EP1165272B1 - Verfahren zur herstellung von gleichlaufgelenken - Google Patents

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EP1165272B1
EP1165272B1 EP00912491A EP00912491A EP1165272B1 EP 1165272 B1 EP1165272 B1 EP 1165272B1 EP 00912491 A EP00912491 A EP 00912491A EP 00912491 A EP00912491 A EP 00912491A EP 1165272 B1 EP1165272 B1 EP 1165272B1
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EP
European Patent Office
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wobble
die
press die
wall
hollow chamber
Prior art date
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EP00912491A
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English (en)
French (fr)
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EP1165272A1 (de
Inventor
Manfred Hirschvogel
Karl Schuster
Peter Kettner
Walter Pischel
Michael Dahme
Hubert Nägele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hirschvogel Umformtechnik GmbH
Original Assignee
Hirschvogel Umformtechnik GmbH
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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
    • B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/762—Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/02—Special design or construction
    • B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
    • 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
    • B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/762—Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints
    • B21K1/765—Outer elements of coupling members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49636—Process for making bearing or component thereof
    • Y10T29/49643—Rotary bearing
    • Y10T29/49679—Anti-friction bearing or component thereof
    • Y10T29/49689—Race making

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing outer parts of Cross groove constant velocity joints according to the preamble of claim 1.
  • the outer part has a cylindrical shape Inner contour, in which elongated recesses are made. They form Ball raceways for the balls arranged in a cage of the inner part.
  • the cylindrical inner contour of the outer joint part naturally has none Undercut on. Nevertheless, there is a separation of the outer part and the inner part of the Constant velocity joint not easily possible, since the ball raceways are not axially parallel and also inclined to each other.
  • a method for producing outer joint parts of the type just described is in of patent EP 0 270 538.
  • a pre-workpiece has the shape a goblet diverging towards the open end, with the inside of the Ball races are already preformed.
  • the required force is exerted by a press ram, which is made of a plurality of mutually movable segments is formed. These point mutually inclined elevations.
  • a press ram which is made of a plurality of mutually movable segments is formed.
  • the segments pivot in the direction of the central axis of the entire arrangement and thus disengaged with the ball tracks.
  • the segments can also be made be removed from the finished workpiece.
  • the wobble press die is then set in a wobble movement, wherein it is in several circular revolutions over the surfaces to be deformed Prework is rolled.
  • the wobble point of this movement is close below the underside of the pre-workpiece.
  • each deformed only a small area of the ball raceways to be deformed. are
  • the pre-workpiece reaches the desired deformations, the The wobble process ended and the wobble stamp removed. It is advantageous for this known method that a one-part wobble stamp can be used can, which is cheaper to produce than a multi-part segment stamp and a ensures greater precision in the production of outer joint parts.
  • the invention has for its object that for the production of Rzeppa constant velocity joints well-known wobble process with one-piece wobble stamp also to be used for the production of cross groove constant velocity joints.
  • the object is achieved with the method specified in claim 1, namely under Application of a wobble stamp with the features according to claim 6.
  • the wobble punch according to the invention has - in a perpendicular to its axis directional projection - rectilinear projection edges and is particularly simple and inexpensive to manufacture.
  • the outer tool and the one frustoconical Outer contour wobble stamp which on the outside Ball raceways has corresponding surveys and a lower one Diameter than the cylindrical cavity of the drawn-in workpiece, relative to each other in a wobbling circular motion with one above the bottom of the Cavity arranged wobble point, such that the elevations of the Wobble press stamping and molding over the preformed Move ball raceways on the inner wall of the cavity. Then you can the wobble punch axially pulled out of the pre-workpiece and finally that finished outer joint part are ejected from the outer tool.
  • the pre-workpiece 1, the upper part 1a at the beginning of the shape of an open end has diverging goblets in a first step, which is shown in FIG is shown in a funnel-shaped opening 2a of the External tool 2 of a wobble press arranged centrally to the machine axis.
  • the ball raceways 1c are already preformed on the inner wall of the upper part 1a.
  • the preliminary workpiece 1 has one piece in the axial direction extending pin 1b. To stabilize this pin 1b from one in axially displaceable jacket 3 enclosed, on the upper edge of which cup-shaped upper part 1a of the workpiece 1 rests.
