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Verfahren zur Herstellung von Kugel- oder Rollenlagerringen Es sind
Verfahren zur Herstellung von Kugel- oder Rollenlagerringen bekannt, bei denen ein
Stangenabschnitt durch Einpressen von axialen Vertiefungen und Ausstanzen der stehenbleibenden
Zwischenwand zu einem Ring mit im wesentlichen in axialer Richtung liegenden Fasern
umgeformt wird. Es ist ferner bekannt, das Vorwerkstück hierfür so stark zu bemessen,
daß aus ihm ein Innenring ausgestanzt werden kann, und daß der verbleibende Teil
zum Außenring und der ausgestanzte Teil zum Innenring ausgewalzt wird.
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Diesem bekannten Verfahren gegenüber besteht die Erfindung darin,
daß ein in bekannter Weise zu einem tonnenförmigen Werkstück von der Höhe der fertigen
Ringe zusammengestauchter Stangenabschnitt in einer Matrize, deren zylindrische
Innenwand von dem tonnenförmigen Werkstück mit seinem äußersten Rand berührt wird,
entweder nur auf der einen oder auf beiden Stirnseiten mit kugelabschnittartigen,
axialen Vertiefungen versehen und aus dem so erhaltenen Werkstück der zum Innenring
auszuwalzende Innenteil ausgestanzt wird. Hierauf erfolgt noch in derselben Hitze
das Auswalzen des ausgestanzten Innenteiles zum Innenring vor dem Ausstoßen des
beim Einpressen der axialen Vertiefungen verbleibenden Bodens, und ferner wird ebenfalls
in derselben Hitze das von dem Ausgangswerkstück verbleibende ringförmige Außenwerkstück
in bekannter Weise zum Außenring ausgewalzt. Die Erfindung ist des weiteren durch
eine Vorrichtung gekennzeichnet, bei der zwei in der Achsrichtung gegeneinander
bewegliche gleichachsige Bolzen mit kegeligen Enden, zwischen die das Innenringwerkstück
derart einsp.annbar ist, daß zwischen den Innenrändern des Werkstückes und den kegeligen
Bolzenenden ein Spielraum verbleibt, das Innenringwerkstück halten. Durch Walzen,
die in bekannter Weise die Außenrille einwalzen, wird alsdann der Werkstoff in diesen
verbleibenden Spielraum verdrängt. Nach dem Einwalzen dieser Rillen in das Innenringtverkstück
wird der _ darin verbliebene Boden ausgestoßen, indem das noch warme Werkstück beim
Ausstanzen von einer Ringmatrize umschlossen wird. Die Fertigstellung der Außenringwerkstücke
erfolgt in der Weise, daß das vorgepreßte Außenringwerkstück in der Preßwärme an
seiner Umfläche abgeschliffen wird, bevor de Auswalzung des Ringes in der gleichen
Wärme verfolgt.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung eingehender .erläutert. Diese
geht von einem Abschnitt a (Abb. r) einer .Rundstange oder eines kantigen Stahlknüppels
aus, der höher ist als die herzustellenden Ringe, dessen Durchmesser jedoch entsprechend
kleiner gehalten wird als der der Ringe. Die Abtrennung des Abschnittes geschieht
zweckmäßig nach Erhitzung der Rundstange oder des Stahlknüppels auf ungefähr 85o°
C in einer der bekannten schnell laufenden Scheren, so daß nur wenig Hitze verlorengeht.
Es ist
aber auch möglich, die Abtrennung des Abschnittes auf kaltem
Wege vorzunehmen und den Abschnitt erst dann auf die genannte Temperatur zu erhitzen.
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Der Abschnitt a wird alsdann unter einerrr Stauchstempel b und zweckmäßig
in einer :Matrize auf die Höhe des Fertigerzeugnisses gestaucht, wobei sich der
Rand tonnenförmig auswölbt (Abb. 2). Ferner erfährt das Werkstück durch einen kugelabschnittartig
abgerundeten oder mit einem solchen Vorsprung versehenen Stempel c (Abb.3:) in der
Mitte eine einseitige Einbuchtung. Diese Einbuchtun; kann bei Verwendung eines entsprechenden
Matrizenunterteiles e gleichzeitig auf beiden Seiten des Werkstückes a vorgenommen
werden. Der äußerste Tonnenrand des Werkstückes legt sich dabei an die Innenwand
der Matrize d an und liegt dadurch genau zentrisch. Die Einbuchtungen besitzen außen
einen Durchmesser entsprechend dem gewünschten Durchmesser der Bohrung des Innenringes.
Der durch dieses Ausbuchten verdrängte Werkstoff hat den Spielraum zwischen Werkstück
und Matrize vollkommen ausgefüllt. Das Werkstück hat dabei fast noch nichts von
seiner Wärme verloren.
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Als nächste Stufe wird das Ausstoßen des Innenringes aus dem bis jetzt
gewonnenen Werkstück vorgenommen, und zwar besitzt der Stempel f (Abb. ;1) den Durchmesser,
wie ihn der Innenring bei der Fertigstellung haben soll.
