DE3034951C2 - Verfahren zum spanlosen Herstellen einer Lagerbüchse - Google Patents
Verfahren zum spanlosen Herstellen einer LagerbüchseInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum spanlosen Herstellen einer Lagerbüchse gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches.
Es ist ein Verfahren der genannten Art bekannt, bei dem zunächst ein Rohling mit im wesentlichen ebenem
Bodenabschnitt hergestellt wird, welcher anschließend an seinem äußeren Rand in die radiale Richtung umgeformt
wird (DE-OS 15 75 502). Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, dati der W erkstoff der Lagerbüchse
an ihrem Rand, insbesondere am Übergang zwischen der Mantelfläche des Hülsenabs<.;initts und der Außenfläche
des Bodenabschnitts, ungleichmäßig fließt, weil die Werkzeuge (Zieh- und Gegenstempel) infolge unvermeidlicher
kleiner Führungs- und Formfehler in der Matrize gegenseitig versetzt am Umfang angreifen. Besonders
kritisch ist dieses ungleichmäßige Fließen des Werkstoffes, wenn am Übergang zwischen der Mantelfläche
des Hülsenabschnitts und der Außenfläche des Bodenabschnitts eine scharfe Umfangskante, die bei Lagerbüchsen
für die Lagerung von Zapfen in Kreuzgelenken verlangt wird, angeformt werden soll. Es entstehen
beim bekannten Verfahren im Bereich der Umfangskanten schädliche Eigenspannungen, Anrisse und
Wellen (»Apfelsinenhaut«), welche die Festigkeit der Lagerbüchse beeinträchtigen. Diese Schäden und Unregelmäßigkeiten
im Werkstoff der Lagerbüchse können schließlich zum Bruch der Wandung der Lagerbüchse
führen, wenn diese zum Beispiel durch die auf dem Bodenabschnitt der Lagerbüchse sich axial abstützende
Stirnfläche des Zapfens eines Kreuzgelenkes axial belastet wird und im Bereich des Übergangs zwischen der
Mantelfläche des Hülsenabschnitts und der Außenfläche des Bodenabschnitts Stütz- und Biegekräfte überträgt.
Der im Patentanspruch gekennzeichneten Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum spanlosen Herstellen einer Lagerbuchse trotz Änformens einer
Umfangskante mit äußerst kleinem Querschnittsradius mit großer Festigkeit und Genauigkeit, und zwar
auf wirtschaftliche Art und Weise, hergestellt werden kann.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß beim Plandrücken des Bodenabschnitts immer zentrisch,
nämlich an der zentrischen Soitze des Bodenabschnitts, angegriffen wird. Infolgedessen werden die im
Bodenabschnitt wirkenden Stauch- und Biegekräfte gleichmäßig nach außen zur Umfangskanic des Rohlings
geleitet. Es erfolgt ein gleichmäßiges Fließen des Werkstoffs im Bereich der Umfangskante zwischen der
Mantelfläche des Hülsenabschnitis und der Außenfläche des Bodenabschnitts zur Bildung einer relativ scharfen,
rißfreien Umfangskante. Dieses gleichmäßige Werkstoff-Fließen wird auch dann nicht gestört, wenn
zwischen dem an der Spitze des Bodenabschnitts und den im Bereich der Umfangskante gegenseitig andrükkenden
Werkzeugen, z. B. durch Führungsspiel von Preß- und Gegenhaltestempel, unvermeidliche kleine
radiale Versetzungen oder Schiefstellungen vorhanden
i.: sind.
