CN102256720B - 用于制造铆接凸缘的旋转改型方法 - Google Patents

Abstract

总而言之，本发明涉及一种旋转改型方法，该旋转改型方法用于制造滚动轴承(10)尤其是轮轴轴承(10)的铆接凸缘(1)，其中，铆接凸缘(1)由轮毂(2)的圆柱形部件借助沿轮毂旋转轴线方向定向的滚轧工具(11)来成型。目的在于构造更有利的改型过程，保持低材料应力，并准确调设轴承预紧。为此，滚轧工具的至少一个第一滚动体列的第一旋转滚动体成型铆接凸缘，其中，滚轧工具的第一滚动体的旋转轴线在铆接过程中与滚动轴承的旋转轴线形成第一夹角。由此可实现的是，以更小的成型力更均匀地作用在轮毂圆柱形部件的整个周边上，并且此外，借助保持元件(5a)在冷成型之前即已实现了轮轴轴承的暂时预紧。

Description

用于制造铆接凸缘的旋转改型方法

技术领域

本发明涉及一种旋转改型方法，该旋转改型方法用于制造滚动轴承的、尤其是轮轴轴承的铆接凸缘，其中，铆接凸缘由滚动轴承的轮毂的圆柱形部件借助沿轮毂旋转轴线方向定向的滚轧工具来成型。

背景技术

这种方法应用于以下情况，即，当在滚动轴承内必须持续地维持预紧时。这种预紧通常通过外圈和内圈、滚动体和轮毂，其中，铆接凸缘应将所提到的构建之间的作用链保持持续的闭合状态。

为了进行铆合，在滚动轴承中，特别是轮轴轴承中至少应组装基本构件，并且随后将由轮毂的圆柱形部件构成的铆接凸缘从铆接凸缘的圆柱形形状引入到主要在径向上的形状。典型地，包括润滑地预装配如内环、外环、滚动体密封装置的构件。

按现有技术的铆合通过滚轧铆接或铆钉冲模实现。为此将滚铆工具(也称为铆钉镦锻机)安置在待成型的轮毂的圆柱形部件上，并使其进行摆动运动，其中，铆接凸缘通过铆钉冲模底侧的性质成型并引入到正确的位置中。

已被证明为有问题的是，在使用铆钉冲模方法时，经常会造成不希望发生的内环扩张。此外，在强烈改型的情况下，在铆接凸缘上产生大的材料应力。这两点可导致废件或滚动轴承的使用寿命严重缩短。这尤其会在铆钉冲模过程后铆接凸缘回弹时发生。

此外，铆钉冲模的复杂的运动流程还包括运行昂贵的设备，该设备与铆钉冲模受限制的耐久性相联系地导致了高成本。

由DE 10 2006 019023A1公知一种用于装配轮毂单元的方法，该方法以铆钉冲模为基础。此外，将轮轴轴承件推到毂轴上，并且成型毂轴上的凸缘，用于内环的轴向固定。

发明内容

本发明基于以下任务，即，提出一种旋转改型方法，该旋转改型方法至少可进一步抑制上面提到的缺点。

该任务通过开头提及类型的旋转改型方法由以下方式来解决，即，滚轧工具的至少第一滚动体列的旋转的第一滚动体成型铆接凸缘，并且滚轧工具的第一滚动体的旋转轴线在铆接过程中与滚动轴承的旋转轴线形成第一夹角。

此外，该任务通过开头提及类型的、借助旋转改型方法制成的滚动轴承，尤其是轮轴轴承来解决。

按本发明的用于制造铆接凸缘的旋转改型方法，铆接凸缘由滚动轴承的轮毂的圆柱形部件借助于滚轧工具来形成。此外，将沿轮毂旋转轴线方向的滚轧工具引导在轮毂的圆柱形部件上，并且使该滚轧工具关于该圆柱形部件进行旋转运动。也就是说，对于该过程，无论是轮毂还是滚轧工具都可围绕滚动轴承的旋转轴线旋转。在旋转期间，为实现力传递，轮毂和滚轧工具通过滚轧工具的滚动体接触。为此，滚动体可以实施成圆柱形、成锥形的或在纵剖面上是凹形或凸形的，并且在旋转期间，滚动体在轮毂待成型的部分上沿周向滚轧。通过由滚动体传递的力实现冷成型，冷成型将轮毂的圆柱形部件扩开并在径向上向外推。在此，铆接凸缘在内环的内半径上扩展，由此持久地在轴向上固定内环，或者说，轮轴轴承通过滚动体和外环预紧。

