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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines von einer einteiligen Blechschale gebildeten, im Querschnitt im Wesentlichen U-förmigen Lenkers für eine Kraftfahrzeug-Mehrlenkerachse, wobei die Blechschale als Formteil zweier Teilschalen und eines diese Teilschalen verbindenden Rückens ausgebildet ist und an ihren beiden Enden Lageraugen aufweist, die jeweils von einem Paar miteinander fluchtender Löcher in den Teilschalen gebildet sind, bei dem in einem Blechband oder Blechzuschnitt die Kontur der Teilschalen und Löcher, welche die Lageraugen bilden, freigeschnitten werden.
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Ein derartiges Verfahren ist in der
DE 10 2006 028 713 B3 beschrieben. Bei dem bekannten Verfahren werden die Ränder der Löcher umgebogen, sodass an den Lageraugen Kragen entstehen, die innenseitige Lagertragflächen bilden. Das bekannte Verfahren umfasst im Wesentlichen folgende Fertigungsschritte: Das Blechteil wird mit seinen späteren Schenkeln (Teilschalen) in einem Blechband freigeschnitten, sodass es nur noch mit den Enden seines späteren Rückens mit dem Blechband verbunden ist. Der Rücken wird dann mit U-förmigem Querschnitt geformt, wobei die Schenkel in der Blechebene verbleiben oder in eine parallele Lage dazu verlagert werden. Danach wird der erste Schenkel um 90° umgebogen, sodass er fluchtend in den angrenzenden Längsrand des Rückens übergeht. Das komplette Blechteil wird dann im Blechband unter Verdrillung der an den Enden des Rückens angebundenen Bereiche um 90° verdreht, sodass der umgebogene Schenkel wieder in der Blechbandebene oder parallel dazu liegt. Nach der Lochung des ersten Schenkels und dem Umbiegen der Ränder der Löcher wird das komplette Blechteil zurückgedreht. Danach wird der zweite Schenkel um 90° umgebogen, sodass er fluchtend in den angrenzenden Längsrand des Rückens übergeht und parallel zum ersten Schenkel liegt. Das komplette Blechteil wird sodann im Blechband unter Verdrillung der an den Enden des Rückens angebundenen Bereiche um 90° verdreht, sodass beide Schenkel parallel zur Blechbandebene liegen. Anschließend erfolgt die Lochung des zweiten Schenkels und das Umbiegen der Ränder der Löcher über die Löcher im ersten Schenkel, wobei die dafür benötigten Loch- und Formwerkzeuge die Löcher des ersten Schenkels durchgreifen und von diesen geführt werden. Die Lochränder werden dann gemeinsam fluchtend kalibriert. Das zum Lenker fertiggestellte Blechteil wird schließlich an den Enden des Rückens vom Blechband getrennt.
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Durch Anwendung des bekannten Verfahrens lässt sich ein schlanker Lenker, d. h. ein Lenker, dessen Schenkel mit geringem Innenabstand zueinander angeordnet sind, mit großflächigen Lagertragflächen durch Umformungen herstellen. Das bekannte Verfahren erfordert jedoch relativ viele Fertigungsschritte, was einen hohen apparativen Aufwand (mehrere Werkzeugstufen) und eine relativ lange Fertigungszeit pro Bauteil mit sich bringt.