  • the pin 1b has a toothing, not shown, on its surface have, which engages in a corresponding toothing of the jacket 3.
  • the pin 1b seen in cross section has a non-circular shape.
  • a wobble punch 4 is then centered on the bottom of the upper part 1a attached to the machine axis.
  • This wobble punch 4 is in its lower Area designed in the shape of a truncated cone, with the outside being integral with the Ball raceways 1c corresponding line-like elevations 4a are arranged, which in Longitudinal direction with respect to the truncated cone axis of the wobble punch 4 are inclined.
  • the funnel-shaped section 2a of the outer tool 2 is by a cylindrical second section 2b continued, the shape of the outer contour of the finished top part 1a of the outer joint part corresponds.
  • the workpiece 1 is down pressed, the cup-shaped upper part 1a from the funnel-shaped section 2a in the cylindrical section 2b of the outer tool 2 is drawn in and the Pin 1b and the jacket 3 surrounding it can be pushed further down.
  • the side walls of the upper part 1a so that they are at the end of Retraction run parallel to the machine axis and the inner wall of the
  • the cavity of the upper part 1a thus becomes cylindrical, as can be seen in FIG. 2a can be.
  • the shape of the wobble punch 4 including its elevations 4a is chosen so that it does not touch the side walls of the upper part 1a. His The arrangement in the pre-workpiece 1 during the drawing is in section in Fig. 2b shown.
  • the wobble angle ⁇ i.e. the angle between the machine axis and the axis of the wobble punch 4
  • the wobble angle ⁇ is adjustable. If the wobble angle ⁇ is greater than 0 °, the two axes intersect at the wobble point 5, which in the example shown is above the external tool 2 located.
  • the wobble die 4 rolls with its outer contour on the cylindrical inner wall of the cavity. He is trained so that the Upper part 1a of the pre-workpiece 1 and the corresponding outside Elevation 4a parallel to the machine axis and to those already erected Side walls of the upper part 1a run.
  • the wobble die 4 is turned off pulled out the finished workpiece 1.
  • ⁇ is equal to 0 °.
  • the design of the Wobble stamp 4 are taken into account that including its outer contour that located on the surface of the frustoconical section line-like elevations 4a, not a larger diameter than the cavity of the may have finished joint outer part.
  • the shape of the wobble punch proposed here is particularly noteworthy characterized in that the greatest possible contact between the wobble die and the workpiece is reached, with which a very effective machining of the workpiece is achieved is made possible. Furthermore, a wobble stamp of this shape is not only less expensive and easier, but also with lower fault tolerances than that from the manufacturing process for external parts of a Rzeppa constant velocity joint to produce known segment or spread stamps.
  • the outer tool 2 guides with the one inserted therein Workpiece 1 a driven rotational movement around the machine axis.
  • the The wobble punch 4 rotates synchronously with the rotational movement of the outer tool 2 around the wobble axis inclined by the wobble angle ⁇ .
  • a Translational movement the lifting movement during the forming process corresponds, is also introduced hydraulically by the wobble ram 4. This Translation movement is carried out to the wobble punch 4 to each To hold the time at a suitable height in relation to the workpiece 1.
  • the Rotational movement of the wobble punch 4 is not driven, i.e. this turns freely with the workpiece 1 about the wobble axis, one speaks of the Swash press type 1A.
  • the rotational movement of the wobble punch 4 additionally driven, this is the name of this type 1B wobble press.
  • the type 2 wobble press has a fixed outer tool 2 that neither Can still perform translational or rotational movements.
  • the workpiece 1 is during of the entire machining process stationary.
  • the wobble punch 4 leads for it a total of three movements, one rotation around the wobble axis, one Wobble around the machine axis, as well as a hydraulically driven Stroke movement in the axial direction.
  • Type 3 wobble presses are the most common type of wobble presses.
  • the hydraulically driven lifting movement takes place through a cylinder in the lower one Part of the machine.
  • the translational movement is thus through the external tool executed.
