DE10049048C1 - Method, for shaping to shape end of hollow shaft, involves positioning element in hollow shaft, using medium to generate pressure and expand shaft and die to push element to connect it to shaft - Google Patents

Method, for shaping to shape end of hollow shaft, involves positioning element in hollow shaft, using medium to generate pressure and expand shaft and die to push element to connect it to shaft

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DE10049048C1 DE2000149048 DE10049048A DE10049048C1 DE 10049048 C1 DE10049048 C1 DE 10049048C1 DE 2000149048 DE2000149048 DE 2000149048 DE 10049048 A DE10049048 A DE 10049048A DE 10049048 C1 DE10049048 C1 DE 10049048C1
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Abstract

The method involves positioning an element (5) in the hollow shaft, which has an outer diameter (DE) that is approximately equal to the inner diameter (Di) of the hollow shaft at at least one position. After the hollow shaft and the element have been inserted in a tool (4), the hollow shaft is filled with a medium to generate pressure and is expanded to fill the tool mould. At the same time, a die (6) is pushed axially against the end face of the hollow shaft to push material around the element and connect it positively and not-positively to the hollow shaft. An Independent claim is included for an element to fit in the hollow shaft to implement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um an eine Hohlwelle ein ihrer Funktion entsprechendes Endstück anzubringen, welches in einem Anwendungsfall zugleich die Hohlwelle verschließt. Unabhängig davon sind funktionsbedingt auf der Hohlwelle Maschinenelemente, wie z. B. Nocken, Zahnräder, in bekannter Weise angeordnet und mit ihr kraft- und/oder formschlüssig verbunden. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die Herstellung von Nockenwellen für Kfz-Motoren. Die Erfindung betrifft auch das zur Anwendung des Verfahren erforderliche Element.The invention relates to a method to function on a hollow shaft attach appropriate end piece, which in one application at the same time closes the hollow shaft. Irrespective of this, they are functionally based on the hollow shaft Machine elements such as B. cams, gears, arranged in a known manner and connected to it non-positively and / or positively. A preferred one The field of application is the production of camshafts for automotive engines. The The invention also relates to the element required for applying the method.

Der allgemeine Trend im Maschinenbau, besonders bei Bau von Kfz-Motoren geht dahin, das Gewicht bei mindestens gleicher Leistung zu verringern. Dazu werden seit einiger Zeit die Nockenwellen als Hohlwellen eingesetzt. Somit hat sich die Fachwelt bemüht, diese so herzustellen, dass auch die erforderlichen Maschinenelemente mit hoher Sicherheit und geringem Fertigungsaufwand mit der Hohlwelle verbunden werden.The general trend in mechanical engineering, especially when building automotive engines goes to reduce the weight with at least the same performance. This has been going on since for some time the camshafts were used as hollow shafts. Thus, the professional world endeavors to manufacture them in such a way that the necessary machine elements are also included high security and low manufacturing costs associated with the hollow shaft become.

Es ist bekannt, Nockenwellen für Kfz-Motoren durch das Innenhochdruck- Umformverfahren (IHU) herzustellen, indem eine Hohlwelle nach dem Aufschieben der Nocken durch Einwirkung von Druck aufgeweitet wird. Als Druckmedium werden vorzugsweise Flüssigkeiten verwendet. Die aufgeschobenen Nocken werden dabei kraft- und formschlüssig mit der Welle verbunden. (DE 34 09 541 A1). Wenn sich auch dieses Verfahren für das Aufbringen von Maschinenelementen wie Nocken außen auf der Welle sehr gut eignet und in der Praxis Anwendung findet, so haben derart hergestellte Wellen noch den Mangel, dass an ihren Enden in einem weiteren Verfahren getrennt hergestellte Funktionselemente mit der Welle verbunden werden müssen. Es werden in die Welle Bolzen mit entsprechenden Passitz eingebracht und mit der Welle durch Stifte kraftschlüssig verbunden. Es ist auch üblich, diese Bolzen mit der Welle zu verschweißen oder einzupressen. Diese Bolzen ragen entweder aus der Welle heraus und sind in diesem Bereich mit Gewinde versehen, oder sie haben ein Innengewinde.Camshafts for automotive engines are known to be Forming process (hydroforming) to manufacture a hollow shaft after being pushed on the cam is expanded by the action of pressure. Be as a print medium preferably liquids used. The slipped cams will be there non-positively and positively connected to the shaft. (DE 34 09 541 A1). If also this process for the application of machine elements such as cams very suitable on the outside of the shaft and is used in practice, so have shafts so produced still lack that at their ends in another Process separately manufactured functional elements are connected to the shaft have to. Bolts with the appropriate fit are inserted into the shaft connected to the shaft by pins. It is also common to use these bolts welded or pressed into the shaft. These bolts either protrude out of the shaft and are threaded in this area or they have an internal thread.