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In der
US 2002/0162297 A1 ist ein flexibel erweiterbares Lenkersystem sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben. Das System ist aus einem länglichen, im Querschnitt U-förmigen, rollgeformten Träger und zwei damit verbindbaren Endträgerstücken gebildet, wobei die Endträgerstücke Lageraugen mit nach außen umgebogenen, innenseitige Lagertragflächen bildenden Kragen aufweisen. Das jeweilige Endträgerstück ist von einer einteiligen Blechschale gebildet, die als Formteil zweier Teilschalen und eines diese Teilschalen verbindenden Rückens ausgebildet ist. Die Endträgerstücke werden aus einem Stahlband durch Freischneiden und Umformen hergestellt, wobei das Freischneiden der die Lageraugen bildenden Löcher in derselben Blechebene erfolgt, in welcher auch das Freischneiden der Kontur der Teilschalen erfolgt. In das Stahlband werden nach dem Formen der als Lagertragflächen dienenden Kragen Schlitze zum Einstecken des rollgeformten Trägers geschnitten. Dabei werden an den Schlitzen Vorsprünge belassen, die nach Einstecken des Trägers in Löcher eingreifen, welche zuvor in den Träger eingestanzt wurden. Durch Variation der Länge des rollgeformten Trägers ergeben sich unterschiedlich lange Lenker, wobei die Endträgerstücke mit dem jeweiligen Träger durch Schweißnähte fest verbunden werden. Die Herstellung dieses mehrteiligen Lenkers erfordert relativ hohe Investitionskosten, da neben einem Folgeverbundwerkzeug zum Herstellen der Endträgerstücke zusätzlich eine Rollumformanlage zum Herstellen des länglichen Trägers, eine Lochstanze zum Lochen des Trägers, eine Montagestation zum zusammenstecken des Trägers und der beiden Endträgerstücke sowie eine Fügestation zum Verschweißen des Trägers mit den beiden Endträgerstücken benötigt wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstigeres Verfahren zur Herstellung eines Lenkers der eingangs genannten Art bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Freischneiden (Ausschneiden) der die Lageraugen bildenden Löcher in einer Blechebene erfolgt, die gegenüber einer Blechebene, in der das Freischneiden der Kontur der Teilschalen erfolgt, nicht mehr als 10°, vorzugsweise nicht mehr als 7° abgewinkelt ist, wobei das Umbiegen der Ränder der die Lageraugen bildenden Löcher in derselben Blechebene erfolgt wie das Freischneiden der Löcher. Hierdurch ist es möglich, die Anzahl der zur Herstellung eines schlanken, aus Blech geformten Lenkers erforderlichen Fertigungsschritte gegenüber dem in der
DE 10 2006 028 713 B3 beschriebenen Verfahren zu verringern. Der apparative Aufwand zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens reduziert sich dementsprechend. Zugleich verringert sich die Fertigungszeit pro Bauteil. Im Ergebnis führt das erfindungsgemäße Verfahren somit zu günstigen Herstellungskosten für einen Lenker der eingangs genannten Art. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren in einem Folgeverbundwerkzeug angewendet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der beiden Teilschalen an die in Bezug auf die Blechebene dieser Teilschale außen liegende Innenumfangskante des jeweiligen Kragens eine Fläche angeformt wird, die das Einführen und Einpressen eines Lagers in das Lagerauge erleichtert. Die Gefahr einer Beschädigung des Lagers beim Einpressen in das Lagerauge wird durch die angeformte Fläche, beispielsweise eine Fase, weitestgehend beseitigt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zudem dadurch gekennzeichnet, dass nach Abkanten der beiden Teilschalen gegenüber dem Bereich, welcher den Rücken der Blechschale bildet, die das jeweilige Lagerauge bildenden Löcher kalibriert und/oder zueinander zentriert werden, wobei der Rücken der Blechschale während der Kalibrierung oder Zentrierung der Löcher umgeformt wird, sodass der Rücken konkav konturiert ist.