  • the wobble movement is initiated by the wobble die 4, External tool 2 and workpiece 1 remain with respect to the rotational movement stationary.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Außenteilen von Cross Groove-Gleichlaufgelenken nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei Gleichlaufgelenken dieser Art, die z.B. in der Veröffentlichung "Universal Joint and Driveshaft Design Manual, Advances in Engineering Series No. 7" der Society of Automotive Engineers, Inc. beschrieben sind, hat das Außenteil eine zylinderförmige Innenkontur, wobei in dieser längliche Ausnehmungen angebracht sind. Sie bilden Kugellaufbahnen für die in einem Käfig des Innenteiles angeordneten Kugeln. Die zylinderförmige Innenkontur das Gelenkaußenteiles weist naturgemäß keinen Hinterschnitt auf. Dennoch ist eine Trennung von Außenteil und Innenteil des Gleichlaufgelenkes nicht ohne weiteres möglich, da die Kugellaufbahnen nicht achsparallel und außerdem geneigt zueinander verlaufen.
Ein Verfahren zur Herstellung von Gelenkaußenteilen der eben beschriebenen Art ist in der Patentschrift EP 0 270 538 beschrieben. Ein Vorwerkstück weist dabei die Form eines zum offenen Ende hin divergierenden Kelches auf, wobei in seiner Innenseite die Kugellaufbahnen schon vorgeformt sind. Durch pressendes Einziehen des Vorwerkstückes in eine zylinderförmige Öffnung eines Außenwerkzeuges, wird das Vorwerkstück so verformt, daß es schließlich eine zylinderförmige Innenkontur aufweist. Die benötigte Kraft wird dabei über einen Preßstempel ausgeübt, der aus mehreren gegeneinander beweglichen Segmenten gebildet ist. Diese weisen gegeneinander geneigte Erhebungen auf. In einen in dem Preßstempel befindlichen Hohlraum wird vor dem Pressen des Vorwerkstückes ein Spreizkörper axial eingeführt, der die Segmente in ihrer Betriebsstellung hält. Beim Einziehen und Verformen des Vorwerkstückes üben die Erhebungen der Segmente Druck auf die Innenseite des Vorwerkstückes aus und wirken kaltverformend auf die gegeneinander geneigten Kugellaufbahnen.
Zum Entfernen des Preßstempels aus dem so bearbeiteten Gelenkaußenteil wird zuerst der Spreizkörper aus dem Preßstempel entfernt. Infolge dessen schwenken die Segmente in Richtung der Zentralachse der gesamten Anordnung und gelangen so außer Eingriff mit den Kugellaufbahnen. In einem zweiten Schritt können dann auch die Segmente aus dem fertigen Werkstück entfernt werden.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Außenteilen von Gleichlaufgelenken ist aus der deutschen Patentschrift DE 196 37 839 bekannt, das sich allerdings auf die Herstellung von sog. Rzeppa-Gleichlaufgelenken beschränkt. Im Gegensatz zu den Cross Groove-Gelenkaußenteilen verlaufen die Kugellaufbahnen bei diesem Gelenktyp in axialer Richtung. Eine axiale Trennung von Außen- und Innenteil des Gleichlaufgelenkes wird hier dadurch verhindert, daß entweder die Kugellaufbahnen und/oder die Käfigführungsfläche einen axialen Hinterschnitt aufweisen. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Vorwerkstück ebenfalls einem Arbeitsgang durch Kaltverformung unterzogen. Dies geschieht durch einen segmentweise unterschiedlich konvex gekrümmten Taumelpreßstempel, der zuerst in den Hohlraum des in einem Außenwerkzeug gelagerten und fixierten Vorwerkstückes eingetaucht wird. Aufgrund der unterschiedlichen Krümmungen der Segmente weist der Taumelpreßstempel an seiner Oberfläche rippenförmige Konturen auf, die zur Bearbeitung der Kugellaufbahnen verwendet werden.
Der Taumelpreßstempel wird dann in eine Taumelbewegung versetzt, wobei er in mehreren kreisförmigen Umläufen über die zu verformenden Flächen des Vorwerkstückes abgewälzt wird. Der Taumelpunkt dieser Bewegung liegt dabei knapp unterhalb der Unterseite des Vorwerkstückes. Während des Taumelpressens wird jeweils nur ein geringer Bereich der zu verformenden Kugellaufbahnen verformt. Sind bei dem Vorwerkstück die gewünschten Verformungen erreicht, wird der Taumelvorgang beendet und der Taumelpreßstempel wieder entfernt. Vorteilhaft ist bei diesem bekannten Verfahren, daß ein einteiliger Taumelstempel verwendet werden kann, der preisgünstiger als ein mehrteiliger Segmentstempel herstellbar ist und eine höhere Präzision bei der Herstellung von Gelenkaußenteilen gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das für die Herstellung von Rzeppa-Gleichlaufgelenken bekannte Taumelverfahren mit einteiligem Taumelpreßstempel auch für die Herstellung von Cross Groove-Gleichlaufgelenken anzuwenden.