Es gibt Anwendungen von Hohlwellen, bei denen an einer oder beiden Seiten eine Verbindung mit Antrieben oder Lager erforderlich sind. Hierzu ist es bekannt, die Hohlwelle mit Elementen an den Enden zu versehen und diese so zu gestalten, dass sie als Hülse ausgebildet sind, die auf die Hohlwelle geschoben und befestigt werden. Das Element ist am außen liegenden Ende als Flansch abgebildet, an dem die Ankopplung erfolgt. (DE 38 00 912 A1). Hierbei bestehen die Mängel des hohen mechanischen Fertigungsaufwandes für das Element, die genaue Passung auf der Welle und die kraftschlüssige Verbindung mit der Welle. Die Verbindung kann auch durch IHU hergestellt werden, aber beseitigt nicht alle Mängel.There are applications of hollow shafts in which there is one on one or both sides Connection with drives or bearings are required. For this purpose, it is known that To provide hollow shaft with elements at the ends and to design them so that they are designed as a sleeve which is pushed and fastened on the hollow shaft become. The element is shown on the outer end as a flange on which the coupling takes place. (DE 38 00 912 A1). Here are the shortcomings of the high mechanical manufacturing effort for the element, the exact fit on the Shaft and the non-positive connection with the shaft. The connection can also manufactured by IHU, but does not remedy all defects.

Es wurde vorgeschlagen, das oder die Enden der Hohlwelle durch Rundkneten oder Stauchen so zu verformen, dass eine Verdickung erfolgt, sich der Innendurchmesser verringert und der Außendurchmesser durch Materialanhäufung auf ein Maß gebracht wird, dass ein Element in bekannter Weise aufgebracht und befestigt wird. It has been proposed that the ends of the hollow shaft by kneading or Upset to deform so that there is a thickening, the inner diameter reduced and the outer diameter to a measure by material accumulation is brought that an element is applied and attached in a known manner.  

Es ist dabei auch vorgeschlagen worden, das Ende der Welle durch IHU-Verfahren so zu stauchen, dass im Bund bzw. Flansch entsteht (DE 197 10 848 A1). Diese Verfahrensschritte, sind auch durch Kneten bzw. Rundkneten auszuführen. Wenn auch durch das Stauchen oder Kneten die Welle mit dem Element aus einem Teil besteht, die damit einer form- und kraftschlüssigen Verbindung entspricht, so besteht der Nachteil, dass zwei Verfahren erforderlich sind und ein Nacharbeiten nicht auszuschließen sind.It has also been suggested that the end of the wave by IHU procedures to compress so that arises in the collar or flange (DE 197 10 848 A1). This Process steps are also to be carried out by kneading or round kneading. If by upsetting or kneading the shaft with the element from one Part exists, which corresponds to a positive and non-positive connection, so there is the disadvantage that two procedures are required and reworking cannot be ruled out.

