DE10061403B4

DE10061403B4 - Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Formkörpers

Info

Publication number: DE10061403B4
Application number: DE2000161403
Authority: DE
Inventors: Udo Friese
Original assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Current assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Priority date: 2000-12-09
Filing date: 2000-12-09
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2020-12-10
Also published as: DE10061403A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Formkörpers, der ein radial sich erstreckendes scheibenförmiges Flanschteil (2) aufweist, das mit konzentrischen Profilierungen (4, 5) auf einer oder beiden Seiten versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Material einer mit einer Zentrierstiftaufnahme (8) versehenen Ronde (1) durch Drücken mittels mindestens einer Druckrolle (14) unter partieller Veränderung der Dicke in ein auf seiner der Ronde (1) zugewandten Seite als Matrize (7) ausgebildetes Werkzeug (6), auf dem die Ronde aufliegt, gedrückt und dadurch profiliert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Formkörpers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Formkörper finden in vielen Anwendungsbereichen Verwendung. So werden sie beispielsweise als sogenannte Wandlerdeckel für Getriebe eingesetzt, wobei sich senkrecht zum Flanschteil eine umlaufende Schürze erstreckt, so daß sich die Form einer Haube ergibt.
Aus Gründen der Gewichtsoptimierung einerseits und zur Aufnahme von Getriebeteilen andererseits sind auf der der Schürze zugewandten Seite des Flanschteiles konzentrische Profilierungen vorgesehen, die eine erwünschte partielle Wandstärkereduzierung mit sich bringen.
Allerdings ist die Herstellung solcher Formkörper bislang problematisch und im Grunde nur spanabhebend möglich, wodurch sich relativ hohe Herstellungskosten ergeben, die vor allem deshalb als besonders nachteilig anzusehen sind, als diese Formkörper in großen Stückzahlen hergestellt und eingesetzt werden.
Dies trifft gleichermaßen für mit konzentrischen Profilierungen versehene Formkörper zu, die in anderen Bereichen eingesetzt werden.
Zwar ist schon versucht worden, die Profilierungen durch Pressen im Sinne eines Prägens herzustellen, jedoch sind diese Versuche allesamt gescheitert, zumal dann beide Seiten des Flanschteiles eine gleichgeartete Profilierung aufweisen, die jedoch vielfach den Forderungen entgegensteht. Eine glattflächige Oberseite des Flanschteiles bei gleichzeitiger Profilierung der Unterseite ist somit nicht möglich.
Aus der US 3 342 051 ist ein Verfahren bekannt, mit dem ein rotationssymmetrischer Formkörper herstellbar ist, der bauchartig ausgebildet ist und im Gegensatz zu einem gattungsgemäßen Formkörper kein radial sich erstreckendes scheibenförmiges Flanschteil aufweist.
Zur Herstellung einer Randprofilierung dieses Formkörpers wird eine Rolle bzw. ein Halter mit einer Kugel gegen die rotierende Ronde gedrückt, wobei eine Widerlager-Schicht aus einem elastischen Material besteht.
Aus der DE 42 40 613 C2 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der ein mit einer axiallen Innenverzahnung und einer radialen Stirnverzahnung versehenes Werkstück herstellbar ist. Konzentrische Profilierungen können mit dieser Vorrichtung nicht geformt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß Formkörper, insbesondere als Serienteile, einfacher und kostengünstiger herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Mit Hilfe dieses Druckverfahrens, das eine Kaltverformung der aus Metall, vorzugsweise aus Stahl bestehenden Ronde darstellt, können nun beliebige konzentrische Profilierungen des scheibenförmigen Flanschteiles eingebracht werden, und zwar beidseitig. Dabei können diese Profilierungen sowohl in ihren Abmessungen als auch in ihren Konturen unterschiedlich sein, d. h., die eine Seite des Flanschteiles ist dann anders ausgestaltet als die andere Seite.