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Vorzugsweise erfolgen das Freischneiden der Kontur der Teilschalen als auch das Freischneiden (Ausschneiden) der die Lageraugen bildenden Löcher in einer und derselben Blechebene.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass nach dem Freischneiden der Kontur der Teilschalen zumindest ein zwischen zwei Lageraugen liegender Randabschnitt der Kontur umgebogen wird, sodass an zumindest einer der beiden Teilschalen ein Flansch entsteht, wobei das Umbiegen des Randabschnittes in derselben Blechebene erfolgt wie das Freischneiden der Kontur der Teilschalen. Der Flansch erhöht die Festigkeit bzw. Biegesteifigkeit des Lenkers. Die Fertigung des Flansches erfolgt vorzugsweise zeitgleich mit der Fertigung von innenseitige Lagertragflächen bildenden Kragen an den Lageraugen, wozu die Ränder der die Lageraugen bildenden Löcher in Form eines Durchzugs umgebogen werden.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung während des Freischneidens der Kontur der Teilschalen gleichzeitig zwischen den die Lageraugen bildenden Löchern und dem Bereich, welcher später den Rücken der Blechschale bildet, Entlastungslöcher freigeschnitten (ausgeschnitten) werden. Die Entlastungslöcher kompensieren bei einer Umformung bzw. konkaven Konturierung des Rückens der Blechschale Fließbewegungen des Bleches und unterbinden einen Verzug der fluchtenden Ausrichtung der gegenüberliegenden Löcher des jeweiligen Lagerauges am fertigen Lenker.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1a ein Ausführungsbeispiel eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lenkers, in perspektivischer Darstellung;
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1b ein weiteres Ausführungsbeispiel eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lenkers, in perspektivischer Darstellung;
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2 eine Abfolge von Fertigungsschritten, in denen die Kontur der Teilschalen (Schenkel) des Lenkers sowie verschiedene Löcher in einem Blechband freigeschnitten werden, wobei ein Abschnitt des Blechbandes in Draufsicht dargestellt ist;
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3a bis 3e eine Abfolge von Fertigungsschritten, in denen die die Lageraugen bildenden Löcher bzw. die freigeschnittenen Schenkel umgeformt werden, wobei jeweils links ein Blechbandabschnitt mit einem freigeschnittenen Blechteil in perspektivischer Darstellung und rechts ein Schnitt nach der in der linken Darstellung angegebenen Schnittlinie gezeigt ist, wobei in den perspektivischen Darstellungen der Übersichtlichkeit halber die Umformwerkzeuge nicht gezeigt sind; und
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4 einen Abschnitt des Blechbandes in perspektivischer Darstellung zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels, bei dem das Freischneiden (Ausschneiden) der die Lageraugen bildenden Löcher in einer Blechebene erfolgt, die gegenüber der Blechebene, in der das Freischneiden der Kontur der Teilschalen erfolgt, leicht abgewinkelt ist.
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Der in 1a dargestellte Lenker ist für eine als Mehrlenkerachse ausgeführte Hinterachse eines Kraftfahrzeuges bestimmt. Bei dem Lenker handelt es sich um ein Blechformteil. Er ist aus einer einteiligen Blechschale gebildet und weist ein im Wesentlichen U-förmiges Querschnittsprofil auf. Die Blechschale umfasst zwei Teilschalen (Schenkel) 1, 2 und einen diese Teilschalen verbindenden Rücken 3.
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An den Enden des Lenkers sind Lageraugen 4, 5 vorgesehen, die von in den Teilschalen 1, 2 ausgebildeten Löchern 4a, 4b, 5a, 5b gebildet werden. Die Ränder der Löcher 4a, 4b, 5a, 5b sind unter Bildung von äußeren Kragen 4c, 4d, 5c, 5d mit innenseitigen Lagertragflächen 4e, 4f, 5e, 5f nach außen umgebogen. In die Lageraugen 4, 5 werden später Gummi-Metall-Lagerbuchsen (nicht gezeigt) eingepresst.
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Der Rücken 3 ist konturiert ausgebildet. Die Enden des Rückens 3 sind gegenüber seinem mittleren Abschnitt nach außen gebogen. Ferner ist zu erkennen, dass in den die Lageraugen 4, 5 überdeckenden Bereichen des Rückens 3 Sicken 6 eingeformt sind.
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Zwischen dem Rücken 3 und den die Lageraugen 4, 5 bildenden Löchern 4a, 4b, 5a, 5b sind längliche Entlastungslöcher 7a, 7b, 8a, 8b vorgesehen. Diese verhindern übermäßige Fließbewegungen bei der Konturierung des Rückens 3 und unterbinden einen nichtfluchtenden Versatz der gegenüberliegenden Löcher 4a, 4b, 5a, 5b des jeweiligen Lagerauges. Die dem Rücken 3 abgewandten Längsränder der Teilschalen 1, 2 sind unter Bildung von Flanschen 9, 10 nach außen umgebogen.
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Der Lenker besitzt eine schlanke Bauform. Seine Länge liegt beispielsweise im Bereich von 250 mm bis 500 mm, während seine Breite (Abstand der Außenseiten der Teilschalen 1, 2) im Bereich von 20 mm bis 40 mm liegt. Die Materialstärke des aus Stahl bestehenden Bleches beträgt beispielsweise 2 mm.
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Der in 1b dargestellte Lenker unterscheidet sich von dem Lenker gemäß 1a im Wesentlichen nur darin, dass in den Teilschalen 1, 2 jeweils eine Sicke S eingeformt ist und dadurch die Flansche 9, 10 gemäß 1a entfallen sind.
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Die erfindungsgemäße Herstellung eines solchen Lenkers wird nun unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erläutert.
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Die Herstellung des Lenkers beginnt mit dem Freischneiden der Kontur seiner Schenkel (Teilschalen) 1, 2 und dem Freischneiden der Löcher in einem von einem Coil abgezogenen Blechband B. Die Breite des abgezogenen Blechbandes B beträgt beispielsweise ca. 720 mm. Die herzustellenden Löcher umfassen die Löcher 4a, 4b, 5a, 5b, die später die Lageraugen 4, 5 des Lenkers bilden, Aufnahmelöcher 11, 12, 13, die der Aufnahme von Zentrierdornen oder -zapfen zur Ausrichtung/Zentrierung des zu bearbeitenden Blechteils T dienen, sowie die oben mit Bezug auf 1a und 1b erwähnten Entlastungslöcher 7a, 7b, 8a, 8b. Zudem wird vorzugsweise der Saum des abgezogenen Blechbandes B mit einem entsprechenden Schneidwerkzeug 14 beschnitten.
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Das Freischneiden der Kontur der Lenkerschenkel 1, 2 und das Herstellen der Löcher 4a, 4b, 5a, 5b, 7a, 7b, 8a, 8b, 11, 12, 13 erfolgen vorzugsweise schrittweise. Die strichpunktierte Linie M in 2 stellt die Mitte einer taktweise arbeitenden Folgeverbundpressanlage dar. Je Takt (Hub) der Folgeverbundpressanlage können somit zwei Bauteile (Lenker) erzeugt werden. Die Folgeverbundpressanlage umfasst ein Folgeschneidwerkzeug und ein sich daran unmittelbar anschließendes Folgeumformwerkzeug, wobei das Folgeschneidwerkzeug Durchstellstempel und Durchstellmatrizen zum Formen der Kragen 4c, 4d, 5c, 5d der Lageraugen 4, 5 aufweist und am Ende der Anlage bzw. des Folgeumformwerkzeuges eine Trennvorrichtung vorgesehen ist, mittels der die zum Lenker fertiggestellte Blechschale an den Enden ihres Rückens 3 vom Blechband B abgetrennt wird. Der taktweise Vorschub des Blechbandes B beträgt beispielsweise ca. 164 mm.
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Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel werden im ersten Fertigungsschritt (2a) vier kleinere Aufnahmelöcher 11 im Bereich des späteren Rückens 3 der Blechschale und ein größeres Aufnahmeloch 12, das mittig zwischen zwei in Durchlaufrichtung DLR aufeinanderfolgenden, noch freizuschneidenden Blechteilen T angeordnet ist, hergestellt. Die diesbezüglichen Schneidwerkzeuge sind mit 16, 17 bezeichnet. Die Aufnahmelöcher 11, 12 sind vorzugsweise kreisförmig ausgebildet. Gleichzeitig werden Teilabschnitte der Kontur dieser zwei aufeinanderfolgenden Blechteile T mittels entsprechend ausgebildeter Schneidwerkzeuge 18, 19 freigeschnitten sowie der Saum des Blechbandes B mit einem Werkzeug 14 beschnitten.
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Im zweiten Fertigungsschritt (2b) werden die kreisförmigen Löcher 4a, 4b, 5a, 5b für die Lageraugen 4, 5 sowie zwei weitere Aufnahmelöcher 13 zur Aufnahme von (nicht gezeigten) Zapfen zur Zentrierung bzw. Ausrichtung des Blechbandes B während der Fertigung der Blechschale hergestellt. Die hierzu verwendeten Schneidwerkzeuge sind mit 15 bzw. 20 bezeichnet. Die beiden kreisförmigen Aufnahmelöcher 13 liegen zusammen mit dem zuvor hergestellten Aufnahmeloch 12 auf einer gestrichelten Linie N. Bei der rechtwinklig zur Werkzeugmittellinie M verlaufenden Linie N handelt es sich um die Trennlinie zwischen den in Durchlaufrichtung DLR aufeinanderfolgenden Blechteilen T.
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Im dritten Fertigungsschritt (2c) werden in einem der beiden späteren Schenkel der Blechschale zwei der oben erwähnten Entlastungslöcher 7a, 7b, 8a, 8b hergestellt. Gleichzeitig werden die Enden dieses Schenkels mittels entsprechend ausgebildeter Schneidwerkzeuge 21 teilweise freigeschnitten. Die zuvor hergestellten Aufnahmelöcher 12, 13 werden in diesem Fertigungsschritt zur Ausrichtung und Fixierung des Blechbandes B an der Matrize des Folgeschneidwerkzeuges genutzt. Hierzu greifen in die Aufnahmelöcher 13 (nicht gezeigte) Zentrierbolzen ein.
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Im vierten Fertigungsschritt (2d) werden in dem zweiten Schenkel der späteren Blechschale wiederum zwei der oben erwähnten Entlastungslöcher 7a, 7b, 8a, 8b hergestellt und zugleich die Enden dieses zweiten Schenkels mittels entsprechend ausgebildeter Schneidwerkzeuge 22 teilweise freigeschnitten. Auch dabei greifen Zentrierbolzen in die Aufnahmelöcher 12, 13 ein. Des Weiteren werden gleichzeitig im Randbereich sowie in mittleren Bereich des Blechbandes B Entlastungslöcher 23, 24 hergestellt. Die hierzu verwendeten Werkzeuge sind mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnet.
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Im fünften Fertigungsschritt (2e) erfolgt das abschließende Freischneiden der Kontur der späteren Schenkel der Blechschale. Hierzu werden ein das mittlere Aufnahmeloch 12 aufweisender Blechabschnitt TM, der die späteren Schenkel 1, 2 zweier in Durchlaufrichtung DLR aufeinanderfolgender Blechschalen miteinander verbindet, und zwei Blechabschnitte TE, welche die Enden dieser Blechschalen verbinden, mittels entsprechend ausgebildeter Schneidwerkzeuge 26, 27 weggeschnitten. Hier nicht gezeigte Zentrierbolzen greifen dabei in die Aufnahmelöcher 13 ein. Das so im Blechband B freigeschnittene Blechteil T ist nur noch mit den Endbereichen R1, R2 seines späteren Rückens 3 mit dem Blechband B verbunden.