Gemeinsam haben alle bekannten Verfahren zur Herstellung von mit der Hohlwelle verbundenen Elementen zum Zweck der Ankopplung oder Lagerung den Nachteil, dass das Verfahren des Herstellens und kraft- und formschlüssigen Verbindens mit der Welle mindestens einen zusätzlichen Verfahrensschritt erfordert. Hinzu kommt noch die mechanische Bearbeitung. Es sind z. B. Fügeprozesse erforderlich und ein nachträgliches Härten und/oder Bearbeiten. Außerdem ist eine Passung erforderlich, die wiederum den Aufwand erhöht.Common to all known methods of manufacturing with the hollow shaft connected elements for the purpose of coupling or storage the disadvantage, that the process of manufacturing and non-positive and positive connection with the shaft requires at least one additional process step. Come in addition still the mechanical processing. There are e.g. B. joining processes required and a subsequent hardening and / or processing. There is also a fit required, which in turn increases the effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, indem durch das bekannte IHU-Verfahren eine Hohlwelle derart gestaltet wird, dass sie verschlossen und/oder mit einem Element versehen wird, welches zur Verbindung mit Maschinenteilen zum Antrieb und zur Lagerung in der Hohlwelle kraft- und formschlüssig befestigt wird. Dieses Verfahren soll wahlweise zugleich mit dem Aufbringen von Maschinenelementen auf die Welle ausgeübt werden können. Die Verbindung der Elemente mit der Welle soll unlösbar sein. Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung des Elements, welches zur Durchführung des Verfahrens erforderlich ist.The invention has for its object to provide a method by the known IHU process a hollow shaft is designed so that it is closed and / or provided with an element for connection with machine parts for drive and for storage in the hollow shaft is positively attached. This process should optionally at the same time as the Application of machine elements can be exercised on the shaft. The The connection of the elements with the shaft should not be detachable. Another job is creating the element necessary to carry out the procedure is.

Weiterhin soll die Aufgabe gelöst werden, dass die Hohlwelle im Endbereich in ihrem Innendurchmesser verbleibt und nur der Außendurchmesser in einem definierten Bereich vergrößert wird. Dabei soll der Innendurchmesser von dem ursprünglichen Innendurchmesser je nach Anwendungsfall auch abweichen, d. h. größer oder kleiner werden.Furthermore, the task is to be solved that the hollow shaft in its end area Inner diameter remains and only the outer diameter in a defined one Area is enlarged. The inside diameter should be from the original The inside diameter may also vary depending on the application, d. H. bigger or smaller become.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach Patentanspruch 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 3 bis 7 beschrieben. Das erforderliche Element zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 wird nach den Merkmalen des Anspruches 8 ausgeführt. Ausgestaltungen dieses Elements sind in den Ansprüchen 9 bis 13 beschrieben.According to the invention the object is achieved according to claim 1 or 2. advantageous Refinements are described in claims 3 to 7. The required element for performing the method according to claim 1 is executed according to the features of claim 8. Refinements this Elements are described in claims 9 to 13.

Erfindungsgemäß soll in die Hohlwelle ein Element als ein Körper mit einem Außendurchmesser, der annähernd dem Innendurchmesser der Hohlwelle ist, am Ende der Hohlwelle eingebracht wird. Sind auf der Hohlwelle der Funktion entsprechend Maschinenelemente, z. B. Zahnräder, Nocken, angeordnet, so werden diese ebenfalls in der notwendigen Position auf die Hohlwelle geschoben. Diese so vorbestückte Hohlwelle wird in ein IHU-Werkzeug eingelegt. In bekannter Weise wird mindestens auf einer Seite der Welle ein Stempel des IHU-Werkzeuges in axialer Richtung bei gleichzeitiger Wirkung des Druckmediums bewegt. Dadurch wird die Hohlwelle an den Stellen wenn außen kein Maschinenelement positioniert ist, relativ stark aufgeweitet, und in dem Bereich, wo ein Maschinenelement positioniert ist wird dieses durch den Innendruck kraft- und formschlüssig verbunden. Dieses an sich bekannte Verfahren wird erfindungsgemäß damit kombiniert, dass gleichzeitig durch die Druckeinwirkung und die Bewegung des Stempels in axialer Richtung in Verbindung mit der Ausführung des Elements die Hohlwelle gestaucht und damit das Material angedickt wird.According to the invention in the hollow shaft, an element as a body with a Outside diameter, which is approximately the inner diameter of the hollow shaft, on End of the hollow shaft is introduced. Are on the hollow shaft of the function according to machine elements, e.g. B. gears, cams, arranged so these are also pushed onto the hollow shaft in the necessary position. This way Pre-equipped hollow shaft is placed in an IHU tool. In a known way is a stamp of the IHU tool in at least one side of the shaft axial direction with simultaneous action of the pressure medium moves. This will the hollow shaft at the points when no machine element is positioned outside, relatively widened, and in the area where a machine element is positioned this is connected by the internal pressure in a non-positive and positive manner. This on known methods are combined according to the invention with that simultaneously by the pressure and the movement of the plunger in the axial direction  Connection with the design of the element, the hollow shaft is compressed and thus the Material is thickened.

