DE10027541A1 - Verfahren zur Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff

Info

Publication number
DE10027541A1
DE10027541A1 DE2000127541 DE10027541A DE10027541A1 DE 10027541 A1 DE10027541 A1 DE 10027541A1 DE 2000127541 DE2000127541 DE 2000127541 DE 10027541 A DE10027541 A DE 10027541A DE 10027541 A1 DE10027541 A1 DE 10027541A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metal bellows
region
bellows
heat treatment
cylindrical tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2000127541
Other languages
English (en)
Inventor
Ottmar Schultz
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.)
Airbus Helicopters Deutschland GmbH
Original Assignee
Eurocopter Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eurocopter Deutschland GmbH filed Critical Eurocopter Deutschland GmbH
Priority to DE2000127541 priority Critical patent/DE10027541A1/de
Publication of DE10027541A1 publication Critical patent/DE10027541A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D15/00—Corrugating tubes
    • B21D15/04—Corrugating tubes transversely, e.g. helically
    • B21D15/06—Corrugating tubes transversely, e.g. helically annularly
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/92—Making other particular articles other parts for aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/10—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for compacting surfaces, e.g. shot-peening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/001—Vibration damping devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
    • C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Diaphragms And Bellows (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff, wobei der Metallbalg mindestens in den Herstellungsschritten DOLLAR A - Formen eines Bleches zu einem zylindrischen Rohr mit einer Naht, DOLLAR A - Längsverschweißen der Naht des zylindrischen Rohres, DOLLAR A - Lösungsglühen des zylindrischen Rohres, DOLLAR A - Umformen des zylindrischen Rohres zu einem Metallbalg, wobei Innen- und Außenkrempen gebildet werden, DOLLAR A - Wärmebehandlung des Metallbalges DOLLAR A und der Metallbalg als Federmittel bei Strukturverbindungen im Hubschrauberbau eingesetzt wird. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, einen als Federmittel zu nutzenden Metallbalg aus hochfestem Werkstoff, der mindestens durch Umformen und abschließender Wärmebehandlung hergestellt wurde, so herzustellen, daß eine höhere Lebensdauer bei Einsatz im Hubschrauberbau möglich wird. DOLLAR A Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Metallbalg (1) nach der Wärmebehandlung mindestens im Bereich (A) der Innenkrempen (10) und im Bereich (B) der Außenkrempen (11) kugelgestrahlt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff, wobei der Metallbalg mindestens in den Herstellungsschritten
  • - Formen eines Bleches zu einem zylindrischen Rohr mit einer Naht
  • - Längsverschweißen der Naht des zylindrischen Rohres,
  • - Lösungsglühen des zylindrischen Rohres,
  • - Umformen des zylindrischen Rohres zu einem Metallbalg, wobei Innen- und Außenkrempen gebildet werden,
  • - Wärmebehandlung des Metallbalges
und der Metallbalg als Federmittel bei Strukturverbindungen im Hubschrauberbau eingesetzt wird.
Im Hubschrauberbau werden seit langem Metallbälge eingesetzt. Der Balg ist wulstförmig entlang seiner Höhe ausgebildet, besitzt einen zylindrischen Querschnitt und besteht aus Metall. Der Metallbalg wird als ein Federmittel bei Strukturverbindungen am Hubschrauber eingesetzt. Eine solche Strukturverbindung ist beispielsweise die Verbindung des Getriebeblocks vom Hauptrotor mit dem Deckboden der Hubschrauberzelle. Der Metallbalg ist dort als Schwingungsisolator eingesetzt. Andere Anwendung ergeben sich im Strukturaufbau der Hubschrauberzelle. Beispielsweise können Strukturbauteile des Cockpit gegenüber der Hubschrauberzelle mit einzelnen Metallbälgen gelagert sein.
Gegenüber einer Spiralfeder hat der Metallbalg nicht nur den Vorteil einer Leichtbauweise, eines geringen Einbauvolumens bei annähernd ähnlichen physikalischen Parametern, sondern er ermöglicht als Federmittel auch einen gleichzeitigen Einsatz als Abdichtmittel gegenüber einem gasförmigen oder hydraulischen Medium. Zur Steigerung der dynamischen Festigkeit von Metallbälgen für den Hubschrauberbau werden hochfeste Werkstoffe vorgeschlagen.
Ein Metallbalg aus hochfestem Werkstoff wird hergestellt in den grundsätzlichen Verfahrensschritten:
  • - Formen eines Bleches zu einem zylindrischen Rohr mit einer Naht
  • - Längsverschweißen der Naht des zylindrischen Rohres,
  • - Lösungsglühen des zylindrischen Rohres,
