CS258451B2

CS258451B2 - Die for crank arm production for welded crankshaft

Info

Publication number: CS258451B2
Application number: CS29080A
Authority: CS
Inventors: Erik Hansen
Original assignee: Man B & W Diesel As
Priority date: 1979-07-05
Filing date: 1980-01-14
Publication date: 1988-08-16

Description

258451 2258451 2

Vynález se týká zápustky pro výrobu ramena kliky pro svařovaný klikový hřídel, kterásestává z prvního lisovacího nástroje a druhého lisovacího nástroje přemístitelných směremk sobě a od sebe, přičemž první lisovací nástroj je opatřen horní plochou pro uloženíplochého polotovaru se dvěma prozatímními čepy vystupujícími v opačných směrech z protilehlých,bočních stran polotovaru v místech výsledného klikového čepu a výsledného hlavního ložiskové-ho čepu ramena kliky, přičemž v horní ploše prvního lisbvacího nástroje je vytvořeno vybránípro uložení jednoho z prozatímních čepů, zatímco k druhému lisovacímu nástroji je připevněnlisovací trn vystupující z druhého lisovacího nástroje souose s vybráním směrem dolů k prvnímulisovacímu nástroji.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a die for producing a crank arm for a welded crankshaft consisting of a first die and a second die displaceable to one another and wherein the first die is provided with a top surface for receiving a flat blank with two intermediate pins extending in opposite directions from opposite , the sides of the blank at the locations of the resultant crank pin and the resulting main crank arm journal, wherein a recess is provided in the upper surface of the first gripping tool to receive one of the intermediate pins, while a stamping mandrel extending from the second stamping tool is coaxial to the other die tool selecting downwardly to the first punching tool.

Dosud známé obdobné zápustky jsou popsány v USA patentovém spisu 2 403 049, podlekterého se plochý polotovar ková mezi dvěma raznicemi, čímž vzniká rameno kliky s dvěmavystupujícími čepy, které svými základnami přímo přecházejí v boční strany ramena. V další známé a v literatuře popsané zápustce tohoto druhu se fáze lisování nebovytlačování, tj. axiální prodlužování prozatímních čepů, provádí jako proražení, což mána jedné straně za následek značné ztráty materiálu polotovaru a na druhé straně ještěpodstatnější důsledek spočívající v tom, že původní radiální tečení materiálu, pokud k takovémutečení v prodlužovaném nebo vytlačovaném čepu vůbec dojde, bude podstatně menší než připoužití zápustky podle vynálezu.Known similar dies are described in U.S. Pat. No. 2,403,049, wherein a flat blank is formed between two dies, thereby forming a crank arm with two inlet pins which, with their bases, pass directly into the sides of the arm. In a further known and literature-described die of this kind, the pressing or extrusion phase, i.e. the axial extension of the intermediate pins, is performed as a puncture, which results in considerable loss of the stock material and, on the other hand, an even more substantial consequence of the original radial flow the material, if such an engagement in the elongated or extruded pin occurs at all, will be substantially less than that of the die of the invention.

Uvedené nedostatky známých řešení odstraňuje zápustka podle vynálezu, jehož podstataspočívá v tom, že ve vybrání je s radiální mezerou od bočních stěn vybrání uloženo kovadloa příčný průřez lisovacího trnu se směrem k prvnímu lisovacímu nástroji zmenšuje, přičemž -lisovací nástroje jsou opatřeny prostředky pro vymezení vzájemného pohybu těchto lisovacíchnástrojů směrem k sobě při přiblížení čelní strany lisovacího trnu k protilehlé čelnístraně kovadla. Dále je výhodné, jestliže vnější průměr kovadla činí 40 až 60 % vnitřního průměruokolního vybrání a na lisovacím trnu je vytvořen vydutý přechod, jehož podélný průřezmá tvar kruhového oblouku, přičemž vydutý přechod směrem k volnému konci lisovacího trnupřechází v mírně kuželovitý dřík.The above mentioned drawbacks of the known solutions are eliminated by the die according to the invention, which consists in that an anvil is placed in the recess with the radial gap from the side walls of the recess and the cross-section of the pressing mandrel decreases towards the first pressing tool, the pressing tools being provided with means for defining relative movement of these pressing tools towards each other when approaching the front side of the press mandrel to the opposite end face of the anvil. Furthermore, it is preferred that the anvil's outer diameter is 40 to 60% of the inner diameter of the recess, and a concave transition is formed on the pressing mandrel, the longitudinal cross-sectional shape of which is circular, with the concave transition towards the free end of the pressing mandrel extending into the slightly conical shaft.

Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá v tom, že zápustkou podle vynálezu se dosáhnevysokého místního stlačení a uzavření pórů v oblasti polotovaru, která navazuje na vykovanévybrání a která v hotovém svařeném klikovém hřídeli tvoří přechod mezi ramenem s navazujícímklikovým nebo ložiskovým čepem. Tímto opatřením se zvyšuje mechanická pevnost této značněnamáhané oblasti klikového hřídele, ve které je obvykle čtyřikrát až pětkrát větší namáhánínež mezi konci válcových čepů. Při vytváření prolisování dochází k tečení materiálu dovytlačovaného čepu a když se tato operace provádí na předkovaném nebo válcovaném polotovaru,ve kterém vlákna probíhají v rovině polotovaru, dosáhne se orientování vláken přibližněrovnoběžně s povrchem ramena uvnitř a na obou stranách žlábku, a to i po konečném obrobeníklikového hřídele.The new and higher effect of the invention is that the die according to the invention achieves a high local compression and closure of the pores in the region of the blank which forms the forged recess and which forms a transition between the arm and the downward or bearing pin in the finished crankshaft. This measure increases the mechanical strength of this heavily loaded crankshaft area, in which it is typically four to five times more stress than between the ends of the cylindrical pins. When the embossing is made, the material of the embossed pin creeps, and when this operation is performed on a preformed or rolled blank in which the filaments run in the blank plane, the orientation of the filaments is approximately parallel to the surface of the arm inside and on both sides of the groove, even after the final machining of the key. shaft.

Uvedené výhody se dosáhnou již omezeným vytlačováním, při kterém vznikají jen poměrněnízké vystupující čepy, ke kterým se dodatečně přivařují samostatně vyrobené klikové aložiskové čepy. Je však možné vytlačovat tak dlouhé čepy, že čepy na dvou sousedních ramenechvýsledného klikového hřídele mohou být spolu svařeny přímo, podobně jak je pospáno v USApatentovém spisu 2 403 049. V tonto případě je vhodné vykovávat vybrání současně s přibližněaxiálním vytlačením příslušného čepu a každý čep v následující operaci podrobit kombinaciaxiálního a radiálního roztažení.These advantages are achieved by the already limited extrusion, in which only relatively large protruding pins are formed, to which separately manufactured crank and bearing pins are welded. However, it is possible to extrude such long pins that the pins on the two adjacent arms of the resulting crankshaft can be welded directly to one another, similar to that described in U.S. Pat. No. 2,403,049. subjecting the subsequent operation to a combinatorial and radial extension.

Rozčleněním vytlačování do dvou po sobě následujících operací se dosáhne toho, žeprůběh vláken po celé délce čepu se zvláště těsně přiblíží k požadovanému průběhu rovnoběžněs povrchem, čímž se dosáhne optimální pevnosti výsledného klikového hřídele. 3 258451 Při vytlačování čepu současně s vykováním vybrání, které tento čep obklopuje, můžebýt druhý lisovací nástroj opatřen osově symetrickým lisovacím trnem vystupujícím souosez rovinné lisovací plochy a souosým s lisovacím prstencem, přičemž průměr lisovacího trnuje přibližně roven průměru protilehlého otvoru v prvním nástroji.By dividing the extrusion into two successive operations, it is achieved that the course of the fibers along the entire length of the pin is particularly close to the desired course parallel to the surface, thereby achieving optimum strength of the resulting crankshaft. When extruding the pin simultaneously with the forging of the recess surrounding the pin, the second pressing tool may be provided with an axially symmetrical pressing mandrel extending the coaxial plane of the pressing surface and coaxial with the pressing ring, the pressing mandrel diameter approximately equal to the diameter of the opposite opening in the first tool.