Eine weitere Ausführungsform der Lösung ist es, das Element mit dem Stempel des IHU-Werkzeuges, der axial zeitgleich mit dem Druckmedium wirkt, verbunden ist, d. h. das Element ist ein Teil des Stempels, welches in die Hohlwelle ragt. Dadurch entsteht ein Materialfluß, der die IHU-Form, d. h. im Außenbereich der Hohlwelle aufweitet. Nach Abschluß des IHU-Verfahrens wird der Stempel 6 mit dem verbundenen Element herausgezogen. Je nach Gestaltung des IHU-Werkzeuges und des Durchmessers des Elements 5 erhält das Ende der Hohlwelle 1 die für die Funktion bedingte Form. Durch bekannte mechanische Bearbeitung wird das Endmaß hergestellt.Another embodiment of the solution is that the element is connected to the stamp of the hydroforming tool, which acts axially at the same time as the pressure medium, ie the element is part of the stamp, which projects into the hollow shaft. This creates a material flow that expands the IHU shape, ie in the outer area of the hollow shaft. After completion of the IHU process, the stamp 6 with the connected element is pulled out. Depending on the design of the IHU tool and the diameter of the element 5 , the end of the hollow shaft 1 receives the shape required for the function. The final dimension is produced by known mechanical processing.

Diese Stauchung bewirkt, je nach der geometrischen Ausbildung des eingesetzten Elements 5, dass vor und/oder hinter ihm das Material der Hohlwelle 1 gestaucht wird und dadurch in dem Bereich der Rohrinnendurchmesser kleiner wird.Depending on the geometrical design of the element 5 used , this compression causes the material of the hollow shaft 1 to be compressed in front of and / or behind it and thereby to become smaller in the region of the inner tube diameter.

Verbleibt das Element 5 in der Hohlwelle 1 entsprechend einer Ausführungsform des Verfahrens, ist das Element 5 in axialer Richtung arretiert, d. h. kraft- und formschlüssig mit der Hohlwelle verbunden.If the element 5 remains in the hollow shaft 1 in accordance with one embodiment of the method, the element 5 is locked in the axial direction, that is to say connected non-positively and positively to the hollow shaft.

Wird in das Element 5 eine axial verlaufende Bohrung durchgehend eingebracht, dann wird der Druck auf beiden Seiten dieses Elements 5 wirksam und verkleinert auf beiden Seiten des Elements 5 den Innendurchmesser der Hohlwelle 1.If an axially extending bore is made continuously in the element 5 , then the pressure on both sides of this element 5 becomes effective and the inner diameter of the hollow shaft 1 is reduced on both sides of the element 5 .

Es kann auch vorteilhaft sein, das Element 5 zwischen seinen beiden Enden im Durchmesser zu verringern, wodurch die Verbindung mit der Hohlwelle verbessert wird.It may also be advantageous to reduce the diameter of the element 5 between its two ends, which improves the connection to the hollow shaft.

Entsprechend dem Verwendungszweck der Hohlwelle 1 ist es vorteilhaft, die Hohlwelle 1 nach dem Einpressen des Elements 5 stirnseitig im Bereich des Elements 5 zu trennen, so dass eine plane Fläche entsteht. Das Trennen erfolgt zweckmäßig durch Trennschleifen. In diese Fläche kann nachträglich ein Gewinde axial verlaufend eingebracht werden, um ein beliebiges Teil bzw. Maschinenelement zu befestigen.According to the intended use of the hollow shaft 1 , it is advantageous to separate the hollow shaft 1 on the face side in the region of the element 5 after the element 5 has been pressed in, so that a flat surface is created. The cutting is expediently carried out by cutting. A thread running axially can subsequently be introduced into this surface in order to fasten any part or machine element.

