DE102012018229A1 - Making cam for shaft e.g. drive in internal combustion engine of motor vehicle by forming cam blank of hardenable steel material by punching and/or cutting process, subjecting blank to heat treatment, and machining surface portion of blank - Google Patents
Making cam for shaft e.g. drive in internal combustion engine of motor vehicle by forming cam blank of hardenable steel material by punching and/or cutting process, subjecting blank to heat treatment, and machining surface portion of blank Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Nockens aus einem härtbaren Stahlwerkstoff zur Verwendung für eine gebaute Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor eines Kraftwagens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for producing a cam made of a hardenable steel material for use for a built camshaft in an internal combustion engine of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.
In Verbrennungsmotoren für Kraftwagen werden vielfach so genannte gebaute Nockenwellen eingesetzt. Eine solche gebaute Nockenwelle besteht aus einer hohlen oder massiven Trägerwelle, auf die mehrere Anbauteile, wie beispielsweise Nocken, Anlaufscheibe, Antriebsrad, Impulsräder und dgl., gefügt sind.Internal combustion engines for motor vehicles often use so-called built-up camshafts. Such a built camshaft consists of a hollow or solid carrier shaft to which several attachments, such as cams, thrust washer, drive wheel, pulse wheels and the like., Are joined.
Gebaute Nockenwellen haben den Vorteil, dass die Werkstoffe der einzelnen Bestandteile sehr genau den funktionellen Ansprüchen dieser Bestandteile angepasst werden können, so dass gegenüber einer herkömmlichen einstückigen Nockenwelle sowohl Gewicht als auch Material- und/oder Herstellungskosten eingespart werden können. Des Weiteren lässt die Auslegung der Einzelkomponenten größeren Gestaltungsspielraum zu einer kostenoptimalen Auslegung der Fertigungsprozesskette und ihrer Einzelabschnitte.Built camshafts have the advantage that the materials of the individual components can be very precisely adapted to the functional requirements of these components, so that compared to a conventional one-piece camshaft both weight and material and / or manufacturing costs can be saved. Furthermore, the design of the individual components leaves more room for maneuver for a cost-optimized design of the production process chain and its individual sections.
Die Herstellung der Einzelnocken erfolgt in der Regel in einem dreistufigen Prozess, bei dem zunächst aus einem geeigneten Stahlwerkstoff ein Nockenrohling geschmiedet bzw. warmgeformt wird, anschließend zerspanend bearbeitet und abschließend in einer Wärmebehandlung vergütet und/oder gehärtet wird. Solche Verfahren sind beispielsweise aus der
Um den hohen Belastungen im Betrieb der Nockenwelle zu genügen, werden diese Nocken oftmals aus dem Wälzlagerwerkstoff 100Cr6 hergestellt und anschließend gehärtet und angelassen. Die Wahl dieses Werkstoffes ist allerdings mit hohen Kosten verbunden, da der Wälzlagerstahl 100Cr6 zur Verbesserung des Gefüges und der Zerspanbarkeit in der Regel mit spezieller Vorsicht behandelt werden muss. So sind oftmals zusätzliche Wärmebehandlungen (z. B. eine GKZ-Glühung) sowie zum Teil hohe Aufwendungen in der Prozessführung notwendig, um fehlerfreie Teile zu erhalten.To cope with the high loads during operation of the camshaft, these cams are often made of the bearing material 100Cr6 and then hardened and tempered. The choice of this material is, however, associated with high costs, since the bearing steel 100Cr6 must be treated to improve the structure and the machinability usually with special care. For example, additional heat treatment (eg GKZ annealing) and, in some cases, high expenses in process management are necessary in order to obtain defect-free parts.