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Die getrennten Fertigstellungsgänge für Außenringe a, (Abb. 5) und
Innenringe a., (Abb. 4.) vollziehen sich jetzt wie folgt: Das Innenring verkstück
kommt in ein Walzwerk zur Eimvalzung der Laufrillen und zum Auswalzen der genauen
Außendurchmesser. Es wird zu diesem Zweck zwischen zwei Bolzen/" 1:, (Abb.
6 und ; ) eingespannt, die am Ende zylindrisch oder kegelig gestaltet sind. Zwischen
den Seitenflächen der Ausbuchtungen und den Bolzen verbleibt ein Spielraum. Dem
eingespannten Innenring-,verkstück nähern sich alsdann zwei gegenüberstehende Walzen
ä, gr, die eine der gewünschten Laufrille und den gewünschten Außendurchmessern
entsprechende Form besitzen. Die Walzen laufen im gleichen Drehsinne. Die das Werkstück
haltenden Bolzen können gleichfalls angetrieben sein. Sie können sich aber auch
nur unter dem Einfluß der Drehung der Walzen mitdrehen. Die Walzen besitzen einen
Pendelantrieb und sind zu diesem Zweck so gelagert, daß sie einen Vorschub gegen
das Werkstück gestatten. Bei dem Einwalzen der Laufrillen drückt sich der Werkstoff
gegen die den Ring haltenden Bolzen. Der vorhin erwähnte Spielraum wird ausgefüllt,
die Innenränder des Ringes werden steiler, behalten aber eine gewisse Schräge bei,
die bei dem darauf folgenden Ausstoßen des Bodens und Richten des Ringes von Bedeutung
ist.
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Das Ausstoßen des Bodens und das Richten des Ringes wird in einer
Stempelpresse vorgenommen (Abb.8j, und zwar wird das Ringwerkstück in eine Matrize
h von genau dem gewünschten größten Durchmesser des fertigen Ringes gelegt. Der
Stempel i schiebt nun, bevor er den Boden ausstößt, den in dem erwähnten Schrägrand
sitzenden Werkstoff nach außen, so daß dieser Teil des Ringes sich fest gegen die
Matrize legt und das genaue Außenmaß erhält. Der soweit fertige Innenring, der bis
dahin immer noch eine Temperatur hat, die eine weitere Warmverformung gestattet,
weil sich die Arbeitsgänge rasch vollziehen, kann nunmehr noch in ein Ringwalzwerk
gebracht werden, dessen Walzdorn die Bohrung lehrenhaltig formt und glättet, wonach
der Ring dem Erkalten überlassen wird. Durch Schleifsteine werden die beiden Seiten
eben geschliffen, und alsdann werden in einem Walzwerk die Durchmesser der Bohrung
gewalzt. Ein Nachschleifen des Ringes nach dem Härten beschließt alsdann den Fertigungsgang.
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Das für den Außenring bestimmte ringförmige Vorwerkstück (Abb. 5)
wird in einem der bekannten Walzwerke aufgeweitet; dabei wird auch die Innenlauffläche
für die Wälzkörper in der dem Werkstück noch innewohnenden Wärme eingewalzt. Die
sich bei diesem Arbeitsgang bildenden Grate werden durch Schleifen oder Drehen entfernt.
Die Umfläche des Ringes wird entweder angedreht oder im Kaltwalzverfahren gebildet.
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Erfindungsgemäß wird das noch heiße Außenringwerkstück vor dem Walzen
zunächst zu einem Schleifstein gebracht oder beispielsweise nach dem spitzenlosen
Schleifverfahren durch zwei Schleifsteine geführt. Dieses heiße Schleifen hat besondere
Vorteile, nachdem sich herausgestellt hat, daß die Angriffskraft neuzeitlicher Schleifsteine
auf heiße Stahlstücke sehr groß ist. Da auch die Wärmeentwicklung beim Schleifen
selbst erheblich ist, so verliert der Außenring keime Wärme und kann nach dem Schleifen
in bekannter Weise durch Walzen auf die gewünschten Außen- und Innenmaße gebracht
werden. Das Schleifen kann im heißen Zustand auch viel schneller und deshalb billiger
erfolgen als im kalten Zustand. Ein weiterer Vorteil des Warmschleifens besteht
darin, daß die entkohlte Schicht der Umfläche des Ringes entfernt und eine vollständige
Gleichheit der Ringe untereinander gewährleistet ist, wie sie besser in keinem Drehverfahren
erreicht «erden kann..
Die so gewonnenen Ringe haben den großen
Vorzug, sowohl an der Abwälzfläche der Wälzkörper wie auch an ihren Umflächen keine
Entkohlungen aufzuweisen. Außerdem ist die Reinheit aller Flächen so groß, daß ohne
jede Dreharbeit die Ringe härtefertig sind.