Verfahren zur Herstellung von Maschinenteilen mit I-förmigem Schaftquerschnitt
und Köpfen an den Enden, insbesondere von Kurbelstangen Stangenförmige Maschinenteile,
und zwar insbesondere Kurbelstangen mit I-förmigetn Schaftquerschnitt und einem
durchbohrten Kopf mindestens am einen Ende, werden bisher aus einem in Form eines
Knüppels gewalzten und alsdannwaagerechten Ausgangsrohling durch Pressen in einem
der endgültigen Werkstückform entsprechenden Gesenk hergestellt, dessen Gesenkteile
mit Vorlochdprnen versehen sind. Diabei treten schwere. :Nachteile auf. Die Vorlochdorne
des Gesenks treffen den stärksten Ouerschnitt des Rohlings naturgemäß zuerst. Beim
`weiteren Schließen des Gesenks werden auch die Vertiefungen, die den jlförmigen
Stangenschaft bilden, mit Werkstoff ausefüllt. Der überschüssige Werk-Z, stoff tritt
in der Teilungsebene des Gesenks als Preßgrat. aus. Durch die Vorlochdorne wird
nun nicht nur Werkstoff in die Kopfhohlräume des Gesenks verdrängt, sondern auch
Werkstoff nach den Stellen abgedrängt, an denen der Stangenschaft ansetzt. Der nach
diesen Stellen gerichtete WerkstofffluP trifft mit einem entgegengesetzt gerichteten
Werkstofffluß zusammen, der durch das Verdrängen von Werkstoff nach dem Kopfe zu
beim Pressen des Stangenschaftes entsteht. Ähnliche Störungen ergeben sich auch
an den
Stellen, an denen im Falle des Pressens von Kurbelstangen
der Kolbenbolzenkopf ansetzt, , da auch an diesen Stellen eine vermehrte Gratbildung
eintritt. Die erwähnten Werkstofffließcorgänge führen zu einem völlig uneinheitlichen
und an den erwähnten kritischen Stellen gestörten Faserlauf, der Ursache zu vorzeitigen
Brüchen. der fertigen Stange wer-. den kann. Vor allen Dingen treten aber infolge
dieses ungünstigen Faserverlaufs bei der `\ärmebehandlung, beispielsweise beim Vergüten,
sehr häufig Spannungsrisse auf. Im Falle der Herstellung von Kurbelstangen durch
Pressen in der angegebenen Weise wird zum Schluß der Kurbellagerkopf noch derart
geteilt, daß die eine Kopfhälfte an der Stange verbleibt und die andere Hälfte den
Lagerdeckel ergibt.Process for the production of machine parts with an I-shaped shaft cross-section
and heads at the ends, especially of connecting rods Rod-shaped machine parts,
and in particular connecting rods with an I-shaped shaft cross-section and a
pierced head at least at one end, so far from one in the form of a
Knüppels rolled and then horizontal starting blank by pressing in one
The die corresponding to the final workpiece shape is produced, its die parts
are provided with pre-pierced holes. This kicks heavy. : Disadvantages on. The pre-piercing mandrels
of the die naturally hit the strongest cross-section of the blank first. At the
`Further closing of the die will also make the depressions that form the jl-shaped
Form rod shaft, filled with material. The excess material occurs
in the parting plane of the die as a press burr. the end. Through the pre-piercing mandrel
now not only displaced material into the head cavities of the die, but also
Material displaced to the points where the rod shaft attaches. The after
Material fluP directed at these points meets with an oppositely directed one
Material flow together, caused by the displacement of material towards the head
arises when pressing the rod shaft. Similar disturbances also arise
to the
Places where in the case of pressing crank rods
the piston pin head attaches, as there is also increased burr formation at these points
entry. The material flow processes mentioned lead to a completely inconsistent one
and at the critical points mentioned, disturbed fiber flow, the cause of premature
Fractions. the finished rod. can. Above all, however, result
this unfavorable fiber orientation during the heat treatment, for example during quenching and tempering,
very often stress cracks. In the case of the manufacture of connecting rods by
Pressing in the manner indicated is the end of the crank bearing head
divided so that one half of the head remains on the rod and the other half of the
Bearing cap results.
Erfindungsgemäl-.l werden die Nachteile dieses bekannten Verfahrens
dadurch cerrnieden, daß zunächst der Schaft mit j-förmigem Querschnitt in einem
zweiteiligen Gesenk gepreßt wird und dabei der oder die Stangenköpfe vorgeformt
werden. Anschließend wird dann der Schaft des MVerlzstückes in ein Klemmgesenk,
dessen Teilfuge sich an den Enden zu den Kopfhohlformen erweitert, ein= gespannt.
Schließlich werden 'durch auf die Stangenenden wirkende Stempel die Köpfe fertiggeformt,
und zwar bei Kurbelstangen zu einem vorn vornherein offenen Kurbellagerkopf und
zum Kolbenbolzenauge. Die zunächst stattfindende Vorformung der Stangenköpfe im
zweiteiligen Gesenk bewirkt, daß das Abdrängen des Werkstoffes beim Pressen des
j-för;nigen Schaftquerschnitts in die Köpfe ohne Störung erfolgt. Die erfindungsgemäß
hergestellten Kurbelstangen oder Maschinenteile haben zusammenhängende und angenähert
parallel zur äußeren Form der Stange verlaufende Werkstoffasern. Infolgedessen weisen
sie wesentlich bessere Festigkeitseigenschaften auf als die bisher hergestellten
Stangen, da eine Unterbrechung des Walzfasercerlaufes vermieden wird.According to the invention, the disadvantages of this known method become apparent
thereby cerrnieden that initially the shaft with a J-shaped cross-section in a
two-part die is pressed and thereby the or the rod heads preformed
will. Then the shaft of the M wood piece is then placed in a clamping die,
whose parting line widens at the ends to form the head hollow forms, a = clamped.
