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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils.
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- – eine Pulvermetall-Vorform gepresst und gesintert wird, die einen äußeren Umfangsabschnitt mit vorbestimmter Form aufweist, der zu verdichten ist;
- – ein mehrstufiges Formwerkzeug eine Vielzahl von axial voneinander beabstandeten Formgesenkplatten mit Gesenköffnungen der gleichen allgemeinen Form wie die des äußeren Umfangsabschnitts aufweist, wobei die Gesenköffnungen fortschreitend kleiner werden;
- – die Vorform durch die Gesenköffnungen, von der größten bis zur kleinsten, gedrückt und der äußere Umfangsabschnitt mit stufenweisem Vorschub durch die Gesenköffnungen plastisch und elastisch verformt wird, um den äußeren Umfangsabschnitt auf ein genaues Maß zu bringen und zu verdichten.
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Bei diesem bekannten Verfahren kann vorgesehen sein, dass der äußere Umfang der gepressten und gesinterten Vorform so geformt ist, dass er anfänglich relativ zur Größe der Gesenköffnungen überdimensioniert ist. Bei dem bekannten Verfahren kann außerdem vorgesehen sein, dass das Formwerkzeug einander gegenüber liegende axiale Enden, die offen sind, aufweist und dass die Vorform in das Werkzeug an einem axialen Ende eingeführt sowie aus dem gegenüber liegenden axialen Ende des Werkzeugs ausgeworfen wird.
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- – ein Rohling aus verdichtetem und gesintertem metallischen Pulver angefertigt wird, der eine Öffnung mit einer zu verdichtenden vorbestimmter, inneren Umfangswand mit einem bestimmten, ursprünglichen Umfang und einer bestimmten, ursprünglichen Form darin aufweist;
- – ein gestrecktes, mehrstufiges Verdichtungswerkzeug mehrere radial erweiterte Formungsanteile mit variabler Außenabmessung aufweist, wobei die Formungsanteile in axial beabstandeter Reihenfolge entlang des Werkzeugs vom Schmalsten bis zum Größten angeordnet sind;
- – das Werkzeug unter Anwendung von Kraft axial durch die Öffnung des Rohlings erstreckt wird, während die Wand der Öffnung mit den Formungsanteilen der Reihe nach vom Schmalsten bis zum Größten in Eingriff gebracht werden und die Wand in abgestufter Fortbewegung plastisch und elastisch verformt wird, wodurch die Wand der Öffnung erweitert und verdichtet wird und Druckbelastungen auf diese ausgeübt werden.
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Bei diesem bekannten Verfahren kann vorgesehen sein, dass die Formung der Öffnung in dem Rohling anfänglich im Verhältnis zur Außenabmessung der Formungsanteile in Untergröße ausgebildet ist. Bei dem bekannten Verfahren kann außerdem vorgesehen sein, dass der Rohling stationär gehalten und das Werkzeug relativ zu dem Rohling axial durch die Öffnung bewegt wird. Das bekannte Verfahren bewirkt durch das Werkzeug eine mehrstufige, schrittweise Verformung der Wand der Öffnung, wodurch der Rohling gleichförmig verdichtet und die Oberfläche der Wand innerhalb einer engen Toleranzendgefertigt wird.
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Diese bekannten Verfahren haben sich allgemein bewährt. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, dass das jeweils verwendete Werkzeug mehrstufig ausgebildet und somit aufwändig aufgebaut und teuer ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils zu schaffen, bei dem ein preiswerteres Werkzeug verwendet wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils gemäß Anspruch 5. Weitere Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Erfindung schlägt gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils vor, wobei:
- – das Bauteil eine zu kalibrierende Außengeometrie aufweist;
- – ein Kalibrierwerkzeug genau eine Scheibe mit einer Innengeometrie aufweist, die mit der Außengeometrie des Bauteils korrespondiert und um ein vorbestimmtes Maß kleiner als die Außengeometrie des Bauteils ist;
- – das Bauteil derart durch das Werkzeug gedrückt wird, dass die Außengeometrie des Bauteils an der Innengeometrie der Scheibe anliegt und radial komprimiert wird.