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Die Reihenfolge der Fertigungsschritte zum Freischneiden und Lochen des Blechteils T muss nicht unbedingt der in 2 dargestellten Abfolge entsprechen. Vielmehr können diese einzelnen Fertigungsschritte auch in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden. Beispielsweise können im ersten Fertigungsschritt zunächst die Löcher 4a, 4b, 5a, 5b für die Lageraugen 4, 5 und im zweiten Fertigungsschritt die Aufnahmelöcher 11, 12, 13 sowie die einen Konturabschnitt der späteren Schenkel (Teilschalen) 1, 2 definierenden Ausschnitte hergestellt werden. Ebenso ist es möglich, im ersten Fertigungsschritt die Enden der Schenkel freizuschneiden und/oder die Entlastungslöcher 7a, 7b, 8a, 8b herzustellen. Insbesondere ist es auch möglich, zwei oder mehr der in 2 dargestellten Fertigungsschritte zusammenzufassen, um die Anzahl der Fertigungsschritte zu reduzieren.
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Die in 2 dargestellten Fertigungsschritte werden in im Wesentlichen derselben Blechebene (Bandblechebene) ausgeführt. Das Freischneiden und Lochen des für die einteilige Blechschale benötigten Blechteils T erfolgt somit ausschließlich von einer Bandseite aus.
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Das gelochte, ebene Blechteil T wird nach dem Freischneiden der Kontur der späteren Teilschalen (Schenkel) 1, 2 schrittweise umgeformt. Die Abfolge der diesbezüglichen Fertigungsschritte ist in 3 dargestellt.
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In den 3a bis 3e ist der Übersichtlichkeit halber jeweils nur ein einzelnes Blechteil T mit den zugehörigen Randabschnitten des von einem Coil abgezogenen Blechbandes B gezeigt. Die dargestellten Randabschnitte des Blechbandes B sind jedoch während des gesamten Umformungsprozesses mit entsprechenden vorlaufenden und nachlaufenden Randabschnitten des Blechbandes B verbunden.
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In dem in 3a gezeigten Fertigungsschritt werden die Ränder der Löcher 4a, 4b, 5a, 5b umgebogen, sodass an den Lageraugen Kragen entstehen, die innenseitige Lagertragflächen 4e, 4f, 5e, 5f bilden. Das Umbiegen der Ränder erfolgt dabei in im Wesentlichen derselben Blechebene (Bandblechebene) wie das Freischneiden des Blechteils T und die Herstellung der Löcher 4a, 4b, 5a, 5b. Zum Umbiegen (Durchstellen) der Lochränder werden Stempel 30, Matrizen 31 und Blechhalter 32 verwendet. Die Durchstellstempel 30 und Durchstellmatrizen 31 sind rotationssymmetrisch ausgebildet. Das Durchstellen der Lochränder zur Ausbildung der Kragen 4c, 4d, 5c, 5d erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel von unten nach oben, d. h. entgegengesetzt zur Arbeitsrichtung während des Freischneidens und Lochens des Blechteils T. Grundsätzlich können alle Kragen 4c, 4d, 5c, 5d bezogen auf den endgefertigten Lenker nach außen und/oder nach innen weisen. Ebenso ist es möglich, dass einer oder mehrere der Kragen nach außen und der oder die übrigen Kragen nach innen weisen. Für die Formung eines nach innen weisenden Kragens würde das Durchstellen in derselben Arbeitsrichtung erfolgen wie das Freischneiden und Lochen des Blechteils.
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Die in dem späteren Rücken 3 eingeschnittenen Aufnahmelöcher 11 werden in diesem und den nachfolgenden Fertigungsschritten zur Zentrierung des Blechteils T genutzt. Entsprechendes gilt für die Aufnahmelöcher 13 in den Randabschnitten des Blechbandes B.
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Gleichzeitig mit dem Durchstellen der Lochränder bzw. Kragen 4c, 4d, 5c, 5d der Lageraugen 4, 5 können die Längsränder des Blechteils T abgekantet werden, so dass die oben mit Bezug auf 1 erwähnten Flansche 9, 10 entstehen.