Pro doplnění téměř čistě axiálního vytlačování prováděného popsaným lisovacím trnemjeStě kombinovaným axiálním a radiálním roztažením vytlačeného čepu lisovacího zařízeníopatřeno druhým osově symetrickým lisovacím trnem používaným po prvním lisovacím trnu,přičemž průměr tohoto druhého lisovacího trnu se směrem k prvnímu lisovacímu nástrojizmenšuje a v otvoru prvního lisovacího nástroje je centrálně uspořádáno osově symetrickékovadlo. Kovadlo dosednutím na čelu čepu vylučuje při pokračujícím pohybu druhého lisovacíhotrnu tečení materiálu ve střední části čepu axiálním směrem, takže materiál vytlačovanýtímto dsíuhýra lisovacím trnem vytvoří radiální rozšíření volného konce čepu a zvětší sei celková osová délka čepu. Důsledkem toho je, že úsek válcového čepu, ve kterém vlákna probíhají rovnoběžněs povrchem, je delší než lze dosáhnout jedinou lisovací operací.To complement the almost purely axial extrusion carried out by the described pressing mandrel, the second axially symmetrical press mandrel used after the first press mandrel is provided by the combined axial and radial extension of the extruded press die, wherein the diameter of the second press mandrel decreases towards the first press tool and is centrally located in the opening of the first press tool. an axially symmetric bar is arranged. The anvil, by abutting the pivot face, eliminates the axial flow of the material in the central portion of the pivot while continuing the second punching die, so that the material extruding through the pusher through the punch creates a radial extension of the free end of the pivot and increases the total pivot length of the pivot. As a result, the section of the cylindrical pin in which the fibers run parallel to the surface is longer than can be achieved by a single pressing operation.

Vnější průměr kovadla činí 40 až 60 % vnitřního průměru otvoru, ve kterém je kovadlouspořádáno.The outer diameter of the anvil is 40 to 60% of the inner diameter of the hole in which the anvil is arranged.

Druhý lisovací trn s výhodou sestává z vyduté části, jejíž profil je tvořen částíkruhového oblouku, přičemž vydutá část směrem k volnému konci druhého lisovacího trnupřechází v mírně kuželovitý dřík. Pomoci vyduté části druhého lisovacího trnu se dosáhneodpovídajícího zakřiveného průchodu vláken podél vnitřního povrchu vytlačeného dutéhočepu a tím i žádoucího plynulého přechodu ve vlákna mezi klikovým a ložiskovým čepem výsledné-ho ramena kliky.Preferably, the second press mandrel consists of a concave portion whose profile is formed by a circular arc, the concave portion extending into a slightly conical shaft towards the free end of the second pressing mandrel. With the concave portion of the second pressing mandrel, a corresponding curved passage of the fibers is achieved along the inner surface of the extruded hollow pin and thereby a desirable smooth transition into the fiber between the crank and bearing pin of the resulting crank arm.

Nejvíce vystupující část axiálního profilu lisovacího prstence má tvar části kruhovéhooblouků, který je soustředný s vydutou obloukovou částí podélného profilu druhého lisovacíhotrnu, když první a druhý lisovací nástroj provedou pohyb směrem k sobě. Při použití takovésady nástrojů se dosáhne toho, že tlouštka materiálu spojujícího čep s ramenem bude v řezuOsou čepu konstantní.The most protruding portion of the axial profile of the press ring is in the form of a circular arc portion which is concentric with the concave arch portion of the longitudinal profile of the second press fit when the first and second press tools move toward each other. By using such a set of tools, it is achieved that the thickness of the material connecting the pin to the arm is constant in the section of the pin.

Ve výhodném provedení lisovacího zařízení podle vynálezu vystupuje lisovací prstenecz opěrného prstence, který je z vnější strany kuželovitý a je vyjímatelně uložen ve spodnímlisovacím nástroji, přičemž vnitřní povrch opěrného prstence tvoří otvor, do kterého jevytlačován čep. Opěrný prstenec je v axiálním směru rozdělen v nejméně dva segmenty. Tatokonstrukce umožňuje vytlačit přesně válcový čep a také v tomto čepu v maximálním rozsahuzachovat průběh vláken rovnoběžně s povrchem, a to i po obrobení čepu. Při vyjímání vykonané-ho polotovaru ze spodního nástroje je opěrný prstenec zvedán spolu s obrobkem, dokud jednotlivésegmenty opěrného prstence nevystoupí ze spodního nástroje, načež se tyto segmenty odčepů působením vlastn'í váhy oddělí.In a preferred embodiment of the pressing device according to the invention, the pressing ring protrudes from the support ring, which is externally conical and is removably mounted in the lower pressing tool, the inner surface of the support ring forming an opening into which the pin is pushed. The support ring is divided into at least two segments in the axial direction. Tatoconstruction allows to push out the cylindrical pin exactly as well as in this pin to preserve the course of the fibers parallel to the surface, even after machining the pin. When the workpiece is removed from the lower tool, the support ring is lifted together with the workpiece until the individual segments of the support ring come out of the lower tool, after which the detachment segments are separated by their own weight.