An Ausführungsbeispielen werden der Stand der Technik und die Erfindung beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The prior art and the invention are based on exemplary embodiments described. The associated drawings show:

Fig. 1a und b: Ausführungen der Enden einer Hohlwelle nach den Stand der Technik, Figs. 1a and b: Embodiments of the ends of a hollow shaft according to the prior art,

Fig. 2: Teilschnitt durch ein IHU-Werkzeug mit eingelegter Hohlwelle, FIG. 2 shows partial sectional view of a hydroforming tool with inserted hollow shaft,

Fig. 3a bis 3c: Ausführung einer Hohlwelle mit einem fest eingebrachten Element, FIGS. 3a to 3c: execution of a hollow shaft with a fixedly incorporated element,

Fig. 4: Teilschnitt durch eine Hohlwelle mit eingebrachten Element und aufgebrachten Nocken, FIG. 4 is partial section through a hollow shaft with inserted element and applied cams

Fig. 5: Ausführung eines Endes der Hohlwelle ohne ein in ihr verbleibendes Element. Fig. 5: Execution of one end of the hollow shaft without an element remaining in it.

In den Fig. 1a und 1b ist gezeigt, wie die Enden von Nockenwellen nach dem Stand der Technik hergestellt werden. Die Hohlwelle 1 wird im Bereich des Endes nach einem an sich bekannten Knetverfahren oder auch durch Stauchen derart behandelt, dass bei bleibenden Außendurchmesser DA der Hohlwelle 1 sich der Innendurchmesser DI der Hohlwelle 1 bis auf den Durchmesser D der Bohrung 2 verringert. Das bedeutet, dass eine Materialanhäufung in dem Endbereich erfolgt. Dieses Stauchen erfolgt durch Erwärmen, Hämmern oder auch in einem anderen Umformungsprozeß. Entweder die Bohrung 2 wird innerhalb dieses Prozesses mit eingebracht und muß noch mechanisch nachgearbeitet werden, oder das Ende der Hohlwelle 1 wird vollkommen verschlossen und die Bohrung 2 oder das Gewinde 3 wird danach noch dem Bearbeiten der Stirnfläche eingebracht.In FIGS. 1a and 1b is shown how the ends of the camshaft according to the prior art can be produced. The hollow shaft 1 is treated in the region of the end by a kneading method known per se or also by upsetting such that if the outer diameter D A of the hollow shaft 1 remains, the inner diameter D I of the hollow shaft 1 is reduced to the diameter D of the bore 2 . This means that material accumulation occurs in the end area. This upsetting takes place by heating, hammering or also in another forming process. Either the bore 2 is made during this process and still has to be mechanically reworked, or the end of the hollow shaft 1 is completely closed and the bore 2 or the thread 3 is then introduced after the machining of the end face.