Die Aufgabe wird mit dem in Anspruch 1 angegebenen Verfahren gelöst und zwar unter Anwendung eines Taumelpreßstempels mit den Merkmalen gemäß Anspruch 6. Der erfindungsgemäße Taumelpreßstempel hat - in einer senkrecht zu seiner Achse gerichteten Projektion - geradlinige Projektionskanten und ist besonders einfach und preisgünstig herstellbar.
Erfindungsgemäß werden dabei das Außenwerkzeug und der eine kegelstumpfförmige Außenkontur aufweisende Taumelpreßstempel, der auf seiner Außenseite den Kugellaufbahnen entsprechende Erhebungen aufweist und einen geringeren Durchmesser als der zylindrische Hohlraum des eingezogenen Vorwerkstückes hat, relativ zueinander in eine taumelnde Kreisbewegung mit einem oberhalb des Bodens des Hohlraums angeordneten Taumelpunkt versetzt, derart, dass sich die Erhebungen des Taumelpreßstempels pressend und materialumformend über die vorgeformten Kugellaufbahnen an der Innenwandung des Hohlraumes bewegen. Anschließend kann der Taumelpreßstempel aus dem Vorwerkstück axial herausgezogen und schließlich das fertige Gelenkaußenteil aus dem Außenwerkzeug ausgestoßen werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 die Anordnungen des Vorwerkstückes, des Außenwerkzeuges und des Taumelpreßstempels zu Beginn eines Verfahrens zur Herstellung des Außenteiles eines Cross Groove-Gelenkes;
  • Fig. 2a das Einziehen des Vorwerkstückes in das Außenwerkzeug;
  • Fig. 2b im Schnitt die Anordnung des Taumelpreßstempels in dem Vorwerkstück während des Einziehens;
  • Fig. 3a die Umformung des Vorwerkstückes durch den Taumelpreßstempel;
  • Fig. 3b im Schnitt die Anordnung des Taumelpreßstempels in dem Vorwerkstück während des Taumelpressens;
  • Fig. 4 ein fertiges Cross Groove-Gelenkaußenteil in Aufsicht.
    • Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens sei zunächst anhand der Fig. 1 bis 3b näher erläutert.
    Das Vorwerkstück 1, dessen Oberteil 1a zu Beginn die Form eines zum offenen Ende hin divergierenden Kelches aufweist wird in einem ersten Schritt, der in Fig. 1 dargestellt ist, in einer sich nach unten verengenden, trichterförmigen Öffnung 2a des Außenwerkzeuges 2 einer Taumelpresse zentrisch zur Maschinenachse angeordnet. An der Innenwandung des Oberteiles 1a sind bereits die Kugellaufbahnen 1c vorgeformt. Im unteren Bereich weist das Vorwerkstück 1 einstückig einen in Achsrichtung verlaufenden Zapfen 1b aus. Zur Stabilisierung ist dieser Zapfen 1b von einem in axialer Richtung verschiebbaren Mantel 3 umschlossen, an dessen Oberkante auch das kelchförmige Oberteil 1a des Vorwerkstückes 1 aufliegt. Um ein Verdrehen des Vorwerkstückes 1 während des anschließenden Taumelprozesses zu vermeiden, kann der Zapfen 1b an seiner Oberfläche eine nicht weiter dargestellte Verzahnung aufweisen, die in eine entsprechende Verzahnung des Mantels 3 greift. Denkbar wäre aber auch, daß der Zapfen 1b im Querschnitt gesehen eine unrunde Form aufweist.
    Auf den Boden des Oberteiles 1a wird anschließend ein Taumelpreßstempel 4 zentrisch zur Maschinenachse aufgesetzt. Dieser Taumelpreßstempel 4 ist in seinem unteren Bereich kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei an seiner Außenseite einstückig den Kugellaufbahnen 1c entsprechende linienartige Erhebungen 4a angeordnet sind, die in Längsrichtung gegenüber der Kegelstumpfachse des Taumelpreßstempels 4 geneigt sind.