Vynález je dále objasněn na příkladu jeho provedení, který je popsán pomocí připojenýchvýkresů, které znázorňují:The invention is further elucidated by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:

Obr. 1 svislý řez zápustkou podle vynálezu s polotovarem uloženým v prstencovém držákuzápustky, obr. 2 až 4 analogické řezy zápustkou a polotovarem v jednotlivých po sobě následují-cích fázích tvarování polotovaru v rameno kliky, obr. 5 analogický řez ramenem kliky připravenýmpo obrobení ke svaření s dalšími dvěma rameny kliky a obr. 6 půdorysný pohled na spodnínástroj a prstencový držák polotovaru v zápustce. Zápustka podle vynálezu, znázorněná na obr. 1 až 4 sestává z nehybného prvního lisovacíhonástroje J., , z druhého lisovacího nástroje 2< 2 tvořeného výměnnými lisovacími plunžrya prstencového držáku 4^ pro zpracovávaný polotovar _5. 258451 4FIG. 1 to 4 are analogous sectional views of a die and a blank in individual successive stages of forming a blank into a crank arm; FIG. 5 is an analogous cross-sectional view of a crank arm prepared to be machined with the other; FIG. 6 is a top plan view of the lower tool and an annular blank holder in the die. The die according to the invention shown in FIGS. 1 to 4 consists of a stationary first press tool J., a second press tool 2, formed by replaceable press plungers and an annular holder 4 for the workpiece 5 to be processed. 258451 4

Nehybný první lisovací nástroj 2 sestává ze základny _6, v jejíž horní straně je vytvořenovybrání ve tvaru komolého kužele pro uložení opěrného prstence T_, s kuželovým vnějěímpláštěm a kruhovým vnitřňím otvorem. Z obr. 6 je patrné, že opěrný prstenec T_ je na obvodutřemi axiálními řezy rozdělen ve tři shodné segmenty 2» které při uložení opěrného, prstenceT_ do vybráni na sebe těsně přiléhají. Na vnitřní vybrání 2 opěrného prstence T_ navazujenahoru vystupující lisovací prstenec 10 se znázorněným příčným profilem, který sestáváz kruhového oblouku, jehož 'vnitřní konec plynule navazuje na vnitřní vybrání 2» zatímcojeho druhý konec přechází· přímým úsekem v rovinnou prstencovou plochu 11, která při uloženíopěrného prstence T_ v základně 2 lícuje s horní rovinnou plochou 12 této základny f>. V horní rovinné ploše 12 je zapuštěn opěrný kolík 13, jehož horní zaoblený konecse nachází ve stejné výši jako horní okraj lisovacího prstence Π}* Vzdálenost mezi střednímiosami opěrného kolíku 13 a opěrného prstence 7_ je rovna požadovanému poloměru kliky. Z obr. 1je patrné, že opěrný kolík 13 tvoří na začátku první lisovací operace pomocnou opěru propolotovar 2·The stationary first die 2 consists of a base 6, in the upper side of which a frusto-conical groove is provided for receiving the support ring T, with a conical outer shell and a circular inner opening. It can be seen from FIG. 6 that the support ring T is divided into three identical segments 2 on the circumferentially axial sections, which are closely adjacent to each other when the support ring is placed in the recess. A press ring 10 with a transverse profile extending on the inner recess 2 of the support ring T extends over a circular arc, the inner end of which is continuously connected to the inner recess 2 while the other end passes through a straight section into a planar annular surface 11, T1 in the base 2 is flush with the upper planar surface 12 of the base. A support pin 13 is embedded in the upper planar surface 12, the upper rounded end of which is at the same height as the upper edge of the pressing ring 13. The distance between the median axes of the support pin 13 and the support ring 7 is equal to the desired crank radius. It can be seen from FIG. 1 that the support pin 13 forms an auxiliary support 2 at the start of the first pressing operation.