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Im nächsten Fertigungsschritt wird der Schenkel 1 für die erste Teilschale um ca. 90° aus der Blechebene umgebogen (siehe 3b). Hierzu wird das Blechteil T mittels einer Matrize 33 und eines Niederhalters 34 fixiert. Zudem werden in die später Lageraugen 4, 5 bildenden Löcher des zweiten Schenkels, der noch in der Ebene des Blechbandes B liegt, Zentrierbolzen eingeführt. Das Umbiegen des Schenkels 1 für die erste Teilschale erfolgt mittels einer Abkantbacke 36.
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Bei dem in 3c gezeigten Fertigungsschritt handelt es sich um ein Fasen der an den Löchern des zweiten Schenkels 2 durchgestellten Kragen 4c, 5c. Der Schenkel 2 wird hierzu mittels einer Aufnahme 37 und eines Niederhalters 38 fixiert, wobei der Niederhalter 38 den mit einer Fase zu versehenden Kragen 4c, 5c formschlüssig umgreift. In den Kragen 4c, 5c wird dann ein rotationssymmetrischer Stempel 39 eingepresst, der eine konisch ausgebildete Schulter 40 aufweist. Die außenliegende Innenumfangskante des Kragens 4c, 5c wird auf diese Weise gefast.
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Danach wird der Schenkel 2 für die zweite Teilschale um ca. 90° aus der Blechebene umgebogen (3d). Hierzu werden zunächst der Rücken 3 und der zuvor umgebogene Schenkel 1 mit einem Niederhalter 41 und einem Stempel 42 fixiert. Der Niederhalter 41 ist so geformt, dass er gegen die Außenseite des Schenkels 1 und gegen die Außenseite (Oberseite) des Rückens 3 flächenparallel angesetzt werden kann. Der Stempel 42 wird demgegenüber flächenparallel an der Innenseite des Schenkels 1 und an der Innenseite (Unterseite) des Rückens 3 angeordnet. Die Breite des Stempels 42 entspricht dabei dem Innenabstand der Schenkel 1, 2 des herzustellenden Lenkers. Nachdem der Rücken 3 und der Schenkel 1 für die erste Teilschale fixiert sind erfolgt mittels einer Abkantbacke 43 das Umbiegen des Schenkels 2 für die zweite Teilschale.
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Nach Abkanten der beiden Schenkel (Teilschalen) 1, 2 gegenüber dem Bereich, der den Rücken 3 der Blechschale bildet, werden die das jeweilige Lagerauge 4, 5 bildenden Löcher 4a, 4b, 5a, 5b kalibriert und/oder zueinander zentriert (siehe 3e). Hierzu werden in die Löcher 4a, 4b, 5a, 5b von entgegengesetzten Seiten aus Verriegelungsstempel 44, 45 eingeführt, denen Abstreifelemente 46, 47 zugeordnet sind, welche die Kragen formschlüssig umgreifen. Die einander zugewandten Stirnseiten der Verriegelungsstempel 44, 45 sind mit einem Vorsprung 48 bzw. einer Ausnehmung 49 versehen, so dass die Verriegelungsstempel 44, 45 paarweise miteinander formschlüssig verbindbar sind. Den Verriegelungsstempeln 44, 45 sind zudem Formwerkzeuge (Stempel) 50, 51 zugeordnet, mittels denen der Rücken 3 der Blechschale während der Kalibrierung oder Zentrierung der Löcher 4a, 4b, 5a, 5b umgeformt bzw. konturiert wird. Der Rücken 3 erhält dabei eine bogenförmige Kontur, sodass seine Enden gegenüber seinem mittleren Abschnitt am fertiggeformten Lenker nach außen gebogen sind. Gleichzeitig kann während der Kalibrierung oder Zentrierung der Löcher 4a, 4b, 5a, 5b auch mindestens eine Sicke 6 in den Rücken 3 der Blechschale eingeformt werden. Die Konturierung des Rückens 3 wird auf den für den Lenker ermittelten Lastfall ausgelegt.