    Der trichterförmige Abschnitt 2a des Außenwerkzeuges 2 wird durch einen zylinderförmigen zweiten Abschnitt 2b fortgesetzt, dessen Form der Außenkontur des fertigen Oberteiles 1a des Gelenkaußenteiles entspricht. Durch Ausüben eines Axialdruckes über den Taumelpreßstempel 4 wird das Vorwerkstück 1 nach unten gepreßt, wobei das kelchförmige Oberteil 1a von dem trichterförmigen Abschnitt 2a in den zylinderförmigen Abschnitt 2b des Außenwerkzeuges 2 eingezogen wird und der Zapfen 1b sowie der ihn umschließende Mantel 3 weiter nach unten geschoben werden. Dabei richten sich die Seitenwände des Oberteiles 1a so auf, daß sie am Ende des Einziehens parallel zur Maschinenachse verlaufen und die Innenwandung des Hohlraumes des Oberteiles 1a somit zylindrisch wird, wie dies der Fig. 2a entnommen werden kann. Die Form des Taumelpreßstempels 4 einschließlich seiner Erhebungen 4a ist dabei so gewählt, daß er nicht die Seitenwände des Oberteiles 1a berührt. Seine Anordnung in dem Vorwerkstück 1 während des Einziehens ist im Schnitt in Fig. 2b dargestellt.
    Anschließend werden der Taumelpreßstempel 4 und das Vorwerkstück 1 relativ zueinander in eine taumelnde Kreisbewegung versetzt, wobei der Taumelwinkel α, d.h. der Winkel zwischen der Maschinenachse und der Achse des Taumelpreßstempels 4, einstellbar ist. Ist der Taumelwinkel α größer als 0°, schneiden sich die beiden Achsen im Taumelpunkt 5, der sich im dargestellten Beispiel oberhalb des Außenwerkzeuges 2 befindet. Der Taumelpreßstempel 4 wälzt sich dabei mit seiner Außenkontur an der zylindrischen Innenwandung des Hohlraumes ab. Er ist so ausgebildet, daß die das Oberteil 1a des Vorwerkstückes 1 bearbeitende Außenseite und auch die entsprechende Erhebung 4a parallel zur Maschinenachse und zu den bereits aufgerichteten Seitenwänden des Oberteiles 1a verlaufen. Dies wird durch die gewählte Kegelstumpfform unter Berücksichtigung der Parameter der Taumelbewegung erreicht. Die relative Anordnung zwischen den Seitenwänden des Oberteiles 1a, dem Taumelpreßstempel 4 und den Erhebungen 4a ist in seitlicher Ansicht in Fig. 3a und im Schnitt in Fig. 3b dargestellt.
    Mit der eben beschriebenen Ausgestaltung wird erreicht, daß der Taumelpreßstempel 4 während des Austaumelns das Vorwerkstückes 1 immer über die ganze Höhe der Seitenwand des Oberteiles 1a bearbeitet. Dies erlaubt sowohl eine äußerst präzise als auch eine sehr effektive Bearbeitung, so daß mit diesem Verfahren eine konturnahe Form an der Innenseite des kelchförmigen Oberteiles 1a erzielt werden kann, die durch das Einziehen und Pressen alleine nicht erreichbar wäre. Insbesondere entfallen spanabhebende Nachbearbeitungen des Vorwerkstückes 1, wodurch der Zeitaufwand der Produktion und auch die Herstellungskosten eines Gelenkaußenteiles deutlich reduziert werden.
    Nach Beendigung des Taumel-Bearbeitungsprozesses wird der Taumelpreßstempel 4 aus dem fertigen Werkstück 1 herausgezogen. Wie auch beim Einziehen des Vorwerkstückes 1 wird dabei der Taumelpreßstempel 4 parallel zur Maschinenachse ausgerichtet, d.h. α ist gleich 0°. Dementsprechend muß bei der Ausgestaltung des Taumelpreßstempels 4 berücksichtigt werden, daß dessen Außenkontur einschließlich der sich an der Oberfläche des kegelstumpfförmigen Abschnittes befindenden linienartigen Erhebungen 4a, nicht einen größeren Durchmesser wie der Hohlraum des fertigen Gelenkaußenteiles aufweisen darf.
