DE102005017588B3 - Taper roller bearing ring producing method, involves shaping ring from axially deep-drawn area of sheet metal by forming deep-drawn area of metal and separating largely completed bearing ring from non axial deep-drawn area of metal - Google Patents
Taper roller bearing ring producing method, involves shaping ring from axially deep-drawn area of sheet metal by forming deep-drawn area of metal and separating largely completed bearing ring from non axial deep-drawn area of metal Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines Kegelrollenlagerringes.The The invention relates to a process for producing at least one Tapered roller bearing ring.
Bei der Herstellung von Ringen von Wälzlagern wird gelegentlich auf die Blechumformung zurückgegriffen.at the production of rings of rolling bearings Occasionally, the sheet metal forming is used.
Die
Aus
der
Der
Einsatz von umgeformtem Blech ist auch bei einer Taumellagerung
bekannt, wie sie in der
Schließlich offenbart
die
Bei Kegelrollenlager sind derartige Ausgestaltungen nicht bekannt, da dies aufgrund der relativ komplexen Form der Kegelrollenlagerringe relativ schwierig ist. Der Lagerring muss sowohl eine zylindrische als auch eine kegelförmige Fläche aufweisen, was mit Blechumformung schwierig zu bewerkstelligen ist. Daher werden Kegelrollenlagerringe meist aus massivem Material durch übliches Drehen hergestellt.at Tapered roller bearings are not known such embodiments, since This is due to the relatively complex shape of the tapered roller bearing rings is relatively difficult. The bearing ring must be both cylindrical as well as a cone-shaped area have, which is difficult to accomplish with sheet metal forming. Therefore tapered roller bearing rings are usually made of solid material by conventional Turning made.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Kegelrollenlagerringen vorzuschlagen, mit dem es in kostengünstiger und einfacher Weise möglich ist, derartige Ringe aus einem Blech-Ausgangsteil zu bilden. Die Ringe sollen dabei eine möglichst hohe Präzision aufweisen. Drehoperationen sollen entbehrlich werden.Of the Invention is based on the object, a process for the preparation of tapered roller bearing rings, with which it is more cost effective and easy way possible is to form such rings from a sheet-metal output part. The Rings should be as possible high precision exhibit. Turning operations should be dispensable.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es die Verfahrensschritte aufweist:
- a) Umformen eines ringförmigen oder scheibenförmigen Blechs, indem der radial innenliegende Teil des Blechs aus der Ebene des Blechs axial tiefgezogen wird;
- b) Ausformen des mindestens einen Kegelrollenlagerringes zumindest im wesentlichen aus dem axial tiefgezogenen Bereich des Blechs durch Umformen des axial tiefgezogenen Bereichs des Blechs;
- c) Abtrennen des zumindest weitgehend fertig ausgeformten Kegelrollenlagerringes von dem nicht axial tiefgezogenen Bereich des Blechs.
- a) forming an annular or disc-shaped sheet by the sheet metal is axially deep drawn axially from the plane of the sheet;
- b) forming the at least one taper roller bearing ring at least substantially from the axially deep-drawn portion of the sheet by forming the axially deep-drawn portion of the sheet;
- c) separating the at least largely finished molded tapered roller bearing ring from the non-axially deep-drawn portion of the sheet.
Gemäß dem Erfindungsvorschlag wird also ein sich axial erstreckender tiefgezogener Bereich aus einem ebenen scheiben- oder ringförmigen Blech gefertigt, aus dem dann der Kegelrollenlagerring spanlos ausgeformt wird; nach dem Ausformen wird der weitgehend fertige Ring vom restlichen Blech abgetrennt. Unter weitgehender Fertigung des Kegelrollenlagerings ist zu verstehen, dass die wesentliche Formgebung des Rings dann abgeschlossen ist. Übliche Härte- und Feinbearbeitungsoperationen, wie Schleifen und Honen, können sich noch anschließen.According to the invention proposal So is an axially extending deep-drawn area made a flat disc or annular sheet metal, from then the tapered roller bearing ring is formed without cutting; to the molding is the largely finished ring from the rest of the sheet separated. With largely manufacturing the tapered roller bearing ring is to understand that the essential shape of the ring then is completed. usual Hardness- and finishing operations, such as grinding and honing, can become still connect.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Umformung des scheibenförmigen Blechs gemäß obigem Schritt a) so erfolgt, dass der axial tiefgezogene Bereich des Blechs topfförmig ausgebildet wird.A Embodiment of the invention provides that the deformation of the disc-shaped sheet according to the above Step a) is carried out so that the axially deep-drawn portion of the sheet cup-shaped is trained.