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Bei diesem gemäß dem ersten Aspekt vorgeschlagenen Verfahren weist das Werkzeug lediglich eine Scheibe auf und nicht wie bei dem aus der
DE 600 36 608 T2 und der
US 6 168 754 B1 bekannten Verfahren eine Vielzahl von Formgesenkplatten. Daher ist das bei dem vorgeschlagenen Verfahren verwendete Werkzeug einfacher aufgebaut und preiswerter als das bei diesem bekannten Verfahren verwendete mehrstufige Werkzeug.
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Bei jedem der gemäß dem ersten Aspekt vorgeschlagenen Verfahren kann gemäß einer ersten Alternative vorgesehen sein, dass:
- – das Kalibrierwerkzeug eine Matrize mit einer Innengeometrie aufweist, die mit der Außengeometrie des Bauteils korrespondiert;
- – die Matrize an der Rückseite der Scheibe anliegt;
- – die Innengeometrie der Matrize um ein vorbestimmtes Mail kleiner als die Innengeometrie der Scheibe ist.
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Die Matrize kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein. So kann beispielsweise die Innengeometrie der Matrize von der Scheibe weg verjüngend ausgebildet sein.
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Bei jedem der gemäß dem ersten Aspekt vorgeschlagenen Verfahren kann gemäß einer zweiten Alternative vorgesehen sein, dass:
- – das Kalibrierwerkzeug eine Matrize mit einer Innengeometrie aufweist, die mit der Außengeometrie des Bauteils korrespondiert;
- – die Matrize an der Rückseite der Scheibe anliegt;
- – die Innengeometrie der Matrize um ein vorbestimmtes Maß größer als die Innengeometrie der Scheibe ist.
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Die Matrize kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein. So kann beispielsweise die Innengeometrie der Matrize von der Scheibe weg verjüngend ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Innengeometrie der Matrize um ein vorbestimmtes Maß kleiner als die Außengeometrie des Bauteils ist. Jedoch kann die Innengeometrie der Matrize auch so groß wie die Außengeometrie des Bauteils oder um ein vorbestimmtes Maß größer als die Außengeometrie des Bauteils sein.
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Die Erfindung schlägt gemäß einem zweiten Aspekt ein Verfahren zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils, insbesondere eines der gemäß dem ersten Aspekt vorgeschlagenen Verfahren vor, wobei:
- – das Bauteil eine zu kalibrierende Innengeometrie aufweist;
- – ein Kalibrierwerkzeug genau eine Scheibe mit einer Außengeometrie aufweist, die mit der Innengeometrie des Bauteils korrespondiert und um ein vorbestimmtes Maß größer als die Innengeometrie des Bauteils ist;
- – das Bauteil derart durch das Werkzeug gedrückt wird, dass die Innengeometrie des Bauteils an der Außengeometrie der Scheibe anliegt und radial komprimiert wird.
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Bei diesem gemäß dem zweiten Aspekt vorgeschlagenen Verfahren weist das Werkzeug lediglich eine Scheibe auf und nicht wie bei dem aus der
DE 600 07 857 T2 und der
US 6 017 489 A bekannten Verfahren mehrere Formungsanteile. Daher ist das bei dem vorgeschlagenen Verfahren verwendete Werkzeug einfacher aufgebaut und preiswerter als das bei diesem bekannten Verfahren verwendete mehrstufige Werkzeug.
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Das gemäß dem zweiten Aspekt vorgeschlagenen Verfahren kann nach Bedarf mit jedem der gemäß dem ersten Aspekt vorgeschlagenen Verfahren kombiniert werden.
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Bei jedem der gemäß dem zweiten Aspekt vorgeschlagenen Verfahren kann vorgesehen sein, dass:
- – das Kalibrierwerkzeug einen Dorn mit einer Außengeometrie aufweist, die mit der Innengeometrie des Bauteils korrespondiert;
- – der Dorn an der Rückseite der Scheibe mit der Außengeometrie anliegt;
- – die Außengeometrie des Dorns um ein vorbestimmtes Maß kleiner als die Außengeometrie der Scheibe ist.
