DD235576A1 - DEVICE FOR COLD ROLLING OF INTERNALLY PROFILED RINGS WITH TANGENTIAL EXPANSION - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kaltwalzen innenprofilierter Ringe mit tangentialer Aufweitung, bei der waehrend des gesamten Walzvorganges durch Dornhuelsen auf dem Walzdorn, deren axiale Bewegung formschluessig mit der radialen Zustellbewegung der Arbeitswalze durch entsprechend gestaltete Gleitflaechen erfolgt, eine zusaetzliche axiale Druckspannung unmittelbar in der Umformzone auf den Ring aufgebracht wird. Dadurch wird ein verfahrensbedingt beim Innenprofilieren und gleichzeitigen Aufweitwalzen von Ringen, z. B. Kugellageraussenringen, entstehender einachsiger Zugspannungszustand im Ring vermieden und somit die Ursache fuer das Entstehen von Rissen in der Ringbohrung beseitigt. Weiterhin wird das Anwendungsgebiet der Kaltumformung bei hoher Fertigungssicherheit und niedriger Ausschussquote auf innenprofilierte Ringe erweitert. FigurThe invention relates to a device for cold rolling internally profiled rings with tangential expansion, in which during the entire rolling process by Dornhuelsen on the rolling mandrel whose axial movement is formschlüssig with the radial feed movement of the work roll by appropriately designed Gleitflaechen, an additional axial compressive stress directly in the forming zone the ring is applied. As a result, due to the process of internal profiling and simultaneous rolling of rings, z. B. ball bearing outer rings, resulting uniaxial tensile state avoided in the ring and thus eliminates the cause of the occurrence of cracks in the ring bore. Furthermore, the field of application of cold forming with high manufacturing reliability and low rejection rate is extended to internally profiled rings. figure
Description
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kaltwalzen innenprofilierter Ringe mit tangentialer Aufweitung unter wesentlicher Durchmesservergrößerung während der Profilierung und kann vorrangig in der Wälzlagerindustrie zur Herstellung von Wälzlageraußenringen angewendet werden.The invention relates to a device for cold rolling internally profiled rings with tangential expansion under significant diameter increase during profiling and can be used primarily in the rolling bearing industry for the production of rolling bearing outer rings.
"Beim tangentiälen Aufweiten innenprofilierter Ringe treten beim Kaltwalzen in der ersten Phase nur die erhabenen Stellen des Profiles des Walzdornes mit dem Ring in Kontakt und bewirken eine örtliche Durchmesservergrößerung. Die nicht durch den Walzdorn beaufschlagten Innenflächen des Ringes unterliegen somit einem einachsigen tangentiälen Zug, der das Entstehen von Rissen innerhalb dieser Zonen der Ringinnenflächen begünstigt."During tangential expansion of internally profiled rings, during cold rolling in the first phase only the raised points of the profile of the rolling mandrel contact the ring and cause a local increase in diameter.The inner surfaces of the ring not acted upon by the rolling mandrel are thus subject to a uniaxial tangential tension, which causes the Formation of cracks within these zones favors the inner ring surfaces.
Bekannte starre seitliche Dornprofilflächen zum zusätzlichen Aufbringen axialer Druckspannungen in die Umformzone führen night zurh Erfolg, da der Ring am Außendurchmesser zum Breiten neigt und am Innendurchmesser ein Einzug der Seitenflächen entsteht, der bis zum Ablösen der Ringkante von der Werkzeugprofilfläche führen kann.Known rigid lateral mandrel profile surfaces for additional application of axial compressive stresses in the forming lead Night zurh success, since the ring tends to the outer diameter to the width and the inner diameter of a collection of side surfaces, which can lead to detachment of the annular edge of the tool profile surface.
Bekannt ist eine Werkzeuganordnung nach DE-OS 1652657, die ein zusätzliches axiales Umformen ermöglicht. Dieses axiale Stauchen findet jedoch erst nach erfolgter radialer Umformung statt, so daß keine axialen Auswirkungen auf den Spannungszustand während des radialen Walzens entstehen.Known is a tool assembly according to DE-OS 1652657, which allows an additional axial forming. However, this axial compression takes place only after the radial forming, so that no axial effects on the stress state during radial rolling arise.