Aus der
Aus Gründen der Gewichtsreduzierung und damit des Leichtbaus im Automobil sind Konstrukteure zunehmend bestrebt, leichtere und somit schmälere Nocken für Nockenwellen vorzusehen. Bei sehr schmalen Nocken (beispielsweise schmäler als etwa 10 mm) können umformtechnische Schritte, wie zum Beispiel das Warmfließpressen zur Herstellung von Nockenrohlingen aus technischen und/oder wirtschaftlichen Gründen nicht mehr zielführend eingesetzt werden.For the sake of weight reduction and thus the lightweight construction in automobiles, designers are increasingly seeking to provide lighter and thus narrower cams for camshafts. For very narrow cams (for example, narrower than about 10 mm) forming technical steps, such as hot extrusion for producing cam blanks for technical and / or economic reasons can no longer be used effectively.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Nockens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, welches eine kostengünstige und prozesssichere Fertigung insbesondere von schmalen Nocken bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention to provide a method for producing a cam according to the preamble of claim 1, which provide a cost-effective and process-reliable production, in particular of narrow cams.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines Nockens vorzugsweise Blechmaterial gewählt, aus dem ein Nockenrohling durch Stanzen und/oder Schneiden herausgearbeitet wird. Begleitend zum Stanz- bzw. Schneidprozess sind auch entgratende und/oder minimalumformende (kalibrierende) Prozessschritte möglich. Der Stanz- bzw. Schneidprozess bzw. die genannten begleitenden Prozessschritte können kalt, halbwarm oder warm erfolgen. Im Falle einer erhöhten Prozesstemperatur kann sich ein gesteuertes Abkühlen des Nockenrohlings zur definierten Einstellung eines geeigneten Gefügezustandes anschließen.In a method according to the invention is preferably selected as the starting material for the production of a cam sheet material from which a cam blank is machined by punching and / or cutting. Accompanying the punching or cutting process also deburring and / or minimal forming (calibrating) process steps are possible. The stamping or cutting process or the accompanying process steps mentioned can be cold, warm or warm. In the case of an increased process temperature, a controlled cooling of the cam blank for the defined setting of a suitable microstructure state can follow.
Als Nockenwerkstoff wird vorrangig ein härtbarer Stahlwerkstoff mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,4 Gew.-% und 1,1 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,4 und 0,8 Gew.-% verwendet, vorzugsweise ein Stahl vom Typ C55E oder C56E2, gegebenenfalls mit einer gegenüber der
Anschließend an den Stanz- bzw. Schneidprozess kann der Nockenrohling einem Kalt- oder Warmkalibrierprozess unterzogen werden, um eine noch genauere Nockenform bzw. -kontur zu erreichen. In Abhängigkeit von der erzielbaren Genauigkeit im Stanz- bzw. Schneidprozess kann dieser Kalibrierprozess notwendig sein, um ein möglichst geringes Bearbeitungsaufmaß an einer Nockenlaufbahn zu erreichen und um damit den in einem späteren Prozessschritt erforderlichen Bearbeitungsaufwand zu minimieren, und/oder um gegebenenfalls spanende Bearbeitungsschritte wie das Fräsen/Drehen/Schleifen von Stirnflächen oder Bohrung zu minimieren bzw. zu vermeiden.Subsequent to the stamping or cutting process, the cam blank may be subjected to a cold or hot calibration process to achieve an even more accurate cam shape or contour. Depending on the achievable accuracy in the punching or cutting process, this calibration process may be necessary in order to achieve the lowest possible machining allowance on a cam track and thus to achieve the required in a later process step To minimize machining costs, and / or to minimize or avoid any machining operations such as milling / turning / grinding of faces or bore.