Beim Kaltformen der Umfangskante werden im Werkstoff relativ kleine Eigenspannungen induziert,
denn beim Stauchen treten nur geringe Rrlativbewegungen zwischen dem Werkstoff des Rohlings und den
Andrückflächen der Werkzeuge auf. Die Reibungskräfte und die resultierenden Betätigungskräfte an den
Werkzeugen sind deshalb klein, so daß sich eine vorteilhaft lange Gebrauchsdauer (Standzeit) der Werkzeuge
ergibt
Falls noch kleine Eigenspannungen im Bereich der Umfangskante auftreten, so sind diest: wegen des konzentrischen
Fließens des Werkstoffs im Bereich der Umfangskante auch bei großen Lagerbüchsen rotationssymmetrisch
verteilt. Daher ergibt sich keine Ovalverformung der Lagerbüchse, wenn diese aus der stützenden
Matrize herausgenommen wird. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergesiellte Lagerbuchse
besitzt also auch eine hohe Formgenauigkeil.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der nachfolgenden
Beschreibung zusammen mit den schematischen Darstellungen in der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch einen in einer Matrize sitzenden geformten Rohling vor 'Jörn Plandrückcn der
zentrischen Spitze des Bodenabschnitts.
F i g. 2 einen Querschnitt durch eine Lagerbüchse in
der Matrize nach dem Plandrücken der zentrischen Spitze des Bodenabschnitts des in Fig. 1 dargestellten
Rohlings und
F i g. 3 einen Querschnitt durch eine abgeänderte Lagerbüchse
in der Matrize nach dem Plandrücken der zentrischen Spitze des Bodenabschnitts des in F i g. 1
dargestellten Rohlings.
In Fig. 1 ist ein Rohling 1 in einer Matrize 2 mit
einem Preßstempel 3 und einem Gegenhaltestempel 4 gezeigt. Der Rohling 1 ist ausgehend von einem bandförmigen
Werkstoff, z. B. Stahlblech, in an sich bekannter Weise spanlos geformt, so daß dieser einen Hülsenabschnitt
5 und einen diesen einseitig abschließenden Bodenabschnitt 6 aufweist. Der Bodenabschnitt 6 des
Rohlings 1 verläuft stetig, also ohne Knicke und Stufen, axial nach innen, und zwar zu einer zentrischen, in den
Hülsenabschnitt 5 axial hineinragenden Spitze 7.
Im vorliegenden Fall ist ein kegelig, axial nach innen
gedrückter Bodenabschnitt 6 gebildet. Die zentrischo
Spitze 7 des Bodenabschnitis 6 ist mit einer Rundung 8 geformt.
Die zwischen der Mantelfläche des Hülsenabschnitts 5 und der Außenfläche des kegeligen ßodenabsehniiis h
vorhandene Umfangskante 9 ist verhältnismäßig stark gerundet.
Im anschließenden Arbeitsgang wird die zentrische Süitze 7 des Bodenabschnitts 6 des Rohlinas I in der
Matrize 2 durch den Preßslempel 3, welcher eine ebene
.Stirnfläche 10 aufweist, plangedrückt. Dabei wird auf der Außenfläche des Bodenabschnitts 6 im Bereich der
I Inifangskante 9 gegengehalten.
Die Stirnfläche des Gegcnhaltestempels 4 weist an
ihrem äußeren Rand einen ringförmigen, in der Radialehene
liegenden Flächenabschnitt 11 zum Anformen der
in I·' i g. 2 und 3 gezeigten Umfangskante 12 mit äußerst kleinem Querschnittsradius auf. Radial nach innen daran
anschließend besitzt die Stirnfläche des Gegenhalte- to stempeis 4 einen zentrischen kegelstumpfförmigen Vorsprung
13, welcher beim Plandrücken der zentrischen Spitze 7 des Rohlings 1 an einer ringförmigen Zone 14
des Bodenabschnitts 6 in der Nähe der Umfangskante 9 gegenhäli, so daß der Werkstoff während des Plandrük- is
kens der Spitze 7 von innen an der Zone 14 in den ringförmigen Raum zwischen der .runden Umfangskante
9 und dem Flächenabschnitt 11 hineingeleitet wird und diesen schließlich vollständig ausfüllt
Beim Plandrücken der zentrischen Spitze 7 des Bodcnabschnitts
6 wird also im wesentlichen durch Radialnach-außcn-Stauehen
des Bodenabschviitts 6 die Umfangskante 12 mit äußerst kleinem Querschni'-tsradius
angeformt.