Dies wird bevorzugt bei der Herstellung eines Kegelrollenlagerinnenrings vorgesehen, wobei dann die Durchführung der Ausformung gemäß obigem Schritt b) weiter den Schritt aufweisen kann:
- b1i) Anformen einer zylindrischen Innenfläche in den axial tiefgezogenen Bereich, sowie den Schritt:
- b2i) Anformen einer axialen Anlagefläche, die sich über den radialen Bereich des zu fertigenden Kegelrollenlagerinnenrings erstreckt und die gegenüber der Ebene des Blechs eine vorgegebene Tiefe aufweist.
- b 1i ) forming a cylindrical inner surface in the axially deep-drawn area, and the step:
- b 2i ) forming an axial abutment surface which extends over the radial region of the tapered roller bearing inner ring to be manufactured and which has a predetermined depth with respect to the plane of the metal sheet.
Bei der Durchführung des obigen Schritts b2i) kann ein zumindest teilweise abgerundeter oder als Fase ausgebildeter Übergang von der Anlagefläche zur zylindrischen Innenfläche erzeugt werden.In carrying out the above step b 2i ), an at least partially rounded or chamfered transition from the abutment surface to the cylindrical inner surface can be produced.
Ferner kann der Verfahrensschritt vorgesehen werden:
- b3i) Abstrecken des axial tiefgezogenen Bereichs bei abgestützter Innenfläche und gegebenenfalls abgestützter Anlagefläche, so dass eine kegelförmig ausgebildete Außenfläche entsteht, sowie der Schritt:
- b4i) Anprägen einer die kegelförmig ausgebildete Außenfläche begrenzenden Schulter in dem dem nicht axial tiefgezogenen Bereich des Blechs benachbarten Bereich des Blechs.
- b 3i ) stretching the axially deep-drawn region with supported inner surface and optionally supported contact surface, so that a conically shaped outer surface is formed, and the step:
- b 4i ) embossing a cone-shaped Outside surface limiting shoulder in the non-axially deepened portion of the sheet metal adjacent area of the sheet.
Für einen optimalen Anlauf der Kegelrolle hat es sich bewährt, wenn gleichzeitig mit obigem Schritt b4i der Schritt vorgesehen wird:
- b4i') Einbringen eines Freistichs zwischen der kegelförmig ausgebildeten Außenfläche und der Schulter.
- b 4i ') introducing an undercut between the conically shaped outer surface and the shoulder.
Entsprechend kann weiterhin der Schritt vorgesehen werden:
- b5i) Anprägen einer die kegelförmig ausgebildete Außenfläche begrenzenden Schulter in dem vom nicht axial tiefgezogenen Bereich des Blechs entfernten Bereich des Blechs.
- b 5i ) embossing a shoulder delimiting the conically shaped outer surface in the area of the sheet removed from the non-axially deep-drawn region of the sheet metal.
Auch in diesem Falle kann gleichzeitig mit Schritt b5i der Schritt vorgesehen werden:
- b5i') Einbringen eines Freistichs zwischen der kegelförmig ausgebildeten Außenfläche und der Schulter.
- b 5i ') introducing an undercut between the conically shaped outer surface and the shoulder.
Bevorzugt schließt sich weiter der Schritt an:
- b6i) Ausstanzen des die zylindrische Innenfläche axial begrenzenden Bereichs des Blechs.
- b 6i ) punching out of the cylindrical inner surface axially delimiting portion of the sheet.