    Abschließend wird der Mantel 3 wieder nach oben geschoben, so daß das fertige Werkstück 1 einfach aus der trichterförmigen Öffnung 2a des Außenwerkzeuges 2 entnommen oder ausgestoßen werden kann. Das auf diese Weise hergestellte Außenteil eines Cross Groove-Gelenks ist in Fig. 4 in Aufsicht dargestellt.
    Die Form des hier vorgeschlagenen Taumelpreßstempels zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein möglichst großer Kontakt zwischen dem Taumelpreßstempel und dem Werkstück erreicht wird, womit eine sehr effektive Bearbeitung des Werkstückes ermöglicht wird. Ferner ist ein Taumelpreßstempel dieser Form nicht nur kostengünstiger und einfacher, sondern auch mit niedrigeren Fehlertoleranzen als der aus dem Herstellungsverfahren für Außenteile eines Rzeppa-Gleichlaufgelenkes bekannte Segment- oder Spreizstempel herzustellen.
    Es wird noch darauf hingewiesen, daß bei dem oben beschriebenen Verfahren verschiedene Typen von Taumelpressen eingesetzt werden können. Die gebräuchlichsten Taumelpressen werden nach ihren Werkzeugbewegungen in mehrere Typen klassifizieren.
    Bei der Taumelpresse vom Typ 1 führt das Außenwerkzeug 2 mit dem darin eingelegten Werkstück 1 eine angetriebene Rotationsbewegung um die Maschinenachse aus. Der Taumelpreßstempel 4 dreht sich synchron zur Rotationsbewegung des Außenwerkzeugs 2 um die um den Taumelwinkel α geneigte Taumelachse mit. Eine Translationsbewegung, die einer Hubbewegung während des Umformvorganges entspricht, wird ebenfalls durch den Taumelpreßstempel 4 hydraulisch eingeleitet. Diese Translationsbewegung wird ausgeführt, um den Taumelpreßstempel 4 zu jedem Zeitpunkt auf einer geeigneten Höhe gegenüber dem Werkstück 1 zu halten. Ist die Rotationsbewegung des Taumelpreßstempels 4 nicht angetrieben, d.h. dreht sich dieser frei um die Taumelachse mit dem Werkstück 1 mit, so spricht man von der Taumelpresse Typ 1A. Wird hingegen die Rotationsbewegung des Taumelpreßstempels 4 zusätzlich angetrieben, so wird diese Taumelpresse Typ 1B genannt.
    Die Taumelpresse vom Typ 2 besitzt ein festes Außenwerkzeug 2, das weder Translations- noch Rotationsbewegungen ausführen kann. Das Werkstück 1 ist während des gesamten Bearbeitungsvorganges stationär. Der Taumelpreßstempel 4 führt dafür insgesamt drei Bewegungen aus, eine Rotation um die Taumelachse, eine Taumelbewegung um die Maschinenachse, sowie eine hydraulisch angetriebene Hubbewegung in axialer Richtung.
    Typ 3 Taumelpressen, stellen dagegen die gängigste Art von Taumelpressen dar. Hier erfolgt die hydraulisch angetriebene Hubbewegung durch einen Zylinder im unteren Teil der Maschine. Die Translationsbewegung wird also durch das Außenwerkzeug ausgeführt. Die Taumelbewegung wird durch den Taumelpreßstempel 4 eingeleitet, Außenwerkzeug 2 und Werkstück 1 bleiben hinsichtlich der Rotationsbewegung stationär.
    Unabhängig vom Typ der verwendeten Taumelpresse kommt es allerdings für das erfindungsgemäße Verfahren nur darauf an, daß das Außenwerkzeug 2 relativ zu dem Taumelpreßstempel 4 eine taumelnde Kreisbewegung durchführt. Wie die einzelnen Bewegungskomponenten der Taumelbewegung auf die verschiedenen Werkzeugteile der jeweils verwendeten Taumelpresse aufgeteilt werden, ist dabei grundsätzlich unerheblich.

