beschnitten werden, so daß die Felge 11 damit ihr endgültiges axiales Maß Lj- erhält.

Für die oben beschriebenen Drück- und FlieSdrückarbeitsgänge kann ein und dieselbe Maschine - eine von der Anmelderin entwickelte Spezialmaschine - eingesetzt werden, insbesondere wenn man bei kleinen Stückzahlen mit geringem finanziellem Aufwand fertigen muß, z-rB. bei Fertigung in bzw. Lieferung nach Entwicklungsländern. Für große Stückzahlen wird zweck-r mäßigerweise für jeden Arbeitsgang eine besondere, gegebenenfalls auf den Arbeitsgang abgestimmte Maschine eingesetzt, damit werden eine zügige Fertigung und ein guter Materialfluß erreicht, evtl. kann man hiermit eine Fertigungsstrasse aufbauen.

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-43-Leerseite

Claims

Ansprüche

1.J Verfahren zum Herstellen von ungeteilten Felgen, beispiels-

weise für LKW, mit einem Felgenhorn an einer Seite des Felgenbodens und einer Sprengringnut an der anderen Seite, aus einem gerollten (gerundeten) und längsverschweißten Blechring, der zu dem betreffenden Profil verformt und dessen Wandstärke mindestens auf einem Teil der Länge verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der gerollte (gerundete) und längsverschweißte Blechring (13) während des Rundens durch ungleiches Expandieren teilweise aufgeweitet wird, daß dann dieser aufgeweitete Bereich (17) zusammen mit der Ringnutseite (16) und einem dazwischenliegenden schrägen Bereich (18) durch Fließdrücken bzw. Andrücken in seiner Wandstärke verringert wird, daß die Ringnutseite (16) um etwa 90° angedrückt wird und daß dann der Blechring (13) an seiner Hornseite (17") durch Drücken nach außen eben und spitzwinklig umgebogen und zum gerundeten Horn (27) geformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Ringnut (26) und Felgenboden (28) verlaufende schräge Wandbereich (18) zu einem kegeligen tfanddickenverlauf angedrückt

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ORiQiNAL INSPECTED 7 Q η 8 /, c, / η 5 O μ

wird, wobei zwischen dem Biegebereich und dem schrägen Wandbereich eine Verfestigung der Oberfläche auftritt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Hingnut (26) und Felgenboden (28) verlaufende schräge Wandbereich (18) zu einem Kegel angedrückt wird, dessen Innenfläche mit der Rotationsachse einen Winkel (/ ) von 28° bildet.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenboden (28) fließgedrückt wird, wobei der Übergang beidseitig vorzugsweise flach konisch erfolgt.

5· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ho.rnseite (17") vorgeformt wird, indem sie zuerst unter einem geringeren Winkel als der endgültige abgebogen wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Vorformen, das weitere Umbiegen und das Rundformen zum Felgenhorn (27) in einem Arbeitsgang erfolgen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddickenverringerung auf einer ersten, das Andrücken der Singnutseite auf einer zweiten und die Verformung zum Felgenhorn auf einer dritten Drückmaschine erfolgt.

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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die //anddi ckenverring erung, das Andrücken der Singnutseite und die Verformung zum Felgenhorn auf einer Drückmaschine erfolgt.

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