  • - Umformen des zylindrischen Rohres zu einem Metallbalg, wobei Innen- und Außenkrempen gebildet werden,
  • - Abschließende Wärmebehandlung des Metallbalges.
Durch die abschließende Wärmebehandlung werden die Werkstoffverfestigung und alle Eigenspannungen im Metallbalg, die durch das Umformen in den Metallbalg eingebracht wurden, abgebaut. Beides, die Verfestigungen und die Eigenspannungen sind insbesondere bei hochfesten Werkstoffen absolut wichtig, um eine lange Lebensdauer des Metallbalges zu erreichen. Dies gilt insbesondere für den Bereich der Schweißnaht, da diese durch eine Vielzahl von Metallkerben die Lebensdauer begrenzt. Die Lebensdauer entspricht einer möglichen Anzahl von ertragbaren Lastwechseln des Metallbalges.
Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus dem Fertigungsprozeß, in dem in die Oberfläche des Metallbalges Kerben eingebracht sind.
Die bisher bekannten, hochfesten Metallbälge für den Hubschrauberbau erreichen wegen der notwendigen abschließenden Wärmebehandlung und der aus dem Fertigungsprozeß entstandenen Kerben in der Oberfläche (Schweißnaht und Oberflächeneindrücke) nur einen Bruchteil der möglichen Lastwechsel. Ein solcher Metallbalg versagt sehr viel frühzeitiger als möglich. Die optimale dynamische Festigkeit kann nicht erzielt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen als Federmittel zu nutzenden Metallbalg aus hochfestem Werkstoff, der mindestens durch Umformen und abschließender Wärmebehandlung hergestellt wurde, so herzustellen, daß eine höhere Lebensdauer bei Einsatz im Hubschrauberbau möglich wird.
Die Aufgabe wird gelöst nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch 1.
Die Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff ist unweigerlich verbunden mit einer Wärmebehandlung, die alle durch den Umformprozeß induzierten, festigkeitssteigernden Werkstoffzustände abbaut. Die Lösung der Aufgabe besteht in der Verbindung der Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Wertstoff mit abschließender Wärmebehandlung und einem zusätzlichen Kugelstrahlen. Der Metallbalg wird sowohl innen als auch außen kugelgestrahlt. Das erbringt mehrere Vorteile. Die durch das Kugelstrahlen eingebrachten Druckeigenspannungen im Bereich der stark belasteten Innen- und Außenkrempen wirken sich auf eine Erhöhung der Lebensdauer des Metallbalges positiv aus. Die eingebrachten Druckeigenspannungen reduzieren bei hochfesten Werkstoffen die negative Kerbwirkung der Schweißnaht. Nur die Schweißnaht kugelstrahlen ist nicht sinnvoll, da es dann zum Vertrag des Metallbalges kommt.
Ausgehend von der Innenseite eines zylindrischen Rohres werden beabstandet, ringförmige Rillen radial nach außen geformt. Auf der Außenseite des Rohres erscheinen durch die Umformung beabstandete, wulstförmige Ringe.
Der Außenseite des Rohres werden diese wulstförmigen Ringe als Außenkrempen bezeichnet. Axial versetzt dazu befinden sich die Innenkrempen auf der Innenseite des Rohres. Es kommt ausschließlich ein Umformungsverfahren zum Einsatz. Beiliegende Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten Metallbalg. Der Metallbalg 1 wurde durch "nach-außen-formen" umgeformt, wobei sich im Ergebnis des Umformens Innenkrempen 10 und Außenkrempen 11 gebildet haben. Die Rundungsbereiche der Krempen sind innen wie außen mit Kugelstrahlen zu bearbeiten. Das betrifft den Bereich A der Innenkrempen und den Bereich B der Außenkrempen. Die nicht dargestellte Schweißner ist ebenfalls durch Kugelstrahlen zu bearbeiten.
Durch den Fertigungprozeß in die Oberfläche eingebrachten Kerben wirken sich bei hochfesten Werkstoffen als extrem negativ auf die dynamische Festigkeit des Bauteils aus. Diese Kerben werden durch das kugelstrahlen beseitig und die dynamische Festigkeit des Bauteils verbessert. Mit dem nachträglichen Kugelstrahlen kann eine maximale dynamische Festigkeit erreicht werden, wie sie aufgrund des Werkstoffes technisch möglich ist.
Es wurde weiterhin gefunden, daß diese Effekte auch erzielbar sind für einen Metallbalg ohne nachträgliche Wärmebehandlung, der nicht durch Umformen des zylindrischen Rohres, sondern durch ein Zerspannungsverfahren des zylindrischen Rohres hergestellt wurde, wobei ebenfalls Innen- und Außenkrempen gebildet werden. Ein solcher Metallbalg ohne nachträgliche Wärmebehandlung durch ein Zerspannungsverfahren hergestellt, z. B. durch Drehen, von zueinander versetzten Rillen auf der Innen- und Außenwandung erbringt nach dem Kugelstrahlen ebenfalls eine höhere Lebensdauer. Dabei ist es zweckmäßig sowohl Innen- als auch Außenkrempen zu kugelstrahlen. Es wären folglich die Bereiche A sowohl der Innenkrempen als auch der Außenkrempen zu bearbeiten.