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Der Dorn kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Außengeometrie des Dorns so groß wie die Innengeometrie des Bauteils oder um ein vorbestimmtes Maß größer oder kleiner als die Innengeometrie des Bauteils ist.
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Bei jedem der vorgeschlagenen Verfahren kann vorgesehen sein, dass:
- – das Bauteil zunächst in einer Einschubrichtung in das Werkzeug hinein gedrückt wird;
- – das Bauteil anschließend in einer Rückschubrichtung, die entgegengesetzt zu der Einschubrichtung verläuft, aus dem Werkzeug heraus gedrückt wird.
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Da somit das Bauteil zweimal durch das Werkzeug gedrückt wird, können die Glattheit und die Präzision der jeweils zu kalibrierenden Außengeometrie und/oder Innengeometrie des Bauteils verbessert werden.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert werden. Die darauf hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen zu weiteren Ausführungsformen verbunden werden. Die Einzelheiten in den Figuren sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
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1 eine geschnittene Seitenansicht einer Kalibrierungsvorrichtung in einer ersten Ausführungsform, mit der ein Verfahren in einer ersten Ausführungsform zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils, das eine zu kalibrierende Außengeometrie aufweist, ausgeführt werden kann;
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2 ein vergrößertes Detail aus der 1;
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3 eine geschnittene Seitenansicht einer Kalibrierungsvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform, mit der ein Verfahren in einer zweiten Ausführungsform zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils, das eine zu kalibrierende Außengeometrie aufweist, ausgeführt werden kann;
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4 ein vergrößertes Detail aus der 3;
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5 eine geschnittene Seitenansicht einer Kalibrierungsvorrichtung in einer dritten Ausführungsform, mit der ein Verfahren in einer dritten Ausführungsform zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils, das eine zu kalibrierende Außengeometrie aufweist, ausgeführt werden kann;
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6 ein vergrößertes Detail aus der 5;
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7 eine geschnittene Seitenansicht einer Kalibrierungsvorrichtung in einer vierten Ausführungsform, mit der ein Verfahren in einer vierten Ausführungsform zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils, das eine zu kalibrierende Innengeometrie aufweist, ausgeführt werden kann;
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8 ein vergrößertes Detail aus der 7;
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9 eine geschnittene Seitenansicht einer Kalibrierungsvorrichtung in einer fünften Ausführungsform, mit der ein Verfahren in einer fünften Ausführungsform zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils, das eine zu kalibrierende Außengeometrie und eine zu kalibrierende Innengeometrie aufweist, ausgeführt werden kann;
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10 ein vergrößertes Detail aus der 9.
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In den 1 und 2 ist eine Kalibriervorrichtung 10 in einer ersten Ausführungsform schematisch dargestellt, mit der ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in einer ersten Ausführungsform zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils 11, das eine zu kalibrierende Außengeometrie 12 aufweist, ausgeführt werden kann. Bei diesen ersten Ausführungsformen ist das Bauteil 11 als massiver Kreiszylinder mit einer Mantelfläche 12 ausgebildet, welche die zu kalibrierende Außengeometrie 12 darstellt. Die Kalibriervorrichtung 10 umfasst ein Kalibrierwerkzeug 13, einen Oberstempel 14 und einen Unterstempel 15. Das Kalibrierwerkzeug 13 umfasst genau eine Scheibe 16 und eine Matrize 17.
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Die Scheibe 16 weist eine Innengeometrie 18 auf, die hier als kreisförmige Durchgangsöffnung mit einem Durchmesser ausgebildet ist, der kleiner als der Durchmesser der kreiszylindrischen Außengeometrie 12 ist. Folglich korrespondiert die Innengeometrie 18 der Scheibe 16 mit der Außengeometrie 12 und ist um ein vorbestimmtes Maß kleiner als die Außengeometrie 12. In der 2 ist gut zu erkennen, dass der Rand der die Innengeometrie 18 bildenden Durchgangsöffnung abgerundet ist.
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Die Matrize 17 weist eine Innengeometrie 19 aufweist, die hier als kreisförmige Durchgangsöffnung mit einem Durchmesser ausgebildet ist, der kleiner als der Durchmesser der kreisförmigen Innengeometrie 18 der Scheibe 16 ist. Folglich korrespondiert die Innengeometrie 19 der Matrize 17 mit der Außengeometrie 12 und ist um ein vorbestimmtes Maß kleiner als die Innengeometrie 18 der Scheibe 16. Die Innengeometrie 18 der Scheibe 16 und die Innengeometrie 19 der Matrize 17 sind fluchtend angeordnet. Die Matrize 17 liegt an der, in den 1 und 2 nach unten weisenden, Rückseite der Scheibe 16 an und stützt diese somit ab. Die Innengeometrie 19 der Matrize 17 ist in einem, in den 1 und 2 oberen, Bereich von der Scheibe 16 weg verjüngend und somit in diesem Bereich trichterförmig ausgebildet.
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Der Oberstempel 14 und der Unterstempel 15 sind jeweils in einer Einschubrichtung, die in den 1 und 2 nach unten verläuft, und in einer Rückschubrichtung, die entgegengesetzt zu der Einschubrichtung in den 1 und 2 nach oben verläuft, beweglich fluchtend zu den Innengeometrien 18, 19 des Werkzeugs 13 geführt. Der Oberstempel 14 weist eine, in den 1 und 2 nach unten weisende, Stirnfläche auf, die kreisförmig ausgebildet ist und einen Durchmesser aufweist, der höchstens so groß wie der Durchmesser der kreisförmigen Innengeometrie 18 der Scheibe 16 ist. Der Unterstempel 15 weist eine, in den 1 und 2 nach oben weisende, Stirnfläche auf, die kreisförmig ausgebildet ist und einen Durchmesser aufweist, der höchstens so groß wie der Durchmesser der kreisförmigen Innengeometrie 19 der Matrize 17 ist.
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Zur Ausführung des Verfahrens in der ersten Ausführungsform wird zunächst das Bauteil 11 mit seiner Außengeometrie 12 fluchtend zu der Innengeometrie 18 der Scheibe 16 ausgerichtet und auf die Scheibe 16 gesetzt. Außerdem wird der Unterstempel 15 in die in der 1 dargestellte Ausgangsstellung abgesenkt. Dann wird der Oberstempel 14 von oben auf die Oberseite des Bauteils 11 abgesenkt und in der Einschubrichtung weiter nach unten gedrückt. Dadurch wird das Bauteil 11 in der Einschubrichtung in das Werkzeug 13 hinein und derart durch das Werkzeug 13 gedrückt, dass seine Außengeometrie 12 an der Innengeometrie 18 der Scheibe 16 anliegt und radial komprimiert wird. Durch den kleinen Linienkontakt zwischen der abgerundeten Innengeometrie 18 der Scheibe 16 und der Außengeometrie 12 wirken hohe Radialkräfte auf das Bauteil 11, die durch plastische Verformung eine gleichmäßige Verdichtung und Maßkorrektur bewirken. Sobald das Bauteil 11 vollständig durch die Scheibe 16 gefahren ist, sitzt es in der Durchgangsöffnung der Matrize 17 und stützt sich mit seiner Außengeometrie 12 an deren Innengeometrie 19 ab.
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Anschließend wird der Oberstempel 14 in die in der 1 dargestellte Ausgangsstellung angehoben und der Unterstempel 15 von unten bis an die Unterseite des Bauteils 11 angehoben und in der Rückschubrichtung weiter nach oben gedrückt. Dadurch wird das Bauteil 11 in der Rückschubrichtung aus dem Werkzeug 13 heraus und noch einmal derart durch das Werkzeug 13 gedrückt, dass seine Außengeometrie 12 an der Innengeometrie 18 der Scheibe 16 anliegt und radial komprimiert wird. Sobald das Bauteil 11 vollständig durch die Scheibe 16 gefahren ist, liegt es frei und kann aus der Kalibriervorrichtung 10 entnommen werden.
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In den 3 und 4 ist eine Kalibriervorrichtung 10 in einer zweiten Ausführungsform schematisch dargestellt, mit der ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in einer zweiten Ausführungsform zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils 11, das eine zu kalibrierende Außengeometrie 12 aufweist, ausgeführt werden kann. Diese zweiten Ausführungsformen der Kalibriervorrichtung 10 und des Verfahrens ähneln den ersten Ausführungsformen der Kalibriervorrichtung 10 und des Verfahrens, so dass im Folgenden lediglich die Unterschiede ausführlicher beschrieben werden. Bei diesen zweiten Ausführungsformen ist der Durchmesser der Innengeometrie 19 der Matrize 17 nicht, wie bei den ersten Ausführungsformen, kleiner, sondern größer als der Durchmesser der kreisförmigen Innengeometrie 18 der Scheibe 16 und auch größer als der Durchmesser der Außengeometrie 12. Folglich ist die Innengeometrie 19 der Matrize 17 um ein vorbestimmtes Maß größer als die Innengeometrie 18 der Scheibe 16 und um ein vorbestimmtes Maß größer als die Außengeometrie 12.
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Bei der Ausführung des Verfahrens in der zweiten Ausführungsform sitzt das Bauteil 11, sobald es vollständig durch die Scheibe 16 gefahren ist, in der Durchgangsöffnung der Matrize 17, stützt sich jedoch mit seiner Außengeometrie 12 im Unterschied zur ersten Ausführungsform nicht an deren Innengeometrie 19 ab.
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In den 5 und 6 ist eine Kalibriervorrichtung 10 in einer dritten Ausführungsform schematisch dargestellt, mit der ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in einer dritten Ausführungsform zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils 11, das eine zu kalibrierende Außengeometrie 12 aufweist, ausgeführt werden kann. Diese dritten Ausführungsformen der Kalibriervorrichtung 10 und des Verfahrens ähneln den zweiten Ausführungsformen der Kalibriervorrichtung 10 und des Verfahrens, so dass im Folgenden lediglich die Unterschiede ausführlicher beschrieben werden. Bei diesen dritten Ausführungsformen ist das Bauteil 11 im Unterschied zu den zweiten Ausführungsformen als kreiszylindrische Hülse mit einer inneren Mantelfläche 20 und einer äußeren Mantelfläche 12 ausgebildet, welche die zu kalibrierende Außengeometrie 12 darstellt.
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Der Durchmesser der Innengeometrie 19 der Matrize 17 ist hier nicht, wie bei den zweiten Ausführungsformen, größer als, sondern so groß wie der Außendurchmesser der Außengeometrie 12. Folglich ist die Innengeometrie 19 der Matrize 17 um ein vorbestimmtes Maß größer als die Innengeometrie 18 der Scheibe 16 und so groß wie die Außengeometrie 12.
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Das Kalibrierwerkzeug 13 umfasst hier zusätzlich einen Dorn 21, der koaxial in der Durchgangsöffnung der Matrize 17 sitzt und eine Außengeometrie 22 aufweist. Der Dorn 21 ist als massiver Kreiszylinder ausgebildet, dessen Mantelfläche die Außengeometrie 22 des Dorns 21 mit einem Durchmesser bildet, der so groß wie der Innendurchmesser der inneren Mantelfläche 20 des Bauteils 11 ist.
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Der Dorn 21 weist hier eine, in den 5 und 6 nach oben weisende, Stirnfläche auf, die kreisförmig ausgebildet ist und auf der Höhe der in den 5 und 6 oberen Stirnfläche der Scheibe 16 liegt. Die Stirnfläche des Dorns 21 kann nach Bedarf auch höher als die obere Stirnfläche der Scheibe 16 liegen.
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Der Oberstempel 14 weist hier eine, in den 5 und 6 nach unten weisende, Stirnfläche auf, die kreisringförmig ausgebildet ist und einen Außendurchmesser, der höchstens so groß wie der Durchmesser der kreisförmigen Innengeometrie 18 der Scheibe 16 ist, und einen Innendurchmesser aufweist, der mindestens so groß wie der Durchmesser des kreiszylindrischen Dorns 21 ist. Der Unterstempel 15 weist hier eine, in den 5 und 6 nach oben weisende, Stirnfläche auf, die kreisringförmig ausgebildet ist und einen Außendurchmesser, der höchstens so groß wie der Durchmesser der kreisförmigen Innengeometrie 19 der Matrize 17 ist, und einen Innendurchmesser aufweist, der mindestens so groß wie der Durchmesser des kreiszylindrischen Dorns 21 ist.
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Bei der Ausführung des Verfahrens in der dritten Ausführungsform stützt sich das Bauteil 11, während es durch die Scheibe 16 gedrückt wird, mit seiner inneren Mantelfläche 20 an der Außengeometrie 22 des Dorns 21 ab.
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In den 7 und 8 ist eine Kalibriervorrichtung 10 in einer vierten Ausführungsform schematisch dargestellt, mit der ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in einer vierten Ausführungsform zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils 11, das eine zu kalibrierende Innengeometrie 20 aufweist, ausgeführt werden kann. Diese vierten Ausführungsformen der Kalibriervorrichtung 10 und des Verfahrens ähneln den dritten Ausführungsformen der Kalibriervorrichtung 10 und des Verfahrens, so dass im Folgenden lediglich die Unterschiede ausführlicher beschrieben werden. Bei diesen vierten Ausführungsformen stellt im Unterschied zu den dritten Ausführungsformen die äußere Mantelfläche 12 des Bauteils 11 nicht eine zu kalibrierende Außengeometrie 12 dar und stellt die innere Mantelfläche 20 des Bauteils 11 die zu kalibrierende Innengeometrie 20 dar. Der Durchmesser der Innengeometrie 19 der Matrize 17 ist hier so groß wie der Außendurchmesser der äußeren Mantelfläche 12 des Bauteils 11.
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Das Kalibrierwerkzeug 13 umfasst hier nicht, wie bei den dritten Ausführungsformen, genau eine Scheibe 16 mit der Innengeometrie 12, sondern genau eine Scheibe 23 mit einer Außengeometrie 24. Die Scheibe 23 ist hier im Unterschied zu den dritten Ausführungsformen kreisförmig ausgebildet, und ihr kreisförmiger Rand bildet ihre Außengeometrie 24 mit einem Durchmesser, der größer als der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Innengeometrie 20 des Bauteils 11 ist. Folglich korrespondiert die Außengeometrie 24 der Scheibe 23 mit der Innengeometrie 20 des Bauteils 11 und ist um ein vorbestimmtes Maß größer als die Innengeometrie 20 des Bauteils 11. In der 8 ist gut zu erkennen, dass der die Außengeometrie 24 der Scheibe 23 bildende Rand abgerundet ist.
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Der Durchmesser der Außengeometrie 22 des Dorns 21 ist hier kleiner als der Durchmesser der Außengeometrie 24 der Scheibe 23 und so groß wie der Innendurchmesser der inneren Mantelfläche 20 des Bauteils 11. Folglich korrespondiert die Außengeometrie 22 des Dorns 21 mit der Innengeometrie 20 des Bauteils 11 und ist um ein vorbestimmtes Maß kleiner als die Außengeometrie 24 der Scheibe 23 und so groß wie die Innengeometrie 20 des Bauteils 11. Die Außengeometrie 24 der Scheibe 23 und die Außengeometrie 22 des Dorns 21 sind fluchtend angeordnet. Der Dorn 21 liegt an der, in den 7 und 8 nach unten weisenden, Rückseite der Scheibe 23 mit der Außengeometrie 24 an und stützt diese somit ab.
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Die Matrize 17 weist hier eine, in den 7 und 8 nach oben weisende, Stirnfläche auf, die auf der Höhe der in den 7 und 8 oberen Stirnfläche der Scheibe 23 liegt. Die Stirnfläche der Matrize 17 kann nach Bedarf auch höher als die obere Stirnfläche der Scheibe 23 liegen.