Vnitřní obvod 14 prstencového držáku 2 odpovídá tvaru vytlačovaného ramena kliky. Tlouštkaprstencového držáku 4; je rovna tloušEce polotovaru 2· Prstencový držák 2 může být opatřenschematicky znázorněnou rukojetí 15 usnadňující v průběhu lisování manipulaci s prstencovýmdržákem 2 a polotovarem 2 uloženým v tomto prstencovém držáku 2·The inner periphery 14 of the annular holder 2 corresponds to the shape of the extruded crank arm. The thickness of the annular holder 4; is equal to the thickness of the blank 2 · The handle 15 may be provided with a handle 15, which is shown in a diagrammatic manner, to facilitate manipulation of the annular support 2 and the blank 2 housed in the annular holder during pressing.

Polotovar 2 může být vyříznut plamenem z kované nebo válcované ocelové tabule v takovévelikosti, aby mohl být po ohřátí na kovací teplotu snadno vložen do prstencového držáku2· Při první fázi lisování, která bude popsána později, dojde k tak pevnému sevření poloto-varu 2 v prstencovém držáku 2» ř® 8 polotovarem 2 a prstencovým držákem 2 lze manipulovatspolečně. Polotovar 2 může být případně vykován z ocelového bloku nebo tabule o určitévýchozí hmotnosti. Závěrečná fáze tohoto kování se provádí v prstencovém držáku 2, takžepolotovar 2 je P®k v prstencovém držáku 2 pevně sevřen a přiléhá na větší části vnitřníhoobvodu 14 tohoto prstencového držáku 2·The blank 2 may be flame cut from a forged or rolled steel sheet to be easily inserted into the annular holder after heating to the forging temperature. The holder 2 »ø 8 of the blank 2 and the ring holder 2 can be manipulated together. Alternatively, the blank 2 may be forged from a steel block or sheet of certain weight. The final phase of this forging is carried out in an annular holder 2, so that the product 2 is clamped tightly in the annular holder 2 and adheres to a larger part of the inner circumference 14 of the annular holder 2.

Na obr. 1 je znázorněn polotovar 2 sevřený v prstencovém držáku 2 a ohřátý na kovacíteplotu. Bezprostředně před zahájením kování dosedá polotovar 2 na lisovací prstenec 10a opěrný kolík .13. První fáze lisování se provádí druhým lisovacím nástrojem 2_ připevněnýmk neznázorněné tlačné desce pohyblivého horního nástroje. Na spodní straně druhého lisovacíhonástroje 2_ je vytvořena prstencová lisovací plocha 16, z jejíhož středu vystupuje axiálněsymetrický a mírně kuž'elovitý lisovací trn 17, jehož průměr je přibližně rovný průměruvybrání 2 prvního lisovacího nástroje 2· Na dně vybrání základny 2 j® uložena vložka 18,která sestává z kruhové desky 19 pro vystředění vložky 18 v opěrném prstenci T_ a z kovadla20 sloužícího při vytlačování čepu z polotovaru 5, kdy čelní strana 21 kovadla 20 dosednena čelo vytlačovaného čepu jako spodní kovadlo.Fig. 1 shows a blank 2 clamped in an annular holder 2 and heated to a forging temperature. Before the fitting commences, the blank 2 abuts a support pin 13 on the pressing ring 10a. The first pressing stage is carried out by a second pressing tool 2 attached to a push plate of a movable upper tool. An annular pressing surface 16 is formed on the underside of the second press tool 2, from which an axially-symmetrical and slightly conical press mandrel 17, whose diameter is approximately equal to the diameter of the recess 2 of the first press tool 2, is inserted at its center. which consists of an annular plate 19 for centering the insert 18 in the support ring T1 and an anvil20 serving to extrude the pin from the blank 5, where the front face 21 of the anvil 20 fits the face of the extruded pin as a lower anvil.