由此，通过滚轧作用，滚动体造成滚动轴承的铆合。这种冷成型的方式也称为滚压，或者说滚轧工具称为滚压工具。

滚轧工具的滚动体的外面成型滚动轴承的铆接凸缘。滚动体可布置在一个或多个滚动体列中。以这种方式，铆接凸缘的径向上不同的区域得到同时加工。这是一个均衡的过程，该过程实现了到轮毂的整个周边上的限定的力传递。通过多个滚动体列可同时产生多于一个的力方向，用于成型铆接凸缘。

第一滚动体列以其滚动体的旋转轴线与滚动轴承的旋转轴线形成第一夹角。相应地可适用于第二或更多的滚动体列。

有利的是，滚轧工具可具有一定数量的滚动体列，或者可以依次运用仅带有一个或两个滚动体列的不同的滚轧工具，从而将铆接凸缘引入期望的形状中。

有利的是，滚轧工具在改型区域中允许更多空间，尤其是在铆接过程期间到内环的更大的通道。由此可通过保持元件，例如夹具，在铆合完全结束之前就已维持预紧，方法是：将保持元件置于传动侧的内环上，并在铆合之前预紧。在公知的铆钉冲模方法不提供该选择，因为铆钉冲模本身占据了很多空间，并且此外还必须执行摆动运动，摆动运动不允许事先的预紧。此外，如由铆钉冲模所公知那样的、在铆接凸缘和内环之间的不利的间隙形成由此得到持续抑制。

本方法可用于生产具有铆接凸缘的滚动轴承或轮轴轴承，铆接凸缘在传动侧具有一个或多个滚压面，这些滚压面与滚动轴承的旋转轴线对中心，并且与与滚动轴承的旋转轴线围成夹角。

滚压面可在必要时与相邻的面形成一个或两个呈环形的棱边，这些相邻的面必要时具有滚压的、在纵剖面上为凹形或凸形的形状。滚压面的数量和位置能以如下方式选择，即，最理想地维持预紧。作为选择，可将滚压面匹配于例如是关节钟形罩的驱动件的形状，从而实现与驱动链的驱动件的稳固的螺栓拧合。

通过附图说明和/或从属权利要求对按本发明的其它有利的构造和优选的改进方式进行说明。

附图说明

有利

下面，借助在附图中示出的实施例对本发明进行详细介绍和阐释。

其中：

图1示出在利用单列滚轧工具进行的铆接过程中的轮轴轴承的剖开视图；

图2示出带有铆接凸缘上的滚压面的轮轴轴承的剖开视图；

图3示出由图2所示的轮轴轴承的透视视图；

图4示出带有三个在铆接凸缘上的滚压面的轮轴轴承的剖开视图；

图5示出由图4所示的轮轴轴承的透视视图；以及

图6示出带有三个在铆接凸缘上成锥形的滚压面的轮轴轴承的局部绘制的剖开视图。

具体实施方式

图1示出在利用单列滚轧工具11进行的滚铆过程中轮轴轴承10的剖开视图，此外，滚轧工具11也称为滚压工具11。

轮轴轴承10已预装配，也就是说，内环3和外环4已装配。滚动轴承10的滚动体同样已装配，但未在图1中绘制出。这同样适用于能典型地实施为盒式密封件的密封装置。轮轴轴承10的润滑也已引入。

预紧优选在铆合期间维持，也就是说，在滚压期间中通过保持元件5a维持，该保持元件可通过未示出的机构来固定。以这种方式可在冷成型之前已经维持轮轴轴承10的预紧。预紧力由传动侧的内环3通过未示出的滚动体转移至外环4上，并由该外环继续通过法兰侧的滚动体列的滚动体转移至法兰侧的内环3上。力在此处由轮毂2承受。一旦冷成型已发生且铆接凸缘1完全塑型，保持元件5a就会松脱，并通过铆接凸缘1来维持预紧力。