Anhand von Fig. 2 wird das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben. In ein bekanntes IHU-Werkzeug 4 wird eine Hohlwelle 1 eingelegt, deren Außendurchmesser DA dem Innendurchmesser des Werkzeuges 4 entspricht. Gleichzeitig wird auch ein Element 5, dessen Außendurchmesser DE geringfügig kleiner als der Innendurchmesser DI der Hohlwelle 1 ist, in die Hohlwelle 1 an eine vorgegebene Stelle eingelegt. Das Werkzeug 4, welches in der Regel zweiteilig ist, wird geschlossen. Ein Stempel 6 des Werkzeuges 4 wird unter hohem Druck axial, bei gleichzeitigem Wirken des Druckmediums in die Hohlwelle 1 gegen deren Stirnseite drückend, bewegt. Dabei staucht sich das Material der Hohlwelle 1 derart, dass das Element 5 vom Material der Hohlwelle 1 so weit eingeschlossen wird, dass sich der bisherige Innendurchmesser DI der Hohlwelle 1 auf DII verringert. Damit ist das Element 5 unter hohem Druck form- und/oder kraftschlüssig mit der Hohlwelle 1 verbunden. An der Linie 7 wird in bekannter Weise vorzugsweise durch Trennschleifen das Ende abgetrennt und es entsteht eine plane Fläche, in die beispielsweise ein Gewinde eingebracht wird.The method according to the invention is described with reference to FIG. 2. A hollow shaft 1 is inserted into a known hydroforming tool 4 , the outer diameter D A of which corresponds to the inner diameter of the tool 4 . At the same time, an element 5 , the outer diameter D E of which is slightly smaller than the inner diameter D I of the hollow shaft 1, is also inserted into the hollow shaft 1 at a predetermined location. The tool 4 , which is usually in two parts, is closed. A plunger 6 of the tool 4 is moved axially under high pressure, while simultaneously pressing the pressure medium into the hollow shaft 1 against its end face. The material of the hollow shaft 1 compresses in such a way that the element 5 is enclosed by the material of the hollow shaft 1 to such an extent that the previous inner diameter D I of the hollow shaft 1 is reduced to D II . Thus, the element 5 is positively and / or non-positively connected to the hollow shaft 1 under high pressure. At the line 7 , the end is cut off in a known manner, preferably by grinding, and a flat surface is created, into which, for example, a thread is introduced.

In Fig. 3a bis 3c sind Ausführungen des Elements 5 dargestellt. Je nach Einwirkung des Stempels 6 und des Druckmediums und der Geometrie des Elements 5 wird das Material der Hohlwelle 1 vor und hinter diesen angestaucht, und der Innendurchmesser DI der Hohlwelle 1 auf DII reduziert. Der Stempel 6 des IHU- Werkzeuges drückt in Pfeilrichtung. Bei der Ausführung nach Fig. 3b wirkt das Druckmedium durch die Bohrung 8 auf beiden Seiten des Elements 5, obwohl es nur von einer Seite eindringt. Diese Ausführung des Elements 5 ist besonders dann vorteilhaft, wenn das Element 5 weiter vom Ende der Hohlwelle 1 entfernt angeordnet ist. Bei Fig. 3a wirkt auf einer Seite der Stempel 6 und auf der anderen Seite das Druckmedium, um die Materialanhäufung zu erreichen.In FIG. 3a to 3c are embodiments of the element 5 shown. Depending on the action of the stamp 6 and the pressure medium and the geometry of the element 5 , the material of the hollow shaft 1 is compressed in front of and behind it, and the inner diameter D I of the hollow shaft 1 is reduced to D II . The stamp 6 of the IHU tool presses in the direction of the arrow. In the embodiment of Fig. 3b, the pressure medium acts through the bore 8 on both sides of the element 5, although it penetrates from one side only. This design of the element 5 is particularly advantageous if the element 5 is arranged further away from the end of the hollow shaft 1 . In Fig. 3a acts on one side of the die 6, and on the other side of the print medium, in order to achieve the accumulation of material.

In Fig. 3c ist das Element 5 konisch ausgeführt.In Fig. 3c, the element 5 is tapered.

In Fig. 4 ist dargestellt, wie gleichzeitig im Bereich des Elements 5 in der Hohlwelle 1 auf ihr ein Bauteil 9 z. B. ein Nockenring aufgebracht ist. Wie in Fig. 3b beschrieben, wird das Material zu beiden Seiten angehäuft. Überraschender Weise wurde gefunden, dass sich an dieser Stelle der Hohlwelle 1 ihr Außendurchmesser DA vergrößert und damit das dort aufgebrachte Bauteil 9 gleichzeitig kraft- und/ oder formschlüssig mit der Hohlwelle 1 verbunden wird. In Fig. 4 it is shown how in the area of the element 5 in the hollow shaft 1 on it a component 9 z. B. a cam ring is applied. As described in Fig. 3b, the material is piled up on both sides. Surprisingly, it was found that at this point of the hollow shaft 1, its outer diameter D A increases, and thus the component 9 applied there is simultaneously connected to the hollow shaft 1 in a non-positive and / or positive manner.