Nach DE-OS 2504969 ist eine Lösung zum Kaltwalzen mit verschiedenartig ausgebildeten Stirnwalzen für eine axiale Umformung bekannt. Durch die Anordnung der Stirnwalzen außerhalb der Umformzone für die radiale Aufweitung kann der axiale Spannungszustand während des radialen Walzens gleichfalls nicht unmittelbar beeinflußt werden.According to DE-OS 2504969 a solution for cold rolling with various types of face rolls for axial deformation is known. Due to the arrangement of the front rollers outside the deformation zone for the radial expansion, the axial stress state during the radial rolling can likewise not be directly influenced.
Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung zum Kaltwalzen mit stirnseitigen Walzen direkt an der radialen Umformzone (DE-OS 2319811). Die axiale Wirkung dieser Walzen ist jedoch durch die Arbeitswalze begrenzt. Bei dem oben beschriebenen axialen Einzug des Ringes baut sich kein zusätzlicher Axialdruck auf.Also known is an apparatus for cold rolling with end-side rollers directly to the radial forming zone (DE-OS 2319811). However, the axial action of these rolls is limited by the work roll. In the axial retraction of the ring described above, no additional axial pressure builds up.
Es ist weiterhin eine Einrichtung zum Kaltwalzen von Ringen bekannt (DE-PS 1184726), bei der zusätzliche Hülsen, durch Federkraft beaufschlagt, auf dem Dorn angebracht sind, die axial am Werkstück angreifen. Bei Fortsetzung des Walzvorganges werden diese Hülsen jedoch durch die Werkzeuggestaltung axial nach außen bewegt, so daß gleichfalls keine definierte axiale Druckspannung auf den Ring ausgeübt wird.It is also a device for cold rolling of rings known (DE-PS 1184726), in which additional sleeves, acted upon by spring force, are mounted on the mandrel, which engage axially on the workpiece. Upon continuation of the rolling process, however, these sleeves are moved axially outwardly by the tool design, so that likewise no defined axial compressive stress is exerted on the ring.
Ziel der Erfindung ~Object of the invention
Es ist das Ziel der Erfindung, die genannten Nachteile der bekannten Lösungen zu beseitigen, das heißt, die Ursache der Rißentstehung beim Profilieren von inneren Ringflächen, z.B. Wälzlageraußenringen, zu beseitigen, unter weiterer Erhöhung der Fertigungssicherheit, erheblicher Materialeinsparung und Erweiterung des Anwendungsgebietes.It is the object of the invention to eliminate the mentioned disadvantages of the known solutions, that is to say the cause of the cracking when profiling inner annular surfaces, e.g. Wälzlageraußenringen, with further increase in manufacturing safety, considerable material savings and expansion of the field of application.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer automatisch arbeitenden Vorrichtung, welche durch eine bestimmte Anordnung und Gestaltung der Werkzeugelemente die Möglichkeit eines zusätzlichen axialen Druckaufbaues in der Umformzone während der radialen Kaltumformung von innenprofilie.rten Ringen mit tangentialer Aufweitung, bspw.The object of the invention is to provide an automatically operating device, which by a certain arrangement and design of the tool elements the possibility of additional axial pressure build-up in the forming zone during the radial cold forming of innenprofilie.rten rings with tangential expansion, eg.
Wälzlageraußenringen, realisiert.Rolling bearing outer rings realized.
Zwei auf einem Dorn angebrachte, axial verschiebbare Dornhülsen, zwischen denen sich der zu walzende Ring befindet, stehen durch Formschluß mit der Arbeitswalze in Kontakt. Während der Vorschubbewegung der Walze werden die Dornhülsen entsprechend der Wahl des Winkels der den Formschluß bewirkenden keilförmigen Gleitebenen auf den Ring zu bewegt und üben mit Eindringen des Walzdomprofiles in den Ring eine axial wirkende Druckkraft auf den Ring aus.Two mounted on a mandrel, axially displaceable mandrel sleeves between which the ring to be rolled, are by positive engagement with the work roll in contact. During the advancing movement of the roller, the mandrel sleeves are moved according to the choice of the angle of the positive locking wedge-shaped slip planes on the ring and practice with penetration of Walzdomprofiles in the ring an axially acting pressure force on the ring.
Die zunächst nicht vom Walzdornprofil beaufschlagten Ringinnenflächen der Umformzonen unterliegen somit nicht nur dem durch die Aufweitung verursachten tangentiälen Zug, sondern gleichfalls einer zusätzlichen axialen Druckspannung.The initially not acted upon by the roll mandrel ring inner surfaces of the forming zones are thus not only subject to the tangentiälen caused by the expansion, but also an additional axial compressive stress.
Dieser Spannungszustand verhindert beim Walzen ein Aufreißen derfreien Ringinnenflächen.This state of tension prevents tearing of the free inner ring surfaces during rolling.