Na obr. 2 jsou polotovar 2 a lisovací nástroje 2» Z znázorněny v závěru první fázelisování, kdy prstencová lisovací plocha 16 druhého lisovacího nástroje 2 dosedá na hornístranu polotovaru 2» zatímco spodní strana polotovaru 2 dosedá na rovinnou prstencovouplochu 11 a horní rovinnou plochu 12, které leží v jedné rovině. Lisovací trn 17 v průběhutéto fáze vytlačil bdpovídající vybrání 22 v horní straně polotovaru 2» zatímco lisovacíprstenec 10 vytvořil odpovídající vrub 23 ve spodní straně polotovaru 2· Vytlačený materiálpřetekl do opěrného prstence T_, kde vytvořil prozatímní čep 24 vystupující ze spodní stranypolotovaru 2·In Fig. 2, the blank 2 and the die 2 Z are shown at the end of the first phase pressing, whereby the annular pressing surface 16 of the second die 2 abuts the upper side of the blank 2 while the underside of the blank 2 abuts a planar annular surface 11 and upper planar surface 12, which lie in one plane. The pressing mandrel 17 pushed out the corresponding recess 22 in the upper side of the blank 2 while the pressing ring 10 formed the corresponding notch 23 in the lower side of the blank 2 · The extruded material flowed into the support ring T, where it formed a temporary pin 24 protruding from the lower side of the blank 2 ·

Druhý lisovací nástroj 2 se pak zvedne od polotovaru 2 a P° vyzvednutí prstencovéhodržáku 2 spolu 8 polotovarem 2 2 prvního lisovacího nástroje 2 s® prstencový držák 2 otočío 180° kolem jeho podélné osy a posune bočním sniěrem tak, aby důlek vytvořený opěrným kolíkem13 lícoval se střední osou druhého lisovacího nástroje 2. Aby se usnadnilo nastavovánípolohy polotovaru 5, může být ve spodní straně lisovacího trnu 17 vytvořen neznázorněnýcentrálně vystupující kolík odpovídající opěrnému kolíku 22· Opakováním popsané lisovací 5 258451 operace se v horní straně polotovaru 5 vytvoří vybrání 25 a na protilehlé straně vystupujícíčep 26 obklopený prstencovým vrubem 27. Vzdálenost vystupujícího čepu 26 od dříve vytvořenéhoprozatímního čepu 24 odpovídá požadované vzdálenosti mezi středními osami klikového aložiskového čepu výsledného ramena kliky. Na obr. 3 je znázorněn řez vytvarovaným polotovarem28 po skončení těchto prvních dvou lisovacích operací.The second pressing tool 2 is then lifted from the blank 2 and P nutí of the annular holder 2 spolu together with the blank 2 2 of the first die 2 s enc the annular holder 2 rotates 180 ° about its longitudinal axis and moves the lateral chaff so that the dimple formed by the support pin 13 fits a central axis of the second pressing tool 2. In order to facilitate the adjustment of the position of the blank 5, a centrally extending pin (not shown) corresponding to the support pin 22 may be formed in the lower side of the pressing mandrel. 17 A recess 25 is formed in the upper side of the blank 5 by repeating the described 5 258451 operation and The protruding pin 26 is surrounded by an annular notch 27. The distance of the protruding pin 26 from the previously formed intermediate pin 24 corresponds to the desired distance between the intermediate axes of the crank and bearing pin of the resulting crank arm. FIG. 3 is a cross-sectional view of the preform 28 after the first two pressing operations.

Druhý lisovací nástroj 2 se nyní nahradí druhým lisovacím nástrojem 2 znázorněnýmna obr. 2 a 3, který je opatřen dolů obrácenou prstencovou lisovací plochou 29.» odpovídajícíprstencové lisovací ploše 16 druhého lisovacího nástroje 2. Ze středu prstencové lisovacíplochy 29 vystupuje osově symetrický lisovací trn 30 sestávající z mírně kuželovité základny31, který vypouklým přechodem 32 s podélným profilem ve tvaru kruhového oblouku přecházíve vydutý přechod 33, s podélným profilem rovněž ve tvaru kruhového oblouku. Vydutý přechod33 přechází v mírně kuželovitý dřík 34. Z polohy znázorněné na obr. 3 začíná druhá fáze lisování, která spočívá v pohybudruhého lisovacího nástroje 2 dolů, dokud prstencová lisovací plocha 29 nedosedne na hornístranu vytvarovaného polotovaru 28.The second pressing tool 2 is now replaced by the second pressing tool 2 shown in FIGS. 2 and 3, which is provided with a downwardly facing annular pressing surface 29 ' corresponding to the annular pressing surface 16 of the second pressing tool 2. An axially symmetrical pressing mandrel 30 is formed from the center of the annular pressing surface 29 from a slightly conical base 31 which, with a convex transition 32 with a longitudinal profile in the form of a circular arc, passes through a convex transition 33 with a longitudinal profile also in the form of a circular arc. The convex transition 33 passes into a slightly conical shaft 34. From the position shown in Fig. 3, a second pressing phase begins, which rests on the movement of the second pressing tool 2 until the annular pressing surface 29 abuts on the upper side of the shaped blank 28.