Insbesondere für die Herstellung eines Kegelrollenlageraußenrings kann die Umformung des ringförmigen Blechs gemäß obigem Schritt a) so erfolgen, dass sich der axial tiefgezogene Bereich im wesentlichen unter dem Kegelwinkel des herzustellenden Kegelrollenlagerrings von der Ebene des Blechs axial, also in Tiefziehrichtung, erstreckt. In diesem Falle kann zur Herstellung eines Kegelrollenlageraußenrings die Durchführung der Ausformung gemäß obigem Schritt b) den Schritt aufweisen:
- b1a) Anformen einer zylindrischen Innenfläche in den axial tiefgezogenen Bereich bei gleichzeitiger Unterstützung des radial außenliegenden, kegelförmig ausgebildeten Abschnitts des tiefgezogenen Bereichs.
- b 1a ) forming a cylindrical inner surface in the axially deep-drawn region while supporting the radially outer, conically shaped portion of the deep-drawn portion.
Bevorzugt schließt sich hieran der Verfahrensschritt an:
- b2a) Anformen einer unter dem Kegelwinkel ausgerichteten axialen Anlagefläche, die sich über den radialen Bereich des zu fertigenden Kegelrollenlageraußenrings erstreckt und die gegenüber der Ebene des Blechs eine vorgegebene Tiefe aufweist.
- b 2a ) forming an under the cone angle aligned axial bearing surface which extends over the radial region of the tapered-roller bearing outer ring to be manufactured and which has a predetermined depth with respect to the plane of the sheet.
Bei der Durchführung dieses Schritts wird bevorzugt ein weitgehend spitzer Übergang von der Anlagefläche zur zylindrischen Innenfläche hergestellt. Mit besonderem Vorteil schließt sich dann der Schritt an:
- b3a) Verbiegen des umgeformten axial tiefgezogenen Bereichs um den Übergangsbereich zwischen dem nicht axial tiefgezogenen Bereich des Blechs und dem axial tiefgezogenen Bereich des Blechs, so dass die gefertigte zylindrische Innenfläche eine kegelige Form einnimmt, die unter dem Kegelwinkel verläuft, und dass der radial außenliegende, kegelförmig ausgebildete Abschnitt eine zylindrische Form einnimmt.
- b 3a ) bending the deformed axially deep-drawn region around the transition region between the non-axially deep-drawn region of the sheet and the axially deep-drawn region of the sheet, so that the manufactured cylindrical inner surface assumes a conical shape that runs below the cone angle, and that the radially outer , conically shaped portion assumes a cylindrical shape.
Danach wird die vorgeformte Kegelfläche zur zylindrischen Außenfläche des Kegelrollenlageraußenrings umfunktioniert und entsprechend die vorgeformte zylindrische Innenfläche zur kegelförmigen Laufbahn der Rollen.After that becomes the preformed conical surface to the cylindrical outer surface of Tapered roller bearing outer ring converted and accordingly the preformed cylindrical inner surface for conical raceway the roles.
Für alle Ausführungsformen der Erfindung gilt, dass nach dem Abtrennen des zumindest weitgehend fertig ausgeformten Kegelrollenlagerringes von dem nicht axial tiefgezogenen Bereich des Blechs, also von dem Blechrest, an gewünschten Kanten des gefertigten Kegelrollenlagerringes Kantenkürzungen angebracht werden können. Es kann auch weiter vorgesehen werden, dass nach dem Abtrennen des zumindest weitgehend fertig ausgeformten Kegelrollenlagerringes ein Härten des Kegelrollenlagerringes erfolgt. Hieran wiederum kann sich in üblicher Weise ein Schleifen des Kegelrollenlagerringes bzw. ein anderes oder weitere Hartbearbeitungsverfahrensschritte, insbesondere ein Honvorgang, anschließen.For all embodiments The invention is that after the separation of at least substantially Fully formed tapered roller bearing ring of the non-axially deep-drawn Area of the sheet, so from the sheet metal rest, to desired Edges of the manufactured tapered roller bearing ring edge shortenings attached can be. It can also be further provided that after disconnecting the at least largely finished molded tapered roller bearing ring a hardening the tapered roller bearing ring takes place. This in turn can turn into usual Make a grinding of the tapered roller bearing ring or another or other hard machining process steps, in particular a Honing process, connect.
Mit der vorgeschlagenen Vorgehensweise wird es möglich, aus einer Blechscheibe oder aus einem Blechring ein Kegelrollenlagerinnenring oder ein Kegelrollenlageraußenring herzustellen, wobei dies in einfacher und schneller Weise und damit kostengünstig erfolgen kann.With The proposed approach makes it possible to use a sheet metal disc or from a sheet metal ring a tapered roller bearing inner ring or a tapered roller bearing outer ring in an easy and fast way and with that economical can be done.
Die Ringfertigung erfolgt dabei spanlos wodurch sich die Festigkeit des Lagerings verbessern lässt. Insbesondere kann auf das Drehen des Rings verzichtet werden, was eine wesentliche Prozessvereinfachung darstellt. Durch das spanlose Herstellen kann aufgrund der mit diesem Verfahren erreichbaren Präzision ein nur geringes Schleifaufmaß zugegeben werden, so dass auch die weitere Bearbeitung des Rings, d. h. die Hartfeinbearbeitung, effizient erfolgen kann.The Ring production takes place without cutting thereby the strength of storage. In particular, can be dispensed with the rotation of the ring, which represents an essential process simplification. By the non-cutting Manufacture may be due to the precision achievable with this method only slight grinding allowance added so that the further processing of the ring, d. H. the Hard finishing, can be done efficiently.
Von Vorteil ist es weiterhin, dass – insbesondere bei kleinen und mittelgroßen Kegelrollenlagerringen – eine Kaltblechumformung durchgeführt werden kann. Somit bleibt im Gegensatz zur Warmumformung ein Drehen der Kegelrollenlager-Ringrohlinge entbehrlich.From Another advantage is that - especially in small and medium sized Tapered roller bearing rings - one Cold sheet forming performed can be. Thus, unlike hot forming, turning remains the tapered roller bearing ring blanks dispensable.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing are embodiments of Invention shown. Show it:
In
Bereits
bei dem Tiefziehen der topfförmigen Vertiefung
In
Gleichzeitig
kann eine Schulter
Details
hierzu sind in den
Die
Herstellung eines Kegelrollenlageraußenrings
In
einem ersten Fertigungsschritt wird gemäß
Aus
Wie
aus dem Vergleich der
Anschließend erfolgt,
was in
Aus
Die
Lagerringe
- 11
- KegelrollenlagerringTapered roller bearing ring
- 22
- KegelrollenlagerringTapered roller bearing ring
- 33
- ringförmiges oder scheibenförmiges Blechannular or disc-shaped sheet
- 44
- radial innenliegender Teil des Blechsradial internal part of the sheet
- 55
- Ebene des Blechslevel of the sheet
- 66
- axial tiefgezogener Bereich des Blechsaxial deep-drawn area of the sheet
- 77
- zylindrische Innenflächecylindrical palm
- 88th
- axiale Anlageflächeaxial contact surface
- 99
- abgerundeter Übergangrounded transition
- 1010
- kegelförmig ausgebildete Außenflächecone-shaped outer surface
- 1111
- Schultershoulder
- 1212
- FreistichFreeway
- 1313
- Schultershoulder
- 1414
- FreistichFreeway
- 1515
- begrenzender Bereich des Blechslimiting Area of the sheet
- 1616
- zylindrische Innenflächecylindrical palm
- 1717
- radial außenliegender, kegelförmig ausgebildeter Abschnittradial outboard, conical trained section
- 1818
- axiale Anlageflächeaxial contact surface
- 1919
- spitzer Übergangsharp transition
- 2020
- Kantenkürzungedges cut
- 2121
- zylindrische Außenflächecylindrical outer surface
- 2222
- kegelige Innenflächeconical palm
- 2323
- zylindrische Innenflächecylindrical palm
- 2424
- kegeligen Außenflächeconical outer surface
- 2525
- topfförmige Vertiefungcup-shaped depression
- 2626
- Stempelstamp
- 2727
- Eindrückungdepression
- 2828
- Drehpunktpivot point
- ti t i
- Tiefedepth
- ta t a
- Tiefedepth
- αα
- Kegelwinkelcone angle
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Legal Events
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