Mit diesem Beispiel wird gezeigt, wie beide bisher getrennt durchgeführten Verfahren in einem einzigen IHU-Verfahren ausgeführt werden.This example shows how both methods have been carried out separately so far be carried out in a single IHU procedure.

Die Fig. 5 zeigt die zweite Ausführungsform des Verfahrens. Der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Stempel 6, der zeitgleich mit dem Druckmedium wirkend axial drückt, ist in seinem vorderen Teil mit dem sonst üblichen Element 5 fest verbunden, d. h. der Stempel 6 ist vorderseitig als das Element 5' ausgebildet. Der bei dem Verfahren entstehende Materialfluß wird durch das Element 5', dessen Außendurchmesser ≦ dem Innendurchmesser der Hohlwelle 1 ist beim Andicken bzw. Stauchen nach innen begrenzt und damit wird lokal Material nach außen aber auch nach innen vor dem Element 5' ermöglicht. Abweichend zu den Beispielen Fig. 2 bis Fig. 4 wird nach Abschluß des IHU-Prozesses der komplette Druckstempel 6 aus der Hohlwelle 1 entfernt. Der Stempel 6 kann jedoch durch eine entsprechende Ausbildung des Elements 5' und des IHU-Werkzeuges auch mit der Hohlwelle 1 kraft- und formschlüssig verbunden sein und wird vom Stempel 6 nach Prozeßende mechanisch getrennt. FIG. 5 shows the second embodiment of the method. The stamp 6 required to carry out the method according to the invention, which presses axially at the same time as the pressure medium, is firmly connected in its front part to the otherwise usual element 5 , ie the stamp 6 is designed on the front side as the element 5 '. The material flow resulting from the process is limited by the element 5 ', the outside diameter ≦ of which is the inside diameter of the hollow shaft 1 when it is thickened or compressed, and thus locally material is made possible on the outside but also on the inside in front of the element 5 '. Deviating from the examples, Fig. 2 to Fig. 4 of the hydroforming process, the entire plunger 6 from the hollow shaft 1 is removed after completion. However, the stamp 6 can also be connected to the hollow shaft 1 in a non-positive and positive manner by appropriate design of the element 5 'and the hydroforming tool and is mechanically separated from the stamp 6 after the end of the process.

Claims (13)