    Claims (6)

    1. Verfahren zur Herstellung des Außenteils eines Gleichlaufgelenks, wobei das Außenteil im fertigen Zustand einen Hohlraum mit einer zylinderförmigen Innenwandung aufweist, in der schräg zur Zylinderachse verlaufende und gegeneinander geneigte Kugellaufbahnen (1c) vorgesehen sind, mit folgenden Verfahrensschritten:
      a) in ein kelchförmiges Vorwerkstück (1a) für das Außenteil mit einer konisch verlaufenden Innen- und Außenwandung sowie vorgeformten Kugellaufbahnen (1c) in der Innenwandung wird axial ein Taumelpreßstempel (4) eingeführt,
      b) das Vorwerkstück (1a) wird mittels des auf den Boden des Hohlraumes aufsitzenden Taumelpreßstempels (4) durch eine Öffnung in einem Außenwerkzeug (2) gedrückt, so dass ein Einziehvorgang ausgeführt wird, bei dem das Vorwerkstück (1a) derart kaltverformt wird, dass die Innenwandung des Hohlraumes eine zylindrische Form bekommt,
      gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
      c) das Außenwerkzeug (2) und der eine kegelstumpfförmige Außenkontur aufweisende Taumelpreßstempel (4), der auf seiner Außenseite den Kugellaufbahnen (1c) entsprechende Erhebungen (4a) aufweist und einen geringeren Durchmesser als der zylindrische Hohlraum des eingezogenen Vorwerkstückes (1a) hat, werden relativ zueinander in eine taumelnde Kreisbewegung mit einem oberhalb des Bodens des Hohlraums angeordneten Taumelpunkt (5) versetzt, derart, dass sich die Erhebungen (4a) des Taumelpreßstempels (4) pressend und materialumformend über die vorgeformten Kugellaufbahnen (1c) an der Innenwandung des Hohlraumes bewegen,
      d) daraufhin wird der Taumelpreßstempel (4) aus dem Vorwerkstück (1a) axial herausgezogen und
      e) schließlich wird das fertige Gelenkaußenteil aus dem Außenwerkzeug (2) ausgestoßen.
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das Außenwerkzeug (2) mit dem darin eingelegten Werkstück (1) eine angetriebene Rotationsbewegung um eine Maschinenachse ausführt und der Taumelpreßstempel (4) sich synchron zur Rotationsbewegung des Außenwerkzeugs (2) um die um einen Taumelwinkel α geneigte Taumelachse mitdreht.
    3. Verfahren nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsbewegung des Taumelpreßstempels (4) zusätzlich angetrieben ist.
    4. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das Außenwerkzeug (2) stationär ist und der Taumelpreßstempel (4) gleichzeitig eine Rotation um die Taumelachse, eine Taumelbewegung um die Maschinenachse und eine Hubbewegung in axialer Richtung ausführt.
    5. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das Außenwerkzeug (2) eine Hubbewegung in axialer Richtung und der Taumelpreßstempel (4) gleichzeitig eine Rotation um die Taumelachse und eine Taumelbewegung um die Maschinenachse ausführen.
    6. Taumelpreßstempel (4) zur Herstellung des Außenteils für ein Gleichlaufgelenk, welches einen Hohlraum mit einer zylinderförmigen Innenwandung aufweist, in der schräg zur Zylinderachse verlaufende gegeneinander geneigte Kugellaufbahnen (1c) vorgesehen sind,
      dadurch gekennzeichnet, dass er eine kegelstumpfförmige Außenkontur mit darauf angeordneten linienartigen Erhebungen (4a) aufweist, die schräg zur Kegelstumpfachse verlaufen und gegeneinander geneigt sind, wobei die kegelstümpfförmige Außenkontur und die darauf angeordneten linienartigen Erhebungen (4a) bezüglich eines Taumelpunktes (5), der sich in einem Abstand vom verdickten Ende der Außenkontur des Taumelpreßstempels (4) auf dessen Mittelachse befindet, derart ausgebildet sind, daß sie beim Abwälzen an der zylinderförmigen Innenwandung des Hohlraumes während des Austaumelns parallel zur zylinderförmigen Innenwandung des Hohlraumes verlaufen.
    EP00912491A 1999-04-08 2000-02-21 Verfahren zur herstellung von gleichlaufgelenken Expired - Lifetime EP1165272B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
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