První lisovací nástroj 2 se Pa^ °d vytvarovaného polotovaru 28 zvedne a tento vytvarovanýpolotovar 28 se spolu s prstencovým držákem i_ zvedne od prvního lisovacího nástroje 2 a otočístejně jako po první lisovací operaci, takže strana vytvarovaného polotovaru 28, která je naobr. 3 obrácena nahoru, dosedne na rovinnou prstencovou plochu 11 a horní rovinnou plochu12 prvního lisovacího nástroje 2· Lisovací prstenec 10 přitom zapadne do prstencového vrubu23. Nyní se opakuje popsaná druhá lisovací operace, po jejímž skončení má vytvarovaný polo-tovar 28 tvar znázorněný na obr. 4. V průběhu uvedených závěrečných operací je materiál Vytvarovaného polotovaru 28 nacháze-jící se pod vybráními 22., 25 přemistován směrem dolů. Protože však tečení materiálu v osovémsměru brání kovadlo 20., dochází k tečení materiálu převážně v radiálním směru, takže prozatímníčepy 2£, 26 se nejen prodlužují, ale také roztahují, aby přilehly na vnitřní vybrání 2prvního lisovacího nástroje 2· Výsledné čepy 35, 36 s výjimkou koncových částí, kterése později obrobením odstraní, jsou tedy válcové a vlákna materiálu probíhají rovnoběžněs válcovým povrchem.The first press tool 2 is lifted by the molded blank 28, and the molded product 28, together with the annular holder 11, is lifted from the first press tool 2 and pivotally as after the first press operation, so that the molded blank 28, which is shown in FIG. 3, it engages a planar annular surface 11 and an upper planar surface 12 of the first die 2. The pressing ring 10 engages in the annular notch 23. Now, the described second pressing operation is repeated, at the end of which the shaped article 28 has the shape shown in FIG. 4. During said closing operations, the material of the formed blank 28 located below the recesses 22, 25 is moved downwards. However, since an anvil 20 prevents the material from flowing in the axial direction, material flowing mainly in the radial direction occurs, so that the interim pins 26, 26 not only extend but also expand to abut the inner recess of the first die 2. therefore, except for the end portions that are later removed by machining, they are cylindrical and the material fibers run parallel to the cylindrical surface.

Počátečné tlačné vykování prstencových vrubů 23 a 27 pomocí lisovacího prstence 10zajištuje v těchto místech v hotovém ramenu 37 kliky průběh vláken rovnoběžně s povrchem.Initial compression pressing of the annular notches 23 and 27 by the pressing ring 10 provides a fiber course parallel to the surface at these points in the finished crank arm 37.

Střed kruhového oblouku tvořícího podélný profil vydutého přechodu 33 lisovacíhotrnu 30 je umístěn tak, že v koncové poloze lisovacích nástrojů znázorněné na obr. 4 sekryje se středem kruhového oblouku tvořícího část profilu lisovacího prstence 10. Je výhodné,jestliže dolů obrácené prstencové lisovací plochy 16, 29 na lisovacích nástrojích 2, 3přesahují co nejvíce rovinnou prstencovou plochu 11 na prvním lisovacím nástroji 2·The center of the circular arc forming the longitudinal profile of the concave transition 33 of the pressing die 30 is positioned such that, in the end position of the die shown in Figure 4, it is centered on the center of the circular arc forming part of the profile of the pressing ring 10. It is preferred that the downwardly facing annular pressing face 16, 29 on the pressing tools 2, 3 extend as much as possible a planar annular surface 11 on the first die 2 ·

Vnější obrys prstencových lisovacích ploch 2®, 29 může mít tvar podle čerchovanéčáry 38 z obr. 6. Největší rozměr pravé strany obrysu je dán podmínkou, aby nezasahovaldo sousedního čepu vytlačovaného z polotovaru.The outer contour of the annular pressing surfaces 2, 29 may be in the form of a dot-dash line 38 of FIG. 6. The largest dimension of the right side of the contour is determined by the condition that it does not interfere with an adjacent pin extruded from the blank.

