CH532434A

CH532434A - Verfahren zur Herstellung von Maschinenteilen mit mindestens angenähert ununterbrochenem Faserverlauf

Info

Publication number: CH532434A
Application number: CH1336770A
Authority: CH
Inventors: Deussen Emil
Original assignee: Deussen Emil
Priority date: 1970-09-08
Filing date: 1970-09-08
Publication date: 1973-01-15

Description

Verfahren zur Herstellung von Maschinenteilen mit mindestens angenähert ununterbrochenem Faserverlauf
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Maschinenteilen mit mindestens angenähert ununterbrochenem Faserverlauf. Dieses Verfahren soll sich insbesondere für spanlose Kaltverformung in massgerechter Zeichnungsform ohne nachträgliche Spanabnahme durch Drehen, Hobeln oder Fräsen und ohne thermische Nachbehandlung eignen.

Maschinenelemente, die durch Pressen oder durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt werden, haben in der Regel einen unterbrochenen Faserverlauf. Ein unterbrochener Faserverlauf wirkt sich jedoch oft ungünstig auf die Maschinenteile aus, da er die Ursache für Härterisse, Ermüdungsbrüche od. dgl. sein kann. Diese Nachteile würden sich vermeiden lassen, wenn es gelingt, Maschinenteile mit ununterbrochenem Faserverlauf herzustellen. Voraussetzung hierfür ist, dass auch der Rohling einen ununterbrochenen Faserverlauf aufweist.

Der einzige Körper, der weitestgehend mit einem ununterbrochenen Faserverlauf hergestellt werden kann, ist die Kugel. Bei der Herstellung von Kugeln wird bisher ein zylindrischer Rohling derart in die Presse eingelegt, dass der Faserverlauf des Rohlings sich in Richtung der Presskraft erstreckt. Bedingt durch die Tatsache, dass bei dem Rohling an den beiden Stirnseiten der Faserverlauf unterbrochen ist, weist auch die Kugel in Richtung einer Achse einen unterbrochenen Faserverlauf auf. Da ferner der Rohling stets etwas grösser gewählt wird als der Rauminhalt des Presswerkzeuges bzw. der fertigen Kugel, entsteht während des Pressens ein sogenannter Aquator an der Kugel, der anschliessend abgeschliffen wird.

Dieses Abschleifen führt aber wiederum zu einer Unterbrechung des Faserverlaufes, so dass es vor allem bei Stossbelastungen vorkommen kann, dass die Kugeln abblättern oder platzen, d. h. in zwei Hälften zerfallen.

Die vorliegende Erfindung befasst sich nun mit dem Problem Maschinenteile herzustellen, bei denen der Faserverlauf praktisch nicht unterbrochen ist, wobei das zur Anwendung kommende Verfahren ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand einfach durchführbar sein soll.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass ein Rohling zu einem kugelförmigen Gebilde mit, durch punktförmiges Zusammenziehen der Fasern auf kleinster Fläche, mindestens angenähert ununterbrochenem Faserverlauf verpresst wird, das entweder als solches verwendbar ist, oder anschliessend in einen anderen geometrischen Körper umgeformt wird, ohne den mindestens angenähert ununterbrochenen Faserverlauf zu unterbrechen. Es sind damit Maschinenteile herstellbar, die aufgrund ihres günstigen Faserverlaufes den bisherigen Teilen überlegen sind, wie sich dies noch aus den weiteren Ausführungen ergeben wird.

Zweckmässig kann vorgesehen werden, dass für die Herstellung des kugeligen Gebildes ein Rohling verwendet wird, der das gleiche Volumen wie die fertige Kugel hat und dessen Faserverlauf quer zur Pressrichtung liegt. Durch die besondere Abmessung des Rohlings und durch den querliegenden Faserverlauf kann man eine Kugel erhalten, die einen mindestens angenähert ununterbrochenen Faserverlauf hat und daher anderen Kugeln überlegen ist. Bei dieser Verformungsmethode werden die Fasern gewissermassen auf einen Punkt zusammengezogen, also wiederum auf eine kleine Fläche, welche die Güte der Kugel keinesfalls beeinträchtigt.

Auf jeden Fall entstehen mit dem neuen Verfahren vorteilhaft Kugeln, die denjenigen Erzeugnissen überlegen sind, die erst durch Schleifen ihre Kugelform erhalten, wie dies eingangs erwähnt wurde.

Weiter kann vorgesehen werden, dass das kugelige Gebilde in einem Gesenk und mit einem abgesetzten Stempel zu einer Buchse verformt wird. Auch hier entsteht ein mindestens angenähert ununterbrochener Faserverlauf, der die jeweilige Buchse überaus widerstandsfähig macht und zu keinen frühzeitigen Alterungserscheinungen führt.

In der Zeichnung ist das erfindungsgemässe Verfahren anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Presswerkzeug mit eingelegtem Rohling,
Fig. 2 eine mit dem Werkzeug nach Fig. 1 hergestellte Kugel,
Fig. 3 ein geöffnetes Werkzeug, in welchem eine Kugel zu einer Buchse verformt werden soll,
Fig. 4 die in dem Werkzeug nach Fig. 3 hergestellte Buchse.

Zur Herstellung der in der Fig. 2 dargestellten Kugel 1 wird gemäss Fig. 1 zwischen die Werkzeughälften 4 und 5 ein zylindrischer Rohling 2 so eingelegt, dass seine Fasern 3 quer zur Pressrichtung verlaufen. Der Rohling entspricht in seinem Inhalt dem Volumen des geschlossenen Werkzeuges 4, 5. Die nach dem Pressvorgang gebildete Kugel 1 (Fig. 2) weist keinen Äquator auf und die Fasern 3 sind an den Stellen 6, 7 auf kleinster Fläche punktförmig zusammengezogen, was praktisch einen ununterbrochenen Faserverlauf ergibt.

Wie die Fig. 3 zeigt, kann die Kugel 1 mit dem Gesenk 8 und dem Stempel 9 zu einer Buchse 10 mit Boden 11 (Fig. 4) verformt werden. Der sich jeweils ergebende mindestens angenähert ununterbrochene Faserverlauf 3 ist in der Fig. 4 dargestellt.

Soll die Buchse 10, 11 in massgerechter Zeichnungsform hergestellt werden, so ist es erforderlich, eine vorgefertigte Kugel zu verwenden, deren Volumen dem Volumen des Endproduktes entspricht. Nach dem Pressvorgang ist, abgesehen von etwaigen Schleif- oder Polierarbeiten, keine Bearbeitung durch Spanabnahme mehr erforderlich. Ebenso entfällt jegliche thermische Nachbehandlung, da der jeweils vorgeschriebene Härtegrad durch die volumengerechte Verformung erreicht werden kann.

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zur Herstellung von Maschinenteilen mit mindestens angenähert ununterbrochenem Faserverlauf, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohling zu einem kugelförmigen Gebilde mit, durch punktförmiges Zusammenziehen der Fasern auf kleinster Fläche, mindestens angenähert ununterbrochenem Faserverlauf verpresst wird, das entweder als solches verwendbar ist, oder anschliessend in einen anderen geometrischen Körper umgeformt wird, ohne den mindestens angenähert ununterbrochenen Faserverlauf zu unterbrechen.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für die Fertigung des kugeligen Gebildes (1) ein Rohling (2) verwendet wird, der das gleiche Volumen wie die fertige Kugel (1) hat und dessen Faserverlauf (3) quer zur Pressrichtung liegt.

2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das kugelige Gebilde (1) in einem Gesenk (8) und mit einem abgesetzten Stempel (9) zu einer Buchse (10) verformt wird.