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Im letzten, nicht näher dargestellten Fertigungsschritt wird die einteilige Blechschale an den Enden R1, R2 des Rückens 3 vom Blechband B abgetrennt. Der Lenker ist damit fertig.
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Der den Rücken 3 bildende Teilbereich des Blechteils T verbleibt bei diesem Herstellungsverfahren bis zur endgültigen Formgebung/Kalibrierung in einer und derselben Blechebene.
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In 4 ist eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens skizziert, bei der ebenfalls die Anzahl der zur Herstellung eines Lenkers gemäß 1a oder 1b erforderlichen Fertigungsschritte bzw. der apparative Aufwand zur Herstellung des Lenkers vergleichsweise gering ist. Auch diese Verfahrensvariante wird bevorzugt in einem Folgeverbundwerkzeug durchgeführt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 erfolgt zunächst das Freischneiden der Teilschalen 1, 2. Gleichzeitig mit dem Freischneiden der Teilschalen 1, 2 oder während des Freischneidens der Teilschalen 1, 2 werden vorzugsweise auch die die Lageraugen bildenden Löcher und/oder die Entlastungslöcher freigeschnitten (ausgeschnitten).
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Nach dem Freischneiden der Teilschalen 1, 2 und gegebenenfalls der Löcher 4a, 4b, 5a, 5b und/oder Entlastungslöcher 7a, 7b, 8a, 8b werden die Teilschalen 1, 2 gegenüber der Blechebene, in welcher das Freischneiden der Teilschalen 1, 2 erfolgt ist, an- bzw. abgewinkelt. Der den späteren Rücken 3 des Lenkers bildende Blechabschnitt bleibt während der Anwinklung/Abwinklung in der Ebene des Blechbandes B.
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Die Anwinklung bzw. Abwinklung der Teilschalen 1, 2 in Bezug zu der Blechbandebene beträgt in dem dargestellten Beispiel ca. 5°. Der von der Oberseite der jeweiligen Teilschale 1, 2 und der Oberseite des Blechbandes B eingeschlossene Winkel α kann jedoch auch kleiner oder etwas größer als 5° sein. Erfindungsgemäß beträgt dieser Winkel α maximal 10°, und vorzugsweise nicht mehr als 7°.
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Sofern die Löcher 4a, 4b, 5a, 5b für die Lageraugen 4, 5 noch nicht ausgeschnitten sind, erfolgt die entsprechende Lochung der Teilschalen 1, 2 nach deren Anwinklung bzw. Abwinklung. Danach erfolgt die Formung der Kragen (Durchzüge) 4c, 4d, 5c, 5d.
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Die Ausführung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind zahlreiche Varianten möglich, die auch bei abweichender Ausführung von der in den beigefügten Ansprüchen angegebenen Erfindung Gebrauch machen. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, gegebenenfalls nur eine der beiden Teilschalen
1,
2 vor dem Ausschneiden der die Lageraugen
4,
5 bildenden Löcher und/oder vor der Fertigung der Kragen
4c,
4d,
5c,
5d gegenüber der Blechbandebene etwas anzuwinkeln, wie es in
4 skizziert ist. Wesentlich ist, dass die sich aus dem Freischneiden ergebenden Schenkel
1,
2 (Teilschalen) mit dem späteren Rücken
3 vor dem Abkanten in im Wesentlichen derselben Blechebene verbleiben (vgl.
2 und
3). Dies spart gegenüber der aus der
DE 10 2006 028 713 B3 bekannten Verfahrensweise wenigstens zwei Fertigungsschritte ein. Ein zusätzliches Drehen und Positionieren der Schenkel bzw. der Blechschale sind nicht erforderlich.