Finally, the heads are completely formed by punches acting on the ends of the rods,
in the case of crank rods to a crank bearing head which is open from the start and
to the piston pin boss. The first preforming of the rod heads in
two-part die causes the displacement of the material when pressing the
J-shaped shaft cross-section in the heads takes place without disturbance. According to the invention
manufactured connecting rods or machine parts have coherent and approximated
Material fibers running parallel to the outer shape of the rod. As a result, wise
they have significantly better strength properties than those previously produced
Rods, since an interruption of the Walzfasercerlaufes is avoided.
Es wäre zwar möglich, die Stangenköpfe zuerst in bekannter NVeise
auf der Waagerechtschmiedemaschine herzustellen und dann den Schaft im Gesenk j-förmig
zu pressen. Eine -zusammenhängende und vom einen zum anderen Ende angenähert parallel
zur äußeren Form der Stange verlaufende Werkstofffaser wäre aber auch dann nicht
zu erhalten.It would be possible to first use the rod heads in the known manner
on the horizontal forging machine and then the shank in the die j-shaped
to press. One -contiguous and approximately parallel from one end to the other
But even then, there would not be any material fiber running to the outer shape of the rod
to obtain.
Das Verfahren nach der Erfindung ist an dem Beispiel des Pressens
einer Kurhelstange in der Zeichnung erläutert.The method according to the invention is based on the example of pressing
a Kurhelstange explained in the drawing.
Es zeigt Abb. i das Gesenk für die Vorform im Schnitt, Abb. 2 eine
Draufsicht auf den einen Gesenkteil; Abb.3 einen Schnitt durch das Klemnigesenk
und die mit diesem zusammenwirkenden Stauchstempel, ; Abb. - eine Draufsicht auf
den einen Klernrngesenkteil und die Stauchstempel, Alb. 5 eine Kurbelstange nach
der Ertiridung mit dem ununterbrochenen Faserverlauf.It shows Fig. I the die for the preform in section, Fig. 2 a
Top view of the one die part; Fig.3 a section through the Klemnigeenkenk
and the upset dies cooperating with this,; Fig - a top view of
the one clamping die part and the upsetting die, Alb. 5 a connecting rod after
the occurrence with the uninterrupted fiber course.
In dein Pt:eßgesenl: r, 2 werden zunächst der Schaft 2 des U-erkstückes
mit j-förmigern Querschnitt gepreßt und die Stangen-1;öpfe 3 und d. vorgeformt.
Anschließend wird das corgeforrnte Werkstück, dessen Vorforrn aus Abb. 2 ersichtlich
ist, in das Klernmgesenk 5, 6 eingespannt. Die vorgeformten Stangenköpfe 3 und 4.
werden mittels der Stauchstempel 7 und 8 in die fertigen Kopfformen 9 und io gebracht.
Die Fertigformen gehen aus der Abb.q. hervor. Infolge der Vorformungen 3 und .I
bekommt man eine Fertigcerforrnung in die Köpfe 9 und io, ohne daß dabei der Faserverlauf
unterbrochen wird. Der Faserverlauf ist in Abb.5 dargestellt. Die Fassenn i i laufen
über die gesamte Länge der Kurbelstange ohne Unterbrechung und angenähert parallel
zueinander während nach den bisherigen Verfahren bei 12, 13, 14 und 15 eine Unterbrechung
des Faserverlaufs eintrat, da an diesen Stellen Werkstoffflüsse aufeinandertreffen,
was erfindungsgemäß vermieden ist.In your Pt: eßgesenl: r, 2 are first the shaft 2 of the U-piece
pressed with a j-shaped cross-section and the rods 1; pots 3 and d. preformed.
Then the cor-shaped workpiece, the preform of which can be seen in Fig. 2
is clamped in the clamping die 5, 6. The preformed rod heads 3 and 4.
are brought into the finished head shapes 9 and io by means of the upsetting punches 7 and 8.
The finished forms go from Fig.q. emerged. As a result of the preforms 3 and .I
you get a ready-made ceramic in the heads 9 and io without affecting the grain
is interrupted. The fiber orientation is shown in Fig.5. The barrel is running
Over the entire length of the connecting rod without interruption and approximately parallel
to each other while according to the previous method at 12, 13, 14 and 15 an interruption
the fiber orientation occurred, since material flows meet at these points,
what is avoided according to the invention.
Wenn auch die Erfindung an Hand der Herstellung einer Kurbelstange
erläutert ist. so erstrecken sich das Verfahren und der nach dem Verfahren hergestellte
Gegenstand auch auf ähnliche Maschinenteile. Wesentlich ist, daß diese Maschinenteile
bei der Herstellung ähnliche Schwierigkeiten bereiten wie die Kurbelstange mit I-förmigem
Schaftquerschnitt.Even if the invention is based on the production of a connecting rod
is explained. so extend the method and that produced by the method
Subject also to similar machine parts. It is essential that these machine parts
produce similar difficulties as the connecting rod with I-shaped
Shaft cross-section.