1. Verfahren zum Herstellen von Enden einer Hohlwelle durch Innenhochdruck- Umformen, indem in die Hohlwelle ein Element mit annähernd gleichen Außendurchmesser wie der Innendurchmesser der Hohlwelle an mindestens einer Stelle positioniert wird, dass nach Einlegen der Hohlwelle und dem Element in ein IHU-Werkzeug das Medium, welches den Druck erzeugt, in die Hohlwelle dringt und die Hohlwelle aufweitet und die IHU-Form ausfüllt und dass gleichzeitig ein Stempel in axialer Richtung gegen die Stirnseite der Hohlwelle drückt, wodurch ein Materialfluß entsteht, der das in der Hohlwelle positionierte Element umgibt und kraft- und formschlüssig mit der Hohlwelle verbindet.1. Method for producing ends of a hollow shaft by internal high pressure Form by placing an element with approximately the same in the hollow shaft Outside diameter as the inside diameter of the hollow shaft at least a position is positioned that after inserting the hollow shaft and the element in an IHU tool, the medium that generates the pressure, in the hollow shaft penetrates and expands the hollow shaft and fills the IHU shape and that at the same time a stamp in the axial direction against the end face of the hollow shaft presses, creating a flow of material that positioned in the hollow shaft Element surrounds and connects non-positively and positively with the hollow shaft. 2. Verfahren zum Herstellen von Enden einer Hohlwelle durch Innenhochdruck- Umformen, indem in die Hohlwelle ein Element mit einem annähernd gleichen Außendurchmesser wie der Innendurchmesser der Hohlwelle an mindestens einer Seite positioniert wird, dass dieses Element Teil eines Stempels ist der in axialer Richtung wirkt, dass nach Einlegen der Hohlwelle mit dem das Element bildenden Teil des Stempels das Medium, welches den Druck erzeugt, in die Hohlwelle dringt und die Hohlwelle aufweitet und die IHU-Form ausfüllt, dass gleichzeitig der Stempel in axialer Richtung gegen die Stirnseite der Hohlwelle drückt, wodurch ein Materialfluß entsteht, der je nach Ausbildung des IHU- Werkzeuges eine Materialanhäufung bewirkt, und dass nach Abschluß des IHU- Verfahrens der Stempel mit den daran ausgebildeten Element aus der Hohlwelle herausgezogen wird.2. Method for producing ends of a hollow shaft by internal high pressure Forming by inserting an element with approximately the same into the hollow shaft Outside diameter as the inside diameter of the hollow shaft at least positioned on one side that this element is part of a stamp which in axial direction that acts after inserting the hollow shaft with which the element forming part of the stamp, the medium that generates the pressure into the Hollow shaft penetrates and the hollow shaft widens and the IHU shape fills that at the same time the punch in the axial direction against the end face of the hollow shaft presses, which creates a material flow that, depending on the training of the IHU Tool causes a material accumulation and that after completion of the IHU Process the stamp with the element formed on it from the hollow shaft is pulled out. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das IHU- Werkzeug in einem definierten Bereich des Endstückes in seinem inneren Durchmesser vergrößert ist, um den Außendurchmesser der Hohlwelle in diesem Bereich durch den Materialfluß zu vergrößern.3. The method according to claim 2, characterized in that the IHU Tool in a defined area of the end piece in its interior Diameter is increased to the outer diameter of the hollow shaft in this Enlarging the area through the material flow. 4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das durch das IHU-Verfahren hergestellte Ende der Hohlwelle innen und/oder außen mechanisch nachgearbeitet wird.4. The method according to claim 2 and 3, characterized in that the the IHU process manufactured end of the hollow shaft inside and / or outside is mechanically reworked. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig bei Aufweiten der Hohlwelle durch den Innendruck auf der Hohlwelle vorher aufgebrachten Maschinenelemente kraft- und formschlüssig verbunden werden.5. The method according to claim 1 and 2, characterized in that simultaneously when expanding the hollow shaft due to the internal pressure on the hollow shaft beforehand applied machine elements are positively and positively connected. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle nach dem IHU-Verfahren im Bereich des eingebrachten Elements derart durch ein spanabhebendes Verfahren, vorzugsweise Trennschleifen getrennt wird, dass eine plane Fläche entsteht.6. The method according to claim 1, characterized in that the hollow shaft after the IHU process in the area of the introduced element by a cutting process, preferably cut-off is separated that a flat surface is created. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die plane Fläche Bohrungen und Gewinde eingebracht werden. 7. The method according to claim 6, characterized in that in the flat surface Bores and threads are introduced.   8. Element zum Einbringen in die Hohlwelle zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Element (5) ein massiver Bolzen ist und er mindestens an einer Seite eine Fase besitzt.8. Element for insertion into the hollow shaft for performing the method according to claim 1, characterized in that this element ( 5 ) is a solid bolt and it has a chamfer on at least one side. 9. Element nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (5) axial durchgehend eine Bohrung hat.9. Element according to claim 8, characterized in that the element ( 5 ) has an axially continuous bore. 10. Element nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (5) in einem Bereich zwischen seinen beiden Enden im Durchmesser geringer ist.10. Element according to claim 8 and 9, characterized in that the element ( 5 ) is smaller in diameter in an area between its two ends. 11. Element nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (5) aus einem anderen Werkstoff als die Hohlwelle 1 besteht.11. Element according to claim 8 to 10, characterized in that the element ( 5 ) consists of a different material than the hollow shaft 1 . 12. Element nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (5) in seinem Außendurchmesser konisch nach einem Ende verläuft.12. Element according to claim 8 to 11, characterized in that the element ( 5 ) is conical in its outer diameter towards one end. 13. Element nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an das Element (5) ein Zapfen oder Gewinde mechanisch angearbeitet ist.13. Element according to claim 8, characterized in that a pin or thread is mechanically worked on the element ( 5 ).
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