有利的是，可在滚压时不回弹传动侧的内环3。在铆钉冲模中产生以下问题，即，在改型过程中也必须持续形成预紧。这出现在成型过程与回弹过程的持续交替中。在滚压时可与此相反地借助保持元件5a将成型和暂时的预紧有利地分开。由此，可基本上更精确地形成预紧，并更好地达到制造公差。

有利的是，滚压流程相比铆钉冲模更为稳定，由此，铆接过程更为简单且更易控制。通过保持元件(夹具)作用到内环上的可更准确调节的力，可准确地调设回弹进而预紧。

有利的是，可在使用滚动工具11时使用相比在铆钉冲模中更小的成型力，由此，滚动工具11的停滞时间不会轻易地延长，并且也可期望用于该方法的更小的能耗。

在滚压时，滚压工具11在转动方向7上转动，由此，必要时通过弹簧件，将成型力通过滚动体列6的滚动体传递到铆接凸缘1上。成型力由以下方式产生，即，滚动工具11沿轮毂2的旋转轴线13而部分地伸入到轮毂2的可成型的部分中。

在该实施例中，滚动体列6的滚动体成圆柱形地成型，由此，在铆接凸缘1上产生滚压面16。面16位于所设想的圆锥体上，该圆锥体以旋转轴线13对中心，并且具有张开角，该张开角对应于角12的两倍，其中，角12是旋转轴线13和滚动体列6的滚动体的旋转轴线9之间的夹角。

图2和3分别示出带有在铆接凸缘1上的滚压面16的轮轴轴承的剖开视图和透视视图。

有利的是，滚压面16与铆接凸缘1或者说轮毂2的邻接面形成棱边15和14，由此，铆接凸缘1可最佳地匹配于驱动件，例如关节钟形罩。

有利的是，能以如下方式选择滚压工具11的滚动体的力的方向，即，使得铆合后的铆接凸缘的硬化不是必需的，并且可对未硬化状态中的铆接凸缘施加必需的预紧。

为图解说明，将滚压工具的滚动体6绘制在以下位置上，即，滚动体6在铆接过程期间在内部具有的与滚轧铆接凸缘1相对的位置。所属的滚动体列在滚压时围绕与轮轴轴承在运行期间的轴线相同的轴线旋转。

在滚压期间，铆接凸缘1的轴向膨胀降低，这有利于更大的径向膨胀。有利的是，在此使用呈环形的夹具5b，该夹具在整个周边上平放在内环3的端侧上。由此，在铆接过程中维持均匀的预紧。

图4和图5分别示出带有三个在铆接凸缘45上的滚压面的轮轴轴承的剖开视图和透视图。这些面由棱边27、28、29、30分界。

同样绘制出滚动工具所使用的滚动体，并且具有三个不同成型的、非圆柱形的区域41、42、43，这些区域可用于冷成型。在棱边27和28之间的第一面由滚动体的圆锥形(成锥形的)区域成型，并且相应地具有该形状。在铆接凸缘45的棱边28和29之间的第二面是凸的，因为该面通过滚动体的凹形区域41成型。在棱边29和30之间的呈环形的第三面如第一面那样也成锥形。

产生的滚压面分别与旋转轴线13围成角。对于凹形或凸形滚压面而言同样给出与旋转轴线的夹角。为此可形成直线，该直线通过邻接的、呈环形的棱边的两个点分布在相对于旋转轴线的纵向平面中。由这条直线和旋转轴线13形成的角也是在棱边之间的滚压面与旋转轴线13围成的角。由此，能以简单的方式将滚压面的定向与其形状的构造方式分开。

通过滚动体的特殊形状，能以唯一的滚压过程实现铆接凸缘45的期望形状。原则上，铆接凸缘45的形状也可通过三个依次的滚压过程制造出，也就是说，两个过程利用圆柱形或成锥形的滚动体来制造，并且第三个过程利用凹形滚动体来制造。

夹具5b的使用与由图2和图3所示的夹具5a的使用相一致。

图6示出带有三个在铆接凸缘31上的滚压面21、22、23的轮轴轴承的局部绘制的剖开视图。

有利的是，现在铆接凸缘通常通过不同滚压工具的使用或者说不同滚轧工具的使用来制造，这些工具无论在其滚动体的形状上、其定向上或是其径向间距上都与旋转轴线13区分开来。由此，可将铆接凸缘31引入到能最佳地匹配驱动件的形状。迄今为止，必须忍受通过铆接凸缘基本不变的形状而导致的空间损失。借助按本发明的方法，铆接凸缘31不仅可以维持预紧，还可以最优地且成本低廉地匹配于周边的构件。