Claims (1)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff, wobei der Metallbalg mindestens in den Herstellungsschritten
    • - Formen eines Bleches zu einem zylindrischen Rohr mit einer Naht,
    • - Längsverschweißen der Naht des zylindrischen Rohres,
    • - Lösungsglühen des zylindrischen Rohres,
    • - Umformen des zylindrischen Rohres zu einem Metallbalg, wobei Innen- und Außenkrempen gebildet werden,
    • - Wärmebehandlung des Metallbalges
    und der Metallbalg als Federmittel bei Strukturverbindungen im Hubschrauberbau eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallbalg (1) nach der Wärmebehandlung mindestens im Bereich (A) der Innenkrempen (10) und im Bereich (B) der Außenkrempen (11) kugelgestrahlt wird.
DE2000127541 2000-06-02 2000-06-02 Verfahren zur Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff Ceased DE10027541A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000127541 DE10027541A1 (de) 2000-06-02 2000-06-02 Verfahren zur Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000127541 DE10027541A1 (de) 2000-06-02 2000-06-02 Verfahren zur Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10027541A1 true DE10027541A1 (de) 2001-12-13

Family

ID=7644575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000127541 Ceased DE10027541A1 (de) 2000-06-02 2000-06-02 Verfahren zur Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10027541A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1529993A1 (de) * 2003-11-07 2005-05-11 NHK Spring Co., Ltd. Metallischer Faltenbalg, sein Fertigungsverfahren und Druckspeicher mit einem solchen Faltenbalg
CN110000523A (zh) * 2019-05-13 2019-07-12 赵宫鼎 一种钣金制作工艺及其板状产品