Opěrný prstenec 7 se v důsledku válcového tvaru výsledných čepů 35, 36 žvedá spolus vytvarovaným polotovarem 28 a prstencovým držákem £. Protože však vnější strana opěrnéhoprstence 7_ je kuželovitá a opěrný prstenec 2 3e složen ze segmentů B, dojde po jeho vytaženíz vybrání v základně 6. k odpadnutí segmentů 8. od výsledného čepu .35, 36 zpět do vybránív základně fj.The support ring 7, due to the cylindrical shape of the resulting pins 35, 36, is guided together with the preform 28 and the annular holder 6. However, since the outer side of the support ring 7 is conical and support ring 23e composed of segments B, after its withdrawal from the recess in the base 6, the segments 8 from the final pin 35, 36 fall back into the recess in the base fj.

Na obr. 5 je čerchovanou čarou znázorněn řez vylisovaným hotovým ramenem 37 kliky,zatímco plné čáry znázorňují rameno kliky po obrobení a před vzájemným svařením řady shodnýchramen, kliky v místě čel 39, 40 obrobených čepů 41, 42, čímž vznikne klikový hřídel.FIG. 5 is a dashed line showing the section of the stamped finished crank arm 37, while the solid lines show the crank arm after machining and before welding a series of identical arms, cranks at the point 39, 40 of the machined pins 41, 42, thereby forming a crankshaft.

Claims

It is evident that in this manufacture of the relatively lightweight crank arm, material is very economically utilized, with only minimal material being removed by machining. The fiber material runs approximately parallel to the surface, which increases the strength of the crankshaft, especially the material between the pins and in the middle of the arms. In the modification of the crank arm one or both of the annular notches 23, 27 extends continuously in the described and illustrated embodiment over the entire circumference of the respective pin 24, 26 only along a portion of the circumference of the respective pin 24, 26, i.e. along the periphery of the pin 24, 26 facing the adjacent the pin 26, 24, since it is in these places that the highest stress is present in the loaded crankshaft. The individual segments of the annular notches 23, 27 are preferably symmetrical with respect to the connector axis 43 of the pivot points shown in FIG. 6. The angular extent of the annular notch segment on each side of the connector 43 should be at least 60 °, another 120 °. This modification will reduce the amount of material to be removed in the subsequent machining process of Fig. 5, since the periphery of the original blank 5 and the corresponding inner circumference of the annular holder 6 may then be closer to the respective pivot 24,26. The recess, in particular the full annular notch 23, 27, can be formed in each of the following stages in each of these recesses. In the first stage, the flat second die 2 of the non-pressing mandrel 17 shown in FIGS. 1, 2 is used so that a relatively low interim pin 24 is formed on the underside of the blank 5 formed by the material extruded from the shallow recess formed by the pressing ring 10 of the first die. . SUBJECT MATCH 1. A die for producing a crank arm for a welded crankshaft, which consists of a first press tool and a second press tool displaceable toward and away from each other, the first press tool being provided with a top surface for receiving the flat workpiece with the two interim pins extending in opposite directions from opposite sides of the semi-item at the locations of the resultant crank pin and the resulting main bearing pin of the ram, wherein a recess is provided in the upper surface of the first die to accommodate one of the intermediate pins, while a press mandrel is attached to the second die and extends from the second die to coax characterized in that the anvil (20) with the radial gap from the side walls of the recess (9) is supported by an anvil (20) and a cross section of the pressing tr. In this case, the pressing tools (1, 3) are movable one to the other and between the end face of the pressing mandrel (30) and the end face (21) of the anvil (20) are always a gap.

The die according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the anvil (20) is 40 to 60% of the inner diameter of the surrounding recess (9).

A die according to claim 1 or 2, characterized in that a concave transition (33) is formed on the pressing mandrel (30), the longitudinal cross-section of which has the shape of a circular arc, the transition transition (33) towards the free end of the pressing mandrel (30) passes in a slightly conical soap / 34 /. 6 drawings