在铆接凸缘31中，通过滚压面21、22、23形成四个呈环形的棱边17、18、19、20。锥形的滚压面21、22、23的提出不仅允许了轮轴轴承的最佳匹配，而且还提供了准确定义的支持面，该支持面可平置在驱动件例如关节钟形罩的面上，以便实现用于将滚动轴承与关节钟形罩螺栓拧合的最佳轴向力传递。

总而言之，本发明涉及一种旋转改型方法，用于制造滚动轴承的、尤其是轮轴轴承的铆接凸缘，其中，铆接凸缘由轮毂的圆柱形部件借助沿轮毂旋转轴线方向定向的滚轧工具来成型。目的在于构造更有利的改型过程，保持低材料应力，并准确调设轴承预紧。为此，滚轧工具的至少第一滚动体列的第一旋转滚动体成型铆接凸缘，其中，滚轧工具的第一滚动体的旋转轴线在铆接过程中与滚动轴承的旋转轴线形成第一夹角。由此可实现的是，以更小的成型力更均匀地作用在轮毂的圆柱形部件的整个周边上，并且此外，借助保持元件在冷成型之前即已实现了轮轴轴承的暂时预紧。

附图标记列表

A                 由图2所示的截面

B                 由图4所示的截面

1                 铆接凸缘

2                 轮毂

3                 内环

4                 外环

5a、b             保持元件

6                 滚动体

7                 转动方向

8                 滚动体容纳部

9                 滚动体的旋转轴线

10                轮轴轴承

11                滚轧工具

12                第一夹角

13                轮轴轴承的旋转轴线

14、15            棱边

16                滚压面

17、18、19、20    棱边

21、22、23        滚压面

27、28、29、30    棱边

31                铆接凸缘

40、42            圆锥形区域

41                凹形区域

43、44            圆柱形区域

45                铆接凸缘

Claims (6)

1.旋转改型方法，用于制造滚动轴承（10）的铆接凸缘（1、31、45），其中，铆接凸缘（1、31、45）由所述滚动轴承（10）的轮毂（2）的圆柱形部件借助沿所述轮毂（2）的旋转轴线（13）的方向定向的滚轧工具（11）来成型，其特征在于，所述滚轧工具（11）的至少一个第一滚动体列的旋转的第一滚动体（6）成型所述铆接凸缘（1、31、45），并且其中，所述滚轧工具（11）的所述第一滚动体（6）的旋转轴线（9）在铆接过程中与所述滚动轴承（10）的所述旋转轴线（13）形成第一夹角（12），并且在铆接过程期间，所述滚动轴承（10）通过保持元件（5）来预紧，所述保持元件（5）还用于在滚压时将成型和暂时的预紧分开。

2.按权利要求1所述的方法，其中，所述滚轧工具的第二滚动体列的旋转的第二滚动体成型所述铆接凸缘（31），并且所述滚轧工具的所述第二滚动体的旋转轴线在铆接过程中与所述滚动轴承的旋转轴线形成第二夹角。

3.按权利要求2所述的方法，其中，所述第一滚动体列（6）、所述第二滚动体列和/或其它滚动体列的呈圆柱形或呈圆锥状的滚动体同时利用所述滚轧工具（11）成型所述铆接凸缘（31）。

4.按权利要求1-3之一所述的方法，其中，利用不同的滚轧工具（11）依次滚轧，并且，所述滚轧工具（11）在所述滚轧工具的滚动体的形状上或是在所述滚轧工具相对于所述滚动轴承的旋转轴线（13）的定向上不同，从而前后相继的成型力以不同的方向作用到所述轮毂（2）的所述圆柱形部件上。

5.按权利要求1-3之一所述的方法，其中，在铆接过程中，所述滚轧工具（11）和/或所述轮毂（2）围绕所述滚动轴承（10）的旋转轴线（13）转动。

6.按权利要求1-3之一所述的方法，其中，所述滚动轴承（10）是轮轴轴承。