Um das spätere Schleifaufmaß an der Nockenlaufbahn zu reduzieren kann alternativ oder zusätzlich zu einem Kalibrierprozess nach dem Stanzen bzw. Schneiden der Nockenrohling auch einer gezielten spanenden Bearbeitung unterzogen werden. Auf diese Weise wird bereits im weichen Zustand des Nockens das später (d. h. beispielsweise nach dem Härten) abzuschleifende Aufmaß auf ein Minimum reduziert. Das spart beim späteren Konturschleifen (d. h. beispielsweise bei der Fertigbearbeitung der Nockenwelle) Taktzeit und somit Maschinenkapazität und letztlich Investitionskosten. Eine spanende Vorbearbeitung (z. B. Fräsen) der Nockenrohlinge nach dem Stanzen bzw. Schneiden bietet zudem den Vorteil, dass dadurch die Variantenvielfalt der Stanz- bzw. Schneidwerkzeuge reduziert wird.In order to reduce the subsequent grinding allowance on the cam track, as an alternative or in addition to a calibration process after stamping or cutting, the cam blank may also be subjected to targeted machining. In this way, even in the soft state of the cam, the allowance to be abraded later (i.e., after hardening, for example) is reduced to a minimum. This saves cycle time during subsequent contour grinding (ie, for example, during finishing of the camshaft) and thus machine capacity and ultimately investment costs. A machining pre-machining (eg milling) of the cam blanks after punching or cutting also has the advantage that thereby the variety of variants of the punching or cutting tools is reduced.
Die Bearbeitung kann an der Bohrung und/oder an der Laufbahn und/oder an einer oder an beiden Seitenflächen erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die spanende Bearbeitung in Einzelaufspannung. Die spanende Bearbeitung der Nockenrohlinge kann alternativ auch in einer Paketaufspannung auf einem gemeinsamen Spanndorn erfolgen. Dabei werden mehrere Nockenrohlinge auf einem gemeinsamen Spanndorn aufgenommen und die Außenkontur umlaufend bis auf ein verbleibendes Schleifaufmaß (etwa 0,4 mm) spanend abgetragen.The machining can be done on the bore and / or on the track and / or on one or both side surfaces. The machining is preferably carried out in single clamping. The machining of the cam blanks can alternatively be done in a package clamping on a common mandrel. Several cam blanks are taken on a common mandrel and the outer contour removed circumferentially to a remaining Schleifaufmaß (about 0.4 mm) by cutting.
Es kann weiterhin vorteilhaft sein, die Nockenrohlinge vor und/oder nach der spanenden Bearbeitung zu entgraten und/oder zu reinigen. Insbesondere können die Nockenrohlinge kugel- oder sandgestrahlt werden.It may also be advantageous to deburr and / or clean the cam blanks before and / or after the machining operation. In particular, the cam blanks can be shot blasted or sandblasted.
Im Zustand nach dem Stanzen bzw. Schneiden, aber noch vor dem Härten der Laufbahnen kann der Nocken einem Wärmebehandlungsprozess, wie beispielsweise einem Weichglühen, Normalisieren oder Vergüten unterzogen werden, um den Nocken im Hinblick auf späteren Prozessschritte und/oder auf die späteren betrieblichen Anforderungen zu optimieren.In the state after punching or cutting, but before the raceways are hardened, the cam may be subjected to a heat treatment process, such as annealing, normalizing, or quenching, to accommodate the cam for later process steps and / or later operational requirements optimize.
Anschließend an den Stanz- bzw. Schneidprozess werden die ggf. kalibrierten und/oder spanend bearbeiteten und/oder wärmebehandelten Nockenrohlinge einer Wärmebehandlung zum Zwecke der Härtung der Nockenlaufbahn unterzogen. Vorzugsweise werden die Nockenrohlinge induktiv randschicht- oder durchgehärtet.Subsequent to the stamping or cutting process, the optionally calibrated and / or machined and / or heat-treated cam blanks are subjected to a heat treatment for the purpose of hardening the cam track. Preferably, the cam blanks are inductively edge layer or through hardened.
Beim induktiven Randschichthärten wird der Nockenrohling zumindest lokal austenitisiert, abgeschreckt und anschließend optional angelassen. Die Parameter dieses Härteprozesses werden so gewählt, dass die Randhärtetiefe der Nocken im einbaufertigen Zustand an der Nockenlaufbahn mindestens 0,3 mm beträgt. Dabei müssen die Fügetoleranzen sowie das Schleifaufmaß berücksichtigt werden, so dass während der Randschichthärtung eine entsprechend tiefere Einhärtung der Nockenrohlinge erforderlich sein kann. Alternativ zur induktiven Randschichthärtung ist auch vorstellbar, dass zumindest örtlich oder am gesamten Umfang eine Durchhärtung am Nockenrohling stattfindet.In inductive surface hardening, the cam blank is at least locally austenitized, quenched and then optionally tempered. The parameters of this hardening process are chosen such that the hardening depth of the cams in the ready-to-install state on the cam track is at least 0.3 mm. The joining tolerances and the grinding allowance must be taken into account, so that a correspondingly lower hardening of the cam blanks may be required during surface hardening. As an alternative to inductive surface hardening, it is also conceivable that hardening takes place on the cam blank at least locally or over the entire circumference.
Durch die Eigenspannungsverteilung im Nocken zwischen der im Falle des induktiven Randschichthärtens erzeugten harten Schicht im Bereich der Nockenlaufbahn und dem unverändert weichen Kern resultiert die Möglichkeit einer erhöhten Wälzbeständigkeit und Verschleißbeständigkeit. Eine solche Eigenspannungscharakteristik randschichtgehärteter Nocken ist hinsichtlich der Betriebsbeanspruchung deutlich vorteilhafter als diejenige durchgehärteter Nocken.Due to the residual stress distribution in the cam between the hard layer produced in the case of inductive surface hardening in the area of the cam track and the unchanged soft core results in the possibility of increased rolling resistance and wear resistance. Such an inherent stress characteristic of surface-hardened cams is significantly more advantageous in terms of operating stress than the through-hardened cams.
Das Anlassen der Nockenrohlinge kann vorteilhafter Weise durch induktives Kurzzeitanlassen erfolgen. Ebenso ist vorstellbar, ein konventionelles Anlassen im Ofen (typischerweise etwa 2 Stunden bei etwa 160°C) oder ein Anlassen aus der Restwärme des vorhergehenden Prozessschritts durchzuführen. Gegebenenfalls kann das Anlassen bei z. B. C55E- und C56E2-Nocken ganz entfallen.The starting of the cam blanks can advantageously be carried out by inductive short-term starting. It is also conceivable to carry out conventional furnace tempering (typically about 2 hours at about 160 ° C.) or tempering from the residual heat of the previous process step. Optionally, the starting at z. B. C55E and C56E2 cams completely eliminated.
Anstelle der induktiven Randschichthärtung zur Härtung der Nockenlaufbahn kann der Nockenrohling auch durch Austenitisierung in einem Härteofen unter definierter Atmosphäre und anschließendem Abschrecken im Salz- oder Ölbad gehärtet bzw. vergütet werden. Weiterhin können bei geeigneter Werkstoffauswahl die Nockenrohlinge einsatzgehärtet oder carbonitriert und anschließend im Ofen angelassen werden.Instead of the inductive surface hardening for curing the cam track, the cam blank can also be hardened or tempered by austenitizing in a hardening furnace under a defined atmosphere and subsequent quenching in a salt or oil bath. Furthermore, with a suitable choice of material, the cam blanks can be case hardened or carbonitrided and then tempered in the furnace.
Aus Kostengründen umfasst der Wärmebehandlungsprozess zum Härten der Nockenlaufbahn vorzugsweise nur diejenigen Prozessschritte, die zur Erreichung der an den Nocken gestellten Anforderungen (Härte, dauerhaft ertragbare Flächenpressung etc.) notwendig sind.For cost reasons, the heat treatment process for hardening the cam track preferably comprises only those process steps that are necessary to achieve the requirements imposed on the cam (hardness, permanently sustainable surface pressure, etc.).
Nach der Wärmebehandlung zum Zwecke der Laufbahnhärtung kann der gehärtete Nockenrohling spanend bearbeitet werden. Da in den weiteren Prozessschritten bis zum Fügen der Nocken auf die Welle keine thermisch bedingten Verzüge mehr stattfinden, kann insbesondere eine endkonturgenaue, kostengünstige Innenbearbeitung der Nockenbohrung erfolgen. Dadurch kann eine Genauigkeitserhöhung des Einzelnockens erreicht werden, die eine höhere Fügegenauigkeit der Nockenwellenrohlinge zur Folge hat und somit eine Verringerung des Schleifaufmaßes ermöglicht, sofern die Nocken erst im gefügten Zustand fertigbearbeitet werden.After the heat treatment for the purpose of race hardening, the hardened cam blank can be machined. Since no further thermally induced distortions take place in the further process steps up to the joining of the cams to the shaft, in particular a cost-effective internal machining of the cam bore can take place with sufficient final contour. Thereby, an increase in accuracy of the single cam can be achieved, which has a higher accuracy of joining the camshaft blanks result and thus a reduction allows the grinding allowance, provided that the cams are finished only in the joined state.
Alternativ kann nach der Wärmebehandlung zum Zwecke der Laufbahnhärtung die Fertigbearbeitung des Nockens, insbesondere der Laufbahn, auch bereits vor dem Fügen auf den Wellengrundkörper erfolgen. Dies stellt eine im Vergleich zur Endbearbeitung der kompletten Nockenwelle günstigere Prozessvariante dar, sofern dabei die erforderlichen Geometrievorgaben einhalten werden können.Alternatively, after the heat treatment for the purpose of career hardening, the finishing of the cam, in particular of the raceway, can also be carried out prior to joining to the shaft main body. This represents a more favorable compared to the completion of the complete camshaft process variant, provided that the required geometry specifications can be met.
Besonders vorteilhaft ist, wenn der Nocken im Endzustand beschichtet vorliegen soll. Vor dem Fügen des Nockens auf den Wellengrundkörper kann daher der Nocken fertigbearbeitet und beschichtet werden. Eine solche Funktionsschicht wird beispielsweise unter Verwendung eines CVD- und/oder PVD-Verfahrens aufgebracht. Insbesondere kann hierbei eine diamantartige Funktionsschicht vorliegen.It is particularly advantageous if the cam should be coated in the final state. Therefore, prior to joining the cam to the shaft body, the cam can be finished and coated. Such a functional layer is applied, for example, using a CVD and / or PVD method. In particular, a diamond-like functional layer may be present in this case.
Sofern es zur Reinigung der Nockenoberfläche, zur Einstellung definierter Rauheitsverhältnisse und/oder zum definierten Einbringen von Druckeigenspannungen notwendig ist, wird der Nocken im Prozessverlauf, vorrangig nach dem Härten des Laufbahnbereiches kugel- oder sandgestrahlt. Sofern es zur Herstellung von Passungsverhältnissen zwischen Innenbohrung des Nockens und Außendurchmesser der Trägerwelle erforderlich ist, werden die Nocken innenrundbearbeitet. Sollen die Nocken beispielsweise mittels Innenhochdruckumformung auf die Welle gefügt werden, so ist es vorteilhaft, die Innenbohrungen der Nocken zu strahlen. Sollen die Nocken hingegen mit Hilfe des thermischen Fügens auf der Welle befestigt werden, so sollten die Innenbohrungen vorrangig bearbeitet werden.If it is necessary for cleaning the cam surface, for setting defined roughness ratios and / or for the defined introduction of internal compressive stresses, the cam is shot blasted or sandblasted in the course of the process, primarily after hardening of the raceway area. If it is necessary for the production of fit ratios between the inner bore of the cam and the outer diameter of the carrier shaft, the cams are machined inside. If the cams are to be joined to the shaft by means of hydroforming, for example, it is advantageous to radiate the inner bores of the cams. If, on the other hand, the cams are to be fastened to the shaft by means of thermal joining, the inner bores should be treated with priority.
Abschließend werden die Nocken in geeigneter Prüfschärfe hinsichtlich Geometrie, Werkstoffeigenschaften und Rissfreiheit geprüft.Finally, the cams are tested in a suitable test for geometry, material properties and freedom from cracks.
Der auf diese Weise hergestellte schmale Nocken wird anschließend zur Darstellung einer Nockenwelle auf eine Hohl- oder Vollwelle gefügt. Soll der Nocken auf einer Hohlwelle befestigt werden, so erfolgt dieser Fügeschritt vorzugsweise unter Verwendung des Innenhochdruckumformens der Hohlwelle. Alternativ kann der Nocken aber auch durch thermische oder mechanische Fügeverfahren sowie durch Kleben oder durch eine Kombination der genannten Verfahren auf dem Wellengrundkörper befestigt werden.The narrow cam produced in this way is then joined to a camshaft on a hollow or solid shaft to represent. If the cam to be mounted on a hollow shaft, this joining step is preferably carried out using the hydroforming of the hollow shaft. Alternatively, however, the cam can also be fastened by thermal or mechanical joining methods and by gluing or by a combination of said methods on the shaft main body.
Der Nocken kann die klassische Rohlingsform aufweisen, nahezu ringförmig sein oder auch mehrere Erhebungen aufweisen. Weiterhin eignet sich das Verfahren zur Herstellung von Nocken für z. B. Hochdruckpumpen, sogenannte Pumpennocken.The cam may have the classic blank shape, be nearly annular or have more elevations. Furthermore, the method is suitable for the production of cams for z. B. high pressure pumps, so-called pump cam.
Insgesamt gestattet somit die erfindungsgemäße Verwendung der Stanz- bzw. Schneidtechnologie die Bereitstellung eines schmalen Nockenrohlings mit einer typischen Dicke von 3 mm bis 10 mm, welcher zumindest im Laufbahnbereich gehärtet und aus einem härtbaren Stahlwerkstoff mit vorzugsweise einem Kohlenstoffgehalt von im Wesentlichen 0,4 Gew.-% bis 0,8 Gew.-% Kohlenstoff besteht. Solche Nocken sind mit konventionellen Umformprozessen wie dem Schmieden technisch und/oder wirtschaftlich nicht zielführend darstellbar. Mit Hilfe solch schmaler Nocken sind daher besonders leichte gebaute Nockenwellen darstellbar.Overall, the inventive use of punching or cutting technology thus allows the provision of a narrow cam blank with a typical thickness of 3 mm to 10 mm, which cured at least in the raceway area and made of a hardenable steel material preferably having a carbon content of substantially 0.4 wt. -% to 0.8 wt .-% carbon. Such cams are technically and / or economically not representable with conventional forming processes such as forging. With the help of such narrow cams therefore particularly lightweight built camshafts can be displayed.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Herkömmlicherweise werden die Nocken
Ausgehend von einem Nockenbutzen wird zunächst durch Warmumformung, insbesondere durch Schmieden, ein Nockenrohling hergestellt (Schritt
Starting from a cam piece, a cam blank is first produced by hot forming, in particular by forging (step
Zur Gefügeverbesserung bzw. Erreichung einer besseren Zerspanbarkeit wird der Nockenrohling anschließend isotherm geglüht (Schritt
Die in den
Im Rahmen eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Nockenrohling durch einen Stanz- oder Schneidprozess hergestellt.
Der Nockenrohling wird beispielsweise aus einem Blechmaterial eines härtbaren Stahlwerkstoffes im kalten, halbwarmen oder warmen Zustand gestanzt oder geschnitten (Schritt
Im Zug der Prozesskette zur Erzeugung des Nockenrohlings kann mindestens ein Wärmebehandlungsprozess wie beispielsweise ein Weichglühen, ein Normalisieren oder ein Vergüten erfolgen, um den Nocken im Hinblick auf späteren Prozessschritte und/oder auf die späteren betrieblichen Anforderungen zu optimieren. Dieser Wärmebehandlungsschritt (
In Abhängigkeit von der durch den Stanz- oder Schneidprozess mit optional nachfolgenden Prozessschritten Kalibrieren und/oder Entgraten erzielten Genauigkeit und der von Folgeprozessen geforderten Genauigkeit kann sich ein optionaler zerspanender Bearbeitungsprozess (Schritt
Anschließend wird die Laufbahn des Nockens zumindest abschnittsweise gehärtet und optional angelassen (Schritt
Nach dem Härten der Laufbahn kann optional eine zerspanende Bearbeitung des Nockens stattfinden (Schritt
Im Anschluss daran kann der Nocken optional zumindest abschnittsweise beschichtet werden (Schritt
Im Schritt
Sofern noch nicht in vorhergehenden Prozessschritten erfolgt, wird die Nockenwelle an den Nockenlaufbahnen in Schritt
Im Zuge des dargestellten Prozessablaufes
Verglichen mit den Prozessabläufen
- – Unter Beibehaltung der Leistungsfähigkeit der Nocken sind relativ schmale Nockenbreiten technisch und wirtschaftlich realisierbar.
- – Die Herstellbarkeit schmaler Nocken leistet einen Beitrag zum Leichtbau im Motorbau und somit auch zur Kraftstoff- und CO2-Einsparung.
- – Bei Verwendung eines Ausgangsmaterials mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, beispielsweise bei C55E bzw. C56E2 tritt bei der erfindungsgemäßen Prozesskette
300 imVergleich zum Prozessablauf 100 , der typischerweise beim Wälzlagerstahl 100Cr6 verwendet wird, ein Materialpreisvorteil auf. Ferner ist der C55E bzw. der C56E2 besser stanz- bzw. schneidbar als der weit verbreitete Nockenwerkstoff 100Cr6. - – Nach der Nockenrohlingsherstellung durch Stanzen oder Schneiden sind in der Regel keine Entzunderungsschritte nötig.
- – Auf Grund der wegfallenden hohen Prozesstemperaturen bei der Nockenrohlingsherstellung durch Schmieden reduziert sich im Fall der Prozesskette die thermische Vorschädigung an der Nockenoberfläche, es kann daher ein geringeres Bearbeitungsaufmaß vorgehalten werden.
- – Der Einsatz eines hochgenauen Stanz- bzw. Schneidprozesses zur Herstellung von Nockenrohlingen ermöglicht grundsätzlich, dass keine weiteren Bearbeitungsschritte außer dem Fertigschleifen der Nockenlaufbahnen erforderlich sind.
- - While maintaining the performance of the cam relatively narrow cam widths are technically and economically feasible.
- - The manufacturability of narrow cams makes a contribution to lightweight construction in engine construction and thus also to fuel and CO 2 savings.
- - When using a starting material with an average carbon content, for example in C55E or C56E2 occurs in the process chain according to the
invention 300 in comparison to theprocess flow 100 , which is typically used on the bearing steel 100Cr6, has a material price advantage. Furthermore, the C55E or the C56E2 is better punched or cuttable than the widely used cam material 100Cr6. - - After the cam blank production by punching or cutting usually no Entzunderungsschritte are necessary.
- - Due to the elimination of high process temperatures in the production of cam blanks by forging reduced in the case of the process chain, the thermal pre-damage to the cam surface, it can therefore be maintained a lower machining allowance.
- - The use of a high-precision punching or cutting process for the production of cam blanks basically allows that no further processing steps are required except the finish grinding of the cam tracks.
Grundsätzlich werden aus Kostengründen von den in Prozesskette
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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