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE573606C (de) * 1929-10-17 1933-04-04 Edelstahlwerk Roechling Akt Ge Verfahren zur Erhoehung der Schwingungszahl von Federn
DE4327096A1 (de) * 1993-08-12 1994-01-27 Daimler Benz Ag Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Schmelzschweißverbindungen von Aluminiumteilen, insbesondere von Al-Profilen
DE4330832A1 (de) * 1993-09-11 1995-03-16 Hoesch Federn Gmbh Verfahren zur Optimierung der Eigenspannungsverteilung in Federelementen
DE19506076A1 (de) * 1995-02-22 1996-08-29 Alcatel Kabel Ag Verfahren zur Herstellung eines gewellten Metallrohres
DE19908407A1 (de) * 1998-02-27 1999-09-16 Chuo Hatsujo Kk Hochfeste Ventilfeder und Verfahren zu ihrer Herstellung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE573606C (de) * 1929-10-17 1933-04-04 Edelstahlwerk Roechling Akt Ge Verfahren zur Erhoehung der Schwingungszahl von Federn
DE4327096A1 (de) * 1993-08-12 1994-01-27 Daimler Benz Ag Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Schmelzschweißverbindungen von Aluminiumteilen, insbesondere von Al-Profilen
DE4330832A1 (de) * 1993-09-11 1995-03-16 Hoesch Federn Gmbh Verfahren zur Optimierung der Eigenspannungsverteilung in Federelementen
DE19506076A1 (de) * 1995-02-22 1996-08-29 Alcatel Kabel Ag Verfahren zur Herstellung eines gewellten Metallrohres
DE19908407A1 (de) * 1998-02-27 1999-09-16 Chuo Hatsujo Kk Hochfeste Ventilfeder und Verfahren zu ihrer Herstellung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 09264467 A (Patent Abstracts of Japan) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1529993A1 (de) * 2003-11-07 2005-05-11 NHK Spring Co., Ltd. Metallischer Faltenbalg, sein Fertigungsverfahren und Druckspeicher mit einem solchen Faltenbalg
US7399372B2 (en) 2003-11-07 2008-07-15 Nhk Spring Co., Ltd. Method for manufacturing metallic bellows
CN110000523A (zh) * 2019-05-13 2019-07-12 赵宫鼎 一种钣金制作工艺及其板状产品

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0799373B1 (de) Verfahren zur herstellung eines einteiligen kühlkanalkolbens
DE4427201C2 (de) Verfahren zur Herstellung von hohlen Nockenwellen
DE102013006009B3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Balgs und/oder Balg
DE3727217A1 (de) Katalytischer wandler und substrattraeger
WO2005046929A1 (de) Verfahren zur herstellung eines kolbens für einen verbrennungsmotor
EP1805406A1 (de) Verfahren zur herstellung eines kolbens einer brennkraftmaschine zur bildung einer bewehrung einer brennraummulde des kolbens
DE102017114524A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Hohlraumventilen
DE10140197A1 (de) Federhülse und Verfahren zur Herstellung einer Federhülse
DE19716659C2 (de) Hochdruck-Kraftstoff-Einspritzrohr für einen Dieselmotor
DE112018007369T5 (de) Zylindervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Stange
DE102013106422B3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Abrollkolbens für eine Luftfeder für Kraftfahrzeuge sowie derartiger Abrollkolben
DE3737600A1 (de) Verfahren zur herstellung von aufgebauten kurbelwellen durch aufweiten von in geteilten zapfen angeordneten huelsen
DE69208292T2 (de) Verbesserungen an Begrenzerringen der elastischen Lager und des Verfahrens zu ihrer Herstellung
DE10027541A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Metallbalges aus hochfestem Werkstoff
DE102019207311A1 (de) Verfahren zur Herstellung und Bearbeitung eines zylinderförmigen Hohlkörpers aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung sowie zu dessen Anordnung in einem Kraftfahrzeuggetriebe, zylinderförmiger Hohlkörper und Fahrzeuggetriebe
DE102018112291A1 (de) Verfahren zur herstellung eines hohlventils für verbrennungsmotoren
DE102014223684A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Pleuelstange mittels Sinterschmieden in halbgeschlossener Form
DE102011115954A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Welle
DE102007034895A1 (de) Verfahren zur Herstellung von warmgefertigten nahtlosen Rohren mit optimierten Ermüdungseigenschaften im verschweißten Zustand
DE102017102738A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles aus Metall durch Drückwalzen
DE102014224772A1 (de) Ausgleichswelle
DE10027542B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Hubschrauber-Strukturverbindungsteils zur Steigerung der Festigkeit ohne nachträgliche Wärmebehandlung
EP3928016B1 (de) Rohrstruktur und verfahren zum herstellen einer solchen rohrstruktur
EP1146246B1 (de) Abrollkolben für Luftfedersysteme
DE2525214A1 (de) Hochdruckbehaelter

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection