DE10149012A1 - Verfahren zur Herstellung von Flanschplatten sowie Flanschplatte - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Flanschplatten, insbesondere Radträgerplatten für Kraftfahrzeuge, indem in einem durchlaufenden Blechstreifen vorgebbarer Dicke Vorlöcher, insbesondere Gewindelöcher eingeformt, insbesondere eingedrückt und in einem späteren Arbeitsschritt gelocht werden, gleichzeitig oder zeitversetzt im Wesentlichen alle weiteren notwendigen Löcher ausgestanzt werden, in mindestens einem weiteren Arbeitsschritt die äußere Kontur der Flanschplatte ausgeschnitten wird und anschließend Fasen an der Kontur der Flanschplatte und bedarfsweise an vorgebbaren Löchern angeformt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flanschplatten, insbe­ sondere von Radträgerplatten für Kraftfahrzeuge.

Zum allgemeinen Stand der Technik zählt, als Flanschplatten allgemein und im speziellen als Radträger Blech- oder Gusskonstruktionen zu verwenden, wobei die Radträgerplatten auf den jeweiligen Fahrzeugtyp in entsprechender Weise geometrisch angepasst sind. Bei den aus Guss bestehenden ebenen Flansch­ platten werden die Löcher zum Teil bereits eingeformt. Ebene Flanschplatten aus Blech werden zumindest partiell mit ausgestanzten Löchern versehen. In einer weiteren Presse wird anschließend unter Druckeinwirkung eine Kalibrie­ rung der Ebenheit herbeigeführt. Durch einen weiteren Fertigungsvorgang wurden sowohl bei den Guss- als auch bei den Blechflanschplatten um diese Ausnehmung herum Gewindelöcher, beispielsweise auf einer Mehrspindel- Bohrmaschine, gebohrt und Fasen angesenkt. In einem weiteren Arbeitsschritt wurde die Oberfläche gefräst und die gebohrten Löcher mit entsprechenden Gewinden versehen. Zur Realisierung einer ausreichenden tragenden Gewinde­ länge müssen die aus Blech bestehenden Flanschplatten verhältnismäßig dick ausgeführt werden, was mit einem erhöhten Gewicht einhergeht.

Diese Art der Herstellung von Flanschplatten, wie Radträgerplatten oder der­ gleichen, wird in Folge der unterschiedlichen Bearbeitungsschritte, insbeson­ dere auch unter Präzisionsgesichtspunkten, als aufwendig angesehen.

Die dergestalt erzeugten Flanschplatten werden mit anderen Bauteilen in Wirk­ verbindung gebracht, wobei insbesondere Radträgerplatten üblicherweise vor einen, in der Regel aus Blech bestehenden, Radträger eines Kraftfahrzeuges geschweißt werden.

Nach dem Tiefziehverfahren lassen sich Blechteile mit Durchzügen ausbilden und diese später mit Gewinde versehen. Dieses Verfahren eignet sich beim Einsatz auf konventionellen Pressen jedoch nur für Bleche mit einer geringen Wandstärke. Für Flanschplatten mit einer Dicke von mehr als 5 mm ist dieses Verfahren nicht einsetzbar.

Darüber hinaus sind die Werkzeuge zum Feinschneiden, welches sich zum Herstellen von Flanschplatten mit einer Wandstärke von mehr als 5 mm eignen würde, äußerst aufwendig. Die eingesetzten Pressen müssen mit einer sehr hohen Genauigkeit arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Flanschplatte, insbesondere einer Radträgerplatte für Kraftfahrzeuge, dahin­ gehend zu optimieren, dass aufwendige Fertigungsschritte, wie das Bohren von Gewindelöchern und das Ansenken von Fasen, an diesen Gewindelöchern ent­ fallen kann. Gleichzeitig soll eine Gewichts- und Kosteneinsparung durch redu­ zierte Plattenstärke und erhöhte tragende Gewindelänge an einer Flanschplatte, insbesondere einer Radträgerplatte, realisiert werden.

Das Verfahren soll sich insbesondere eignen, um Flanschplatten mit einer Dicke von wenigstens 5 mm umzuformen. Dabei soll es möglich sein, dieses Verfah­ ren auf konventionellen Pressen einzusetzen.

Die vorstehenden Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Flanschplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 13 beschrieben.

Diese Aufgabe wird auch gelöst durch eine aus Blech bestehende Flansch­ platte, insbesondere eine Radträgerplatte für Kraftfahrzeuge, mit den Merkma­ len des Anspruchs 14.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Flanschplatte sind in den Ansprüchen 15 bis 18 beschrieben.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Fertigungsverfahrens sowie der ebenfalls erfindungsgemäßen Flanschplatte, insbesondere Radträgerplatte, sind gegen­ über dem Stand der Technik darin begründet, dass teurere Gussteile bzw. dickere Blechkörper entbehrlich sind und das Bohren der Gewindelöcher und ggf. weiterer Löcher, wie beispielsweise der Bremssattelbefestigungslöcher, entfällt. Darüber hinaus kann auf das Senken der Fase für die Gewindelöcher verzichtet werden, da der Fertigungsvorgang im Wesentlichen in ein und der­ selben Presse abläuft.

Durch reduzierte Plattenstärke und erhöhte tragende Gewindelänge mittels Durchzügen kann eine nicht unerhebliche Gewichts- und Kosteneinsparung ge­ genüber dem bisherigen Stand der Technik herbeigeführt werden.

Die Löcher geringeren Durchmessers, insbesondere die Gewindelöcher, werden durch vorzugsweise mehrstufiges Aushalsen ausgeformt. Hierdurch können über weite Bereiche dieser Durchzüge glattwandige Abschnitte erzeugt werden. Abschließend kann - soweit erforderlich - in diese Aushalsungen ein Gewinde geschnitten oder gerollt werden. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass die Aushalsungen bzw. die verschiedenen Löcher nur mit glatten Schnitten versehen werden, durch die dann Stifte oder Achsen steckbar sind.

Bei dem zum Stand der Technik erwähnten Herstellungsverfahren von Flansch­ platten wurden dickere Bleche bzw. Gusskörper verwendet, wodurch ein erhöhter Material- und Bearbeitungsaufwand gegeben war. Infolge der Blechdickenreduzierung in Verbindung mit den den tragenden Bereich des Gewindes verlängernden Aushalsungen (Durchzügen) sowie des Durchlaufherstellverfahrens vom abzuwickelnden Blech-Coil kann eine nicht unerhebliche Vereinfachung der Herstellung der erfindungsgemäßen Flanschplatte, insbesondere Radträgerplatte, realisiert werden. Die äußere Kontur der Flanschplatte, insbesondere der Radträgerplatte, ist hierbei unerheblich, da sie allgemein vom Anwendungsfall und im Speziellen von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp unterschiedlich sein kann. Ist die Flanschplatte eine Radträgerplatte, wird sie in der Regel auf ein Pressteil aufgeschweißt und dient zum Anschluss einer Radlagereinheit und eines Bremssattels.

Als besonders vorteilhaft ergibt sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren auf einer konventionellen Presse Verwendung findet. Das bedeutet, dass keine aufwändigen und hochgenauen Pressen eingesetzt werden müssen, die bei einem Feinschneidverfahren in Anwendung kämen.

Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Perspektivische Darstellung einer als Radträgerplatte ausge­ bildeten Flanschplatte;

Fig. 2 und 3 verschiedene Ansichten der Radträgerplatte gem. Fig. 1;

Fig. 4 Teildarstellung der Radträgerplatte gem. Fig. 3;

Fig. 5 bis 7 die Arbeitsschritte und Werkzeuge zum Herstellen der Ge­ windevorlöcher.

Fig. 1 zeigt eine als Radträgerplatte 1 ausgebildete Flanschplatte in perspekti­ vischer Darstellung. Der Erfindungsgegenstand ist hierbei nicht beschränkt auf Radträgerplatten, vielmehr kann die erfindungsgemäße Flanschplatte für alle sinnvollen Anwendungsfälle zum Einsatz gelangen.

Die Radträgerplatte 1 wird gebildet durch einen Blechkörper, der aus einem durchlaufenden, vom Coil abgewickelten Blechstreifen herausgeschnitten wurde. Die Radträgerplatte 1 weist ein Loch 2 größeren Durchmessers auf. Dieses Loch 2 wird von mehreren weiteren Löchern 3, 4 umgeben, wobei die Löcher 3 als Gewindevorlöcher ausgebildet sind und die Löcher 4 zur Auf­ nahme von Befestigungselementen, wie Bolzen, Stiften oder dergleichen dienen.

Die dargestellte Kontur der Radträgerplatte 1 ist hierbei erfindungsunwesent­ lich, da sie von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp unterschiedlich sein kann.

Verfahrenstechnisch wird in den nicht weiter dargestellten durchlaufenden Blechstreifen, beispielsweise mit einer Dicke von 9 mm, bedarfsweise ein Sucherloch eingestanzt, das einen klaren Bezugspunkt für die Folgearbeits­ schritte bildet. In einem ersten Arbeitsschritt werden die Vorlöcher zur späte­ ren Bildung der Gewindevorlöcher 3 eingeformt, vorzugsweise mittels eines Stempels in eine der Stirnflächen eingedrückt. Im nächsten Arbeitsschritt werden diese Einformungen bedarfsweise nachgeformt. In einem, bedarfsweise auch mehreren, weiteren Arbeitsschritten werden diese Gewindevorlöcher 3 dann zusammen mit den Löchern 2 und 4 gelocht. Im Verlauf des Lochvorgan­ ges oder auch bereits bei der Formgebung der Gewindelöcher 3 können vor­ zugsweise im Bereich der Gewindevorlöcher 3 Fasen 5 vorzugsweise ange­ prägt werden. Anschließend wird die äußere Kontur 6 der Radträgerplatte 1 ausgeschnitten. In einem Folgearbeitsschritt kann dann eine umlaufende Fase 7 im Bereich der äußeren Kontur 6 der Radträgerplatte 1, insbesondere durch Prägen angeformt werden.

Die Fig. 2 und 3 zeigen verschiedene Ansichten der erfindungsgemäßen Radträgerplatte 1. Erkennbar ist die äußere Kontur 6 in Verbindung mit der umlaufenden Fase 7. Ferner dargestellt ist das vom Durchmesser her größere Loch 2, in etwa zentrischer Anordnung, die Gewindevorlöcher 3 samt Fasen 5 sowie die zur Aufnahme von nicht weiter dargestellten Stiften oder Bolzen vorgesehenen Löcher 4. Insbesondere Fig. 2 ist zu entnehmen, dass die Ge­ windevorlöcher 3 mit sogenannten Aushalsungen 8 versehen sind, wodurch die wirksame spätere Gewindelänge vergrößert werden kann. Diese Durchzüge bildenden Aushalsungen 8 werden im Verlauf einer ggf. mehrstufigen Formge­ bung der Gewindevorlöcher 3 zunächst im Blechstreifen eingeformt, insbeson­ dere eingedrückt und anschließend ggf. zusammen mit den anderen Löchern 2, 4 gelocht. In diese Durchzüge bildenden Aushalsungen 8 wird später ein Gewinde beispielsweise eingefurcht. Ein wesentliches Merkmal des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens ist, dass die Löcher 3 geformt werden, solange keine benachbarten Löcher das Material seitlich zum Fließen und dadurch die Lochstempel zum Abbrechen bringen. Durch das Ausschneiden der Radträger­ platte 1, beispielsweise im Durchfallschnitt mit Schulterung des Loches 2 und durch das anschließende Anprägen der Fase 7 in Verbindung mit einem Kalib­ riervorgang wird eine gute Ebenheit der Radträgerplatte 1 erreicht.

Der Stanzabfall, insbesondere des Loches 2, kann bedarfsweise für andere Bauteile weiter verwendet werden.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt gem. Linie A-A durch die Fig. 3. Erkennbar ist ein Gewindeloch 3 mit angeprägter Fase 5 sowie Aushalsung 8 zur Bildung des später einzufurchenden Gewindes.

Die erfindungsgemäße Radträgerplatte 1 löst bisher zum Einsatz gelangte mit Aufwand zu bearbeitende Gusselemente ab. Die aus Blech bestehende Radträ­ gerplatte 1 wird beispielsweise vor einen ebenfalls aus Blech bestehenden Rad­ träger eines Kraftfahrzeuges geschweißt. Durch den erfindungsgemäßen Um­ form-/Stanzvorgang können eine Vielzahl nebeneinander oder versetzt zueinan­ der angeordneter Radträgerplatten 1 aus einem durchlaufenden, vom Coil ab­ zuwickelnden Blechstreifen herausgeformt werden, wodurch der Material- und Bearbeitungsaufwand gegenüber dem Stand der Technik beträchtlich reduziert wird.

In den Fig. 5 bis 7 ist die Herstellung der Gewindevorlöcher 3 näher be­ schrieben. In einem ersten Arbeitsschritt gemäß Fig. 5 wird mit einem Stempel 9 im Blech 10 eine Vorform hergestellt. Diese Vorform kann als etwa kegelförmige Vertiefung angesehen werden. Der Stempel 9 weist zwei hinter­ einander liegende Kegelabschnitte 11, 12 auf. Der Übergang zwischen den beiden Kegelabschnitten 11, 12 hat etwa den Durchmesser des fertigen Vor­ loches. Der Kegelabschnitt 12 mit dem größeren Durchmesser entspricht bereits etwa der vorgesehenen Fase 5 des fertigen Gewindevorlochs einschließlich eventueller Bearbeitungszugaben. Die Unterseite 13 des Bleches 10 im Bereich der Vertiefung ist bereits mit einer Vorstufe der Durchzugform ausgebildet.

Der zweite Arbeitsschritt zur Herstellung der Gewindevorlöcher 3 ist in Fig. 6 dargestellt. Der hier gezeigte Stempel 14 weist in seinem oberen Bereich wieder einen Kegelabschnitt 12 entsprechend dem Kegelabschnitt 12 in Fig. 5 auf. An diesen Kegelabschnitt 12 schließt sich jedoch beim Stempel 14 ein hutförmiger Abschnitt 15 an, der bereits nahezu der Innenform der Gewinde­ vorlöcher 3 entspricht. Im zweiten Arbeitsgang, wie er in Fig. 6 dargestellt ist, wird das Blech 10 jedoch durch ein Unterwerkzeug 16 abgestützt. Dieses Unterwerkzeug 16 weist eine Ausnehmung 17 auf, die dem fertigen Durchzug etwa entspricht. Ein Einfahren des Stempels 14 mit seinem hutförmigen Abschnitt 15 wird dadurch erreicht, dass das verdrängte Material gerichtet in die Ausnehmung 17 des Unterwerkzeuges 16 fließt. Dadurch wird erreicht, dass die zu bildende Aushalsung 8 eine definierte und begrenzte Form erhält. Erkennbar wird erreicht, dass der verbleibende Boden 18 der Aushalsung 8 sich sehr dünn ausbildet. Der Boden 18 kann noch dünner gestaltet werden, wenn die Ausnehmung 17 im Zentrum noch mit einer geringen Erhöhung ausgebildet wird. Dieses ist jedoch nicht dargestellt.

Fig. 7 zeigt den letzten Arbeitsgang der Herstellung der Gewindevorlöcher 3. Hier fährt ein Schneidstempel 19 in die vorbereitete Bohrung und trennt den Boden 18 aus. Der Schneidstempel kann sich beim Einfahren an der Fase 5 des Gewindevorlochs 3 zentrieren. Je nach den späteren Erfordernissen kann der Schneidstempel 19 derartig ausgebildet sein, dass weitgehend ein schälendes Schneiden erfolgt. In diesem Fall wird eine sehr saubere und genaue Innenoberfläche des Loches erreicht. Es wird jedoch in geringem Umfang hierfür Material verbraucht. Der Schneidstempel 19 kann jedoch auch so ausgelegt sein, dass er die Innenoberfläche der Bohrung nach außen drängt und nur den Boden 18 abtrennt.

Bezugszeichenliste

1

Radträgerplatte

2

Loch

3

Löcher (Gewindevorlöcher)

4

Löcher (Vorlöcher)

5

Fasen

6

äußere Kontur

7

umlaufende Fase

8

Aushalsung

9

Stempel

10

Blech

11

Kegelabschnitt

12

Kegelabschnitt

13

Unterseite

14

Stempel

15

Abschnitt

16

Unterwerkzeug

17

Ausnehmung

18

Boden

19

Schneidstempel

Claims (18)

1. Verfahren zur Herstellung von Flanschplatten, insbesondere von Radträ­ gerplatten (1) für Kraftfahrzeuge, indem in einen durchlaufenden Blech­ streifen mit einer Dicke von wenigstens 5 mm Vorlöcher, insbesondere Gewindevorlöcher (3), vorgeformt, insbesondere eingedrückt und in spä­ teren Arbeitsschritten weitergeformt und gelocht werden, gleichzeitig oder zeitversetzt im Wesentlichen alle weiteren notwendigen Löcher (2, 4) ausgestanzt werden, in mindestens einem weiteren Arbeitsschritt die äußere Kontur (6) der Flanschplatte, insbesondere der Radträger­ platte (1), ausgeschnitten wird und anschließend Fasen (7) an der Kon­ tur (6) der Flanschplatte, insbesondere der Radträgerplatte (1) und be­ darfsweise an vorgebbaren Löchern angeformt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorform der Gewindevorlöcher (3) als etwa kegelförmige Vertiefung ausgebildet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelform der Vertiefung aus wenigstens zwei hintereinanderliegenden Kegelabschnitten (11, 12) mit unterschiedlichen Kegelwinkeln gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelabschnitte (11, 12) leicht ballig nach außen gewölbt ausgebildet sind.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindevorlöcher (3) in einem weiteren Arbeitsschritt eine napfförmige Zwischenform erhalten und das nach unten verdrängte Blechmaterial in ein Unterwerkzeug (16) geformt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nach unten verdrängte Blechmaterial als schwach kegeliger Nocken mit einem vorgegebenen Durchmesser ausgebildet ist.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass erst beim Arbeitsgang des Lochens der Gewindevorlöcher (3) die endgültige Außenform der durchgezogenen Aushalsungen (8) gebildet wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf der Formgebung der Vorlöcher, insbe­ sondere Gewindevorlöcher (3), Fasen (5) angeformt werden.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die spätere Flanschplatte, insbesondere Radträger­ platte (1), im Verlauf des Ausschneidens der äußeren Kontur (6) im Be­ reich des Lochas (2) durch einen Schneidstempel abgestützt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgeschnittene Flanschplatte, insbesondere Radträgerplatte (1), einer Prägestation zugeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge der Fasenanformung, insbesondere Fasenanprägung, eine Kalibrierung der Ebenheit der Flanschplatte, insbesondere Radträgerplatte (1), durchgeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem durchlaufenden Blechstreifen mehrere nebeneinander bzw. versetzt zueinander vorgesehene Flanschplatten, insbesondere Radträ­ gerplatten (1), ausgeformt und ausgeschnitten werden, wobei der Stanzabfall ggf. einer weiteren Verarbeitung zugeführt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an den Präge- und Kalibrierarbeitsschritt ein Gewinde in die Gewindevorlöcher (3), insbesondere durch Schneiden oder Rollen, eingebracht wird.

14. Aus Blech bestehende, nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 hergestellte Flanschplatte, insbesondere Radträgerplatte (1), insbe­ sondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Grundkörper vorgebba­ rer Kontur (6), der mindestens ein vom Durchmesser her größeres, sich von Stirnseite zu Stirnseite erstreckendes Loch (2) sowie mehrere mit Abstand zu selbigem angeordnete, vorn Durchmesser her kleinere Löcher (3, 4) beinhaltet, wobei zumindest einige der Löcher (3) geringeren Durchmessers im Bereich einer der Stirnflächen Aushalsungen (8) bil­ dende Durchzüge aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe und der Durchmesser aller Aushalsungen (8) der betroffenen Löcher (3) gleich vorgesehen ist.

15. Flanschplatte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumin­ dest einige der Durchzüge mit einem Gewinde versehen sind.

16. Flanschplatte nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht mit einem Gewinde oder auch nicht mit einer Aushalsung (8) versehenen Löcher (2, 4) mit glattem Schnitt versehen sind und zumin­ dest teilweise zur Aufnahme von Befestigungs- oder Verbindungsele­ menten, wie Bolzen, Stiften oder dergleichen, vorgesehen sind.

17. Flanschplatte nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, dass im Bereich einzelner oder mehrerer der Löcher, insbeson­ dere der Gewindelöcher (3), im Bereich einer Stirnfläche angeprägte Fa­ sen (5) vorgesehen sind.

18. Flanschplatte nach einem der Ansprüche 14 bis 17, gekennzeichnet durch eine im Bereich der Außenkontur (6) vorgesehene umlaufend aus­ gebildete, insbesondere angeprägte Fase (7).