In Fig.2 ist die nach dem Plandrücken der zentrisehen
Spitze 7 des Bodenabschnitts 6 des Rohlings 1 spanlos hergestellte Lagerbuchse 15 dargestellt Die
Außenfläche des Bodenabschnitts 16 hat sich der Querschnittsform des ebenen Abschnitts 11 des Gegenhaltestempcls
4 vollständig angepaßt Dabei ist zwischen der Mantelfläche des Hülsenabschnitts 5 und der Außenfläche
des Bodenabschnitts 16 eine mit äußerst kleinem Querschniitsradiiis versehene (scharfkantige) Umfangskanlc
12 angeformt
Die ebene Stirnfläche 10 des Preßstempeis 3 hat im vorliegenden, in F i g. 2 dargestellten Fall, die zentrische
Spitze 7 des Rohlings 1 lediglich im zentrischen Teil der Innenfläche des Bodenabschnitts 16 von innen plangedrückl,
so daß im Bereich der Umfangskante 12 ein ringförmiger freier Raum 17 zwischen dieser Innenfläehe
und der ebenen Stirnfläche 10 des Preßstempels 3 verbleibt, in welchen entsprechend dem Preßhub und
dem veränderlichen Volumen des plangedrückten Bodenabschnitts 16 mehr oder weniger Werkstoff fließen
kann.
In F i g. 3 ist eine Lagerbuchse 18 dargestellt, welche
nach dem Pltndrüeken der Spitze 7 dei>
in F i g. 1 gezeigten Rohlings 1 eine bis zum Hülsenabschnitt 5 durchgehende,
vom Prcßstcmpel 3 angeformte ebene Innenfläche 19 des Bodenabschnitts 20 aufweist.
Heim !'!andrücken der Spitze 7 des Bodenabschnitts
20 wird der axiale Spalt 21A des ursprünglich vorhandenen,
zentriscl) gelegenen Zwischenraumes 21 zwischen dem Bodenabschnitt 6 des Rohlings 1 und dem Gegenhaltesicmpcl
4 (Fig. I) verkleinert, so daß nach dem
Plandrücken der in K i g. 3 eingezeichnete relativ schmale Zwischenraum 22 verbleibt. Etwaiger überschüssiger
Werkstoff des Bodenabschnilts 6 wird beim Plandrükken
in diesem Zwischenraum 22 hincingedrückt.
—.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum spanlosen Herstellen einer Lagerbuchse, insbesondere für die Lagerung von Zapfen in Kreuzgelenken, bei dem ein zylindrischer Hülsenabschnitt und ein diesen einseitig abschließender Bodenabschnitt sowie eine zwischen der Mantelfläche des Hülsenabschnitts und der Außenfläche des Bodenabschnitts gebildete Umfangskante mit äußerst kleinem Querschnittsradius an einem aus Bandwerkstoff hergestellten Rohling durch Stauchpressen im Bereich der Umfangskante an der Mante'.fläche des Hülsenabschnitts und an der Außenfläche des Bodenabschnitts in einer Matrize angeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling mit einem axial nach innen zu einer zentrischen Spitze knick- und stufenlos verlaufenden Bodenabschnitt geformt und diese Spitze anschließend plangedrückt wird.
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Owner name: SKF GMBH, 8720 SCHWEINFURT, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8380 | Miscellaneous part iii |
Free format text: SPALTE 1, ZEILE 61, NACH "LAGERBUECHSE" EINFUEGEN "DER GENANNTEN GATTUNG ZU SCHAFFEN, MIT WELCHEM DIE LAGERBUECHSE" |
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