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Bei der Ausführung des Verfahrens in der vierten Ausführungsform wird das Bauteil 11 derart durch das Werkzeug 13 gedrückt, dass seine Innengeometrie 20 an der Außengeometrie 24 der Scheibe 23 anliegt und radial komprimiert wird. Dabei stützt sich das Bauteil 11, während es durch die Scheibe 23 gedrückt wird, mit seiner äußeren Mantelfläche 12 an der Innengeometrie 19 der Matrize 17 ab.
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In den 9 und 10 ist eine Kalibriervorrichtung 10 in einer fünften Ausführungsform schematisch dargestellt, mit der ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in einer fünften Ausführungsform zum Hochgenauigkeitskalibrieren eines Bauteils 11, das eine zu kalibrierende Außengeometrie 12 und eine zu kalibrierende Innengeometrie 20 aufweist, ausgeführt werden kann. Diese fünften Ausführungsformen der Kalibriervorrichtung 10 und des Verfahrens ähneln den dritten Ausführungsformen der Kalibriervorrichtung 10 und des Verfahrens, so dass im Folgenden lediglich die Unterschiede ausführlicher beschrieben werden. Bei diesen fünften Ausführungsformen stellt im Unterschied zu den dritten Ausführungsformen die innere Mantelfläche 20 des Bauteils 11 die zu kalibrierende Innengeometrie 20 dar.
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Das Kalibrierwerkzeug 13 umfasst hier zusätzlich genau eine Scheibe 23 mit einer Außengeometrie 24. Die Scheibe 23 mit der Außengeometrie 24 ist kreisförmig ausgebildet, und ihr kreisförmiger Rand bildet ihre Außengeometrie 24 mit einem Durchmesser, der größer als der Innendurchmesser der kreiszylindrischen Innengeometrie 20 des Bauteils 11 ist. Folglich korrespondiert die Außengeometrie 24 der Scheibe 23 mit der Innengeometrie 20 des Bauteils 11 und ist um ein vorbestimmtes Maß größer als die Innengeometrie 20 des Bauteils 11. In der 10 ist gut zu erkennen, dass der die Außengeometrie 24 der Scheibe 23 bildende Rand abgerundet ist.
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Der Durchmesser der Außengeometrie 22 des Dorns 21 ist hier kleiner als der Durchmesser der Außengeometrie 24 der Scheibe 23 und so groß wie der Innendurchmesser der inneren Mantelfläche 20 des Bauteils 11 ist. Folglich korrespondiert die Außengeometrie 22 des Dorns 21 mit der Innengeometrie 20 des Bauteils 11 und ist um ein vorbestimmtes Maß kleiner als die Außengeometrie 24 der Scheibe 23 und so groß wie die Innengeometrie 20 des Bauteils 11.
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Die, in den 9 und 10 nach oben weisende, Stirnfläche des Dorns 21 liegt hier auf der Höhe der, in den 9 und 10 nach oben weisenden, Stirnfläche der Matrize 17, und die Scheiben 16 und 23 weisen die gleiche Dicke auf.
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Bei der Ausführung des Verfahrens in der fünften Ausführungsform wird das Bauteil 11 derart durch das Werkzeug 13 gedrückt, dass seine Außengeometrie 12 an der Innengeometrie 18 der Scheibe 16 anliegt und radial komprimiert wird und seine Innengeometrie 20 an der Außengeometrie 24 der Scheibe 23 anliegt und radial komprimiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kalibriervorrichtung
- 11
- Bauteil
- 12
- Mantelfläche von 11, äußere Mantelfläche von 11, Außengeometrie von 11
- 13
- Kalibrierwerkzeug
- 14
- Oberstempel
- 15
- Unterstempel
- 16
- Scheibe
- 17
- Matrize
- 18
- Innengeometrie von 16
- 19
- Innengeometrie von 17
- 20
- innere Mantelfläche von 11, Innengeometrie von 11
- 21
- Dorn
- 22
- Außengeometrie von 21
- 23
- Scheibe
- 24
- Außengeometrie von 23