Während die dem als Matritze ausgebildeten Werkzeug zugewandte Seite des Flanschteiles entsprechend der Formgebung dieser Matritze profiliert wird, wobei dann die Druckrollen lediglich dazu dienen, das Material der Ronde in die Profilierungen der Matritze zu drücken, unter gleichzeitigem Wegdrücken des Materials der der Matritze gegenüber liegenden Seite, erfolgt die Profilierung dieser Seite aus schließlich durch die Druckrollen, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Werkzeugstiften oder Vorsetzern, durch die in an sich bekannter Weise Naben angeformt werden können.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß vor der Profilierung durch Drücken mittels Druckrollen aus dem scheibenförmigen Rohling, also der Ronde, eine sich an den Außenrand anschließende, umlaufende und senkrecht zum Flanschteil erstreckende Schürze angeformt wird, so daß eine zylindrische Haube entsteht.
Die vor der genannten Bearbeitung der Ronde eingebrachte Zentrierstiftaufnahme kann durch Prägen oder Lochen hergestellt werden.
In beiden Fällen können durch in die Zentrierstiftaufnahme eingesetzte Zentrier- oder Werkzeugstifte Naben angeformt werden, die bei geschlossener Zentrierstiftaufnahme einseitig verschlossen bleiben können, während sie bei einer Lochung der Zentrierstiftaufnahme beidseitig offen sind.
Eine Begrenzung der Nabenhöhe kann durch einen Vorsetzer erfolgen, der auf der Ronde bzw. einem die Zentrierstiftaufnahme durchtretenden Werkzeugstift anliegt. Denkbar ist aber auch, die Höhe der Nabe durch entsprechende Ausformung der Druckrollen zu begrenzen, die dann eine umlaufende, vorspringende Anschlagkante aufweisen.
Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, die Zentrierstiftaufnahme über die vorgeformte Ausbildung hinaus nicht weiter zu verformen, wobei sie dann ausschließlich der Fixierung bzw. der Zentrierung auf dem Werkzeug dient.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine Vielzahl von Profilierungen beidseitig des jeweiligen Flanschteiles möglich, wobei an dessen der Matritze abge wandte Oberseite eine oder mehrere konzentrisch und mit Abstand zueinander angeordnete Naben anformbar sind, beispielsweise mittels eines Stufenvorsetzers.
Eine Gewichtsoptimierung des Formteiles kann dadurch erreicht werden, daß mit den Druckrollen entsprechend viel Material vom Flanschteil weggedrückt und zu einer Nabe verformt wird. Gleichzeitig wird jedoch das der Matritze zugewandte Material in deren Vertiefungen hineingedrückt, wodurch sich partielle Wandverdickungen ergeben, die den Erfordernissen entsprechend dimensioniert sind.
Wie sich gezeigt hat, fließt das Material durch den Druck der Druckrollen in diese Vertiefungen und füllt diese vollständig aus, so daß sogar relativ scharfkantige Konturen erzielbar sind.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zur Durchführung eines ersten Verfahrensschritts in einer geschnittenen Seitenansicht,
2 u. 3 eine Vorrichtung zur Durchführung weiterer Verfahrensschritte jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht.
In der 1 ist eine Vorrichtung gezeigt, mit der eine scheibenförmige Ronde 1, die eine zuvor eingebrachte Zentrierstiftaufnahme 8 aufweist, an eine Schürze 3 anformbar ist.
Dazu wird auf einen rotierenden Kern 10 eine Hauptspindel 15, dessen der Ronde Seite 1 zugewandte Stirnseite entsprechend deren Kontur ausgebildet ist, also in dem entsprechenden Bereich in den Zentrierstiftaufnahme 8 formschlüssig ragt, die Ronde 1 aufgelegt und mittels eines Spannstempels 11 gegen den Kern 10 gepreßt. Dessen Durchmesser entspricht dem lichten Durchmesser des Formteiles, das zu einer Haube geformt werden soll.
Dabei kommt eine Druckrolle 14 zum Einsatz, mit der ein über den Kern 10 hinausstehender Randbereich der Ronde 1 in die Seitenwandung des Kernes 10 gedrückt wird.
In einem nächsten Verfahrensschritt, der durch die 2 verdeutlicht wird, wird der haubenartige Formkörper, bei dem sich die umlaufende Schürze 3 senkrecht zu einem sich dann ergebenden Flanschteil 2 an dessen äußeren Rand anschließt, auf ein rotierendes Werkzeug 6 gesetzt, das mit der Hauptspindel 15 verbunden ist und dessen Außendurchmesser dem durch die Schürze 3 begrenzten lichten Durchmesser des Formteiles entspricht.
Die dem Flanschteil 2 zugewandte Seite des Werkzeugs 6, auf der das Flanschteil 2 aufliegt, ist als Matritze 7 ausgebildet und weist konzentrische Profilierungen, beispielsweise in Form von Vertiefungen, auf.
Mittels der Druckrolle 14 wird das Material der Ronde 1 bzw. des Flanschteils 2 in die Profilierungen der Matritze 7 gedrückt, so daß die Profilierungen 5 entstehen. Dabei wird die Druckrolle 14 radial von außen nach innen geführt. Der Einfachheit halber wird nur auf eine Druckrolle 14 Bezug genommen. Selbstverständlich können bei Bedarf auch mehrere Druckrollen 14 zum Einsatz kommen.
Mit dieser Druckrolle 14 sind auch auf der dem Werkzeug 6 abgewandten Seite des Flanschteiles 2 Profilierungen 4 eindrückbar, wobei dann die Druckrolle 14 sowohl radial als auch entsprechend axial zum Werkzeug 6 bewegt wird.
Mittels eines Vorsetzers 13, der sich oberseitig an der Zentrierstiftaufnahme 8 abstützt und einem in diese ragenden Werkzeugstift 12, der axial hin- und her bewegbar in dem Werkzeug 6 gelagert ist, ist durch die Druckrolle 14 eine Nabe 9 anformbar, die sich mit ihrer Innenwandung an dem Werkzeugstift 12 anlegt und in ihrer Höhe durch den Vorsetzer 13 begrenzt wird.
In der 3 ist zu erkennen, daß eine zweite Nabe 9a zur ersten Nabe 9 angeformt werden kann, die konzentrisch um die erste Naben 9 verläuft. Ein Stufenvorsetzer 16, der gegenüber dem Vorsetzer 13 axial verschiebbar ist und diesen umschließt, ermöglicht im Zusammenwirken mit der Druckrolle 14 die Anformung der zweiten Nabe 9a.
Im Bedarfsfall kann ein Spannfutter vorgesehen sein, das an der Schürze 3 anliegt und mit dem das Formteil spannbar ist.
Für den Fall, daß keine Schürze 3 vorgesehen ist, kann außenseitig umlaufend am Werkzeug 6 ein Widerlagerfutter vorgesehen sein, an dem sich das Flanschteil 4 mit seinem Umfangsberich abstützt.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Formkörpers, der ein radial sich erstreckendes scheibenförmiges Flanschteil (2) aufweist, das mit konzentrischen Profilierungen (4, 5) auf einer oder beiden Seiten versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Material einer mit einer Zentrierstiftaufnahme (8) versehenen Ronde (1) durch Drücken mittels mindestens einer Druckrolle (14) unter partieller Veränderung der Dicke in ein auf seiner der Ronde (1) zugewandten Seite als Matrize (7) ausgebildetes Werkzeug (6), auf dem die Ronde aufliegt, gedrückt und dadurch profiliert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Profilierung an die Ronde (1) eine umlaufende Schürze (3) angeformt wird, die sich senkrecht zum Flanschteil (2) erstreckend an dessen äußeren Randbereich anschließt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der dem Werkzeug (6) zugewandten Profilierung (5) die gegenüber liegende Seite des Flanschteiles (2) mit einer Profilierung (4) versehen wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an eine Hauptspindel (15) angeschlossenes drehbares Werkzeug (6) auf seiner freien Stirnseite, die eine Auflagefläche für die Ronde (1) bildet, als eine mit konzentrischen Profilierungen (5) versehene Matritze (7) ausgebildet ist, daß ein dieser gegenüber liegender Vorsetzer (13) sowie ein daran oder am Werkzeug angeordneter Zentrier- oder Werkzeugstift (12) vorgesehen ist, an dem die Ronde (1) anliegt, und daß mindestens eine Drück- oder Formrolle (14) vorgesehen ist, die radial und/oder axial zum Werkzeug (6) zustellbar ist.
Ein nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Formkörper, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Flanschteil (2) zumindest auf einer Seite mit konzentrisch verlaufenden Profilierungen versehen ist.
Formkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen (4, 5) auf den sich gegenüber liegenden Seiten des Flanschteiles (2) in ihrer Form und Kontur unterschiedlich sind.
Formkörper nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Flanschteiles (2) partiell unterschiedlich ist.