Nach der erfindungsgemäßen Lösung können innenprofilierte Ringe bei hoher Fertigungssicherheit rißfrei-durch Kaltumformung hergestellt werden, damit eine erhebliche Materialeinsparung und Erweiterung des Anwendungsgebietes realisierend.After the solution according to the invention internally profiled rings can be produced with high manufacturing reliability crack-free by cold forming, thus realizing a significant material savings and expansion of the field of application.
-2- /4b O/-2- / 4b O /
Die Erfindung wird nachstehend am Ausführungsbeispiel einer automatisch arbeitenden Vorrichtung zum Kaltwalzen innenprofilierter Ringe mit tangentialer Aufweitung unter wesentlicher Durchmesservergrößerung am Beispiel eines Kugellageraußenringes näher erläutert.The invention will be explained in more detail below using the exemplary embodiment of an automatically operating device for cold rolling internally profiled rings with tangential expansion under significant increase in diameter on the example of a ball bearing outer ring.
Die zugehörige Zeichnung zeigt eine Schnittdarstellung der Vorrichtung zu Beginn und Ende des Walzvorganges.The accompanying drawing shows a sectional view of the device at the beginning and end of the rolling process.
Die Vorrichtung besteht aus einem Walzdorn 3, welcher beispielsgemäß das Profil eines Kugellageraußenringes 1 trägt. Auf jeder Seite des Profiles befindet sich eine axial bewegbare Dornhülse 4 mit Sprengring 8 und kegelig ausgebildeter Stirnfläche 5 sowie Innenfläche 6.The device consists of a rolling mandrel 3, which for example carries the profile of a ball bearing outer ring 1. On each side of the profile is an axially movable mandrel sleeve 4 with snap ring 8 and conical end face 5 and inner surface. 6
Dem Walzdorn 3 zugeordnet ist eine rechtwinklig zu diesem bewegbare Arbeitswalze 2 mit Aufnahmeprofil für den Kugellageraußenring 1 und einer Innenprofilierung7 als Negativ zur Stirnfläche 5.Assigned to the rolling mandrel 3 is a right angle to this movable work roll 2 with a receiving profile for the ball bearing outer ring 1 and a Innenprofilierung7 as a negative to the end face. 5
Der zum Walzen eingelegte Kugellageraußenring 1 weist eine geringfügig größere Breite als im fertiggewalzten Zustand auf. Die Innenflächen 6der.beiden Dornhülsen 4 erfassen den Kugellageraußenring 1 mit Beginn des Walzens und zentrieren ihn zum Walzdornprofil.The inserted for rolling ball bearing outer ring 1 has a slightly greater width than in the finish-rolled state. The inner surfaces 6 der.beiden two sleeves 4 detect the ball bearing outer ring 1 with the beginning of rolling and center it to the rolling mandrel profile.
Mit Einsetzen des Vorschubes der Arbeitswalze 2 werden durch die Innenprofilierung 7 die beiden Dornhülsen 4 an den Stirnflächen 5 erfaßt und durch die ausgebildete Gleitebene axial entsprechend dem gewählten Winkel nach innen bewegt.With insertion of the feed of the work roll 2, the two mandrel sleeves 4 are detected by the inner profiling 7 at the end faces 5 and axially moved by the trained slip plane corresponding to the selected angle inwards.
Dadurch entsteht unmittelbar in der Umformzone am Ringinnendurchmesser eine ständige zusätzliche Druckspannung, die das Aufreißen des Werkstoffes verhindert.This creates a constant additional compressive stress directly in the forming zone at the inner ring diameter, which prevents the tearing of the material.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD27466785A DD235576A1 (en) | 1985-04-01 | 1985-04-01 | DEVICE FOR COLD ROLLING OF INTERNALLY PROFILED RINGS WITH TANGENTIAL EXPANSION |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DD235576A1 true DD235576A1 (en) | 1986-05-14 |
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ID=5566478
Family Applications (1)
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DD (1) | DD235576A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2005016575A1 (en) * | 2003-08-13 | 2005-02-24 | Technische Universität Dresden | Method for producing internally or externally profiled rings and arrangement therefor |
-
1985
- 1985-04-01 DD DD27466785A patent/DD235576A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2005016575A1 (en) * | 2003-08-13 | 2005-02-24 | Technische Universität Dresden | Method for producing internally or externally profiled rings and arrangement therefor |
US8302314B2 (en) | 2003-08-13 | 2012-11-06 | Technische Universität Dresden | Method for producing internally or externally profiled rings and arrangement therefor |
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