DE102014016104A1

DE102014016104A1 - Method for producing a chassis component for a vehicle, device for producing a chassis component for a vehicle and chassis component

Info

Publication number: DE102014016104A1
Application number: DE201410016104
Authority: DE
Inventors: Manfred Kempf; Michael Schremmer; Jürgen Thalemann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2015-04-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerkbauteils für ein Fahrzeug, mit folgenden Schritten: Schmieden einer Vorform (11, 11') für das Fahrwerkbauteil, und Einbringen wenigstens einer Mulde mit wenigstens einem Stempel (9, 9') in die schmiedewarme Vorform (11, 11') an wenigstens einem vorbestimmten Ort für eine Anbindungsstelle zu einem benachbarten Fahrzeugbauteil.The invention relates to a method for producing a chassis component for a vehicle, comprising the following steps: forging a preform (11, 11 ') for the chassis component, and introducing at least one trough with at least one punch (9, 9') into the forge-warm preform ( 11, 11 ') at at least one predetermined location for a point of attachment to an adjacent vehicle component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerkbauteils für ein Fahrzeug, eine Vorrichtung zur Herstellung eines Fahrwerkbauteils für ein Fahrzeug, und ein solches Fahrwerkbauteil.The invention relates to a method for producing a chassis component for a vehicle, to a device for producing a chassis component for a vehicle, and to such a chassis component.

Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 297 18 557 U1 ist ein Achsschenkel als Fahrwerkbauteil bekannt, der einstückig aus Aluminium geschmiedet ist. Der Achsschenkel weist Führungslenker- und Traglenkeranschlüsse auf. Die dort vorhandenen Durchgangsöffnungen, die auch als Augen bezeichnet werden, sind durch mechanisches Bearbeiten, beispielsweise durch Tieflochbohren oder Fräsen, erzeugt. Nachteilig hieran ist, dass diese Anschlussstellen durch einen hohen Materialeinsatz im Rohteil gekennzeichnet sind, wobei sie anschließend mit hohem Materialverlust aus dem Rohteil herausgearbeitet werden. Es entsteht daher eine erhebliche Menge an Abfall.From the German Utility Model DE 297 18 557 U1 is a stub axle known as a chassis component, which is forged in one piece from aluminum. The steering knuckle has guide link and support link connections. The existing passage openings, which are also referred to as eyes, are produced by mechanical processing, for example by deep hole drilling or milling. The disadvantage of this is that these connection points are characterized by a high material usage in the blank, where they are then worked out with a high loss of material from the blank. There is therefore a significant amount of waste.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 088 863 A1 ist ein Verfahren zum Schmieden eine rotationssymmetrischen Schmiedekörpers, insbesondere eines Getrieberades, bekannt. Dabei wird durch Setzen an einer Oberseite eines Rohlings eine zumindest teilweise gegenüber einem Mittelteil nach außen vorstehende Kontur ausgebildet, wobei durch Napfen von der Oberseite aus in Richtung der Unterseite ein Dorn in den Rohling eingeführt wird, sodass ein Hohlraum in dem Rohling entsteht. Wiederum durch Setzen wird an der Unterseite des Rohlings eine zumindest teilweise gegenüber dem Mittelteil nach außen vorstehende Kontur ausgebildet. Dieses Verfahren ist lediglich für rotationssymmetrische Teile beschrieben und nicht anwendbar zur Herstellung von Fahrwerkbauteilen.From the German patent application DE 10 2011 088 863 A1 For example, a method for forging a rotationally symmetrical forging body, in particular a gear wheel, is known. In this case, by setting on an upper side of a blank, an at least partially outwardly projecting contour with respect to a central part is formed, wherein a mandrel is introduced into the blank by tamping from the upper side in the direction of the underside, so that a cavity is formed in the blank. Again, by setting on the underside of the blank at least partially opposite the central part outwardly projecting contour is formed. This method is described only for rotationally symmetric parts and not applicable for the production of suspension components.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerkbauteils, eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Fahrwerkbauteils, und ein Fahrwerkbauteil zu schaffen, welche die hier genannten Nachteile nicht aufweisen.The invention has for its object to provide a method for producing a chassis component, an apparatus for producing such a chassis component, and a chassis component, which do not have the disadvantages mentioned here.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by providing the subject matters of the independent claims. Advantageous developments emerge from the subclaims.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerkbauteils für ein Fahrzeug geschaffen wird, welches folgende Schritte aufweist: Es wird eine Vorform für das Fahrwerkbauteil geschmiedet. In die schmiedewarme Vorform wird wenigstens eine – vorzugsweise napfförmige – Mulde mit wenigstens einem Stempel an wenigstens einem vorbestimmten Ort, der als Anbindungsstelle für ein benachbartes Fahrzeugbauteil vorgesehen ist, eingebracht, wobei das Fahrwerkbauteil erhalten wird. Auf diese Weise ist es mit möglichst geringem Materialverlust möglich, eine hohlraumartige Anbindungsstelle an einem geschmiedeten Fahrwerkbauteil zu schaffen. Da die Anbindungsstelle nicht aus der Vorform herausgearbeitet, sondern vielmehr aus dieser ausgeformt wird, entfallen eine mechanische Bearbeitung und der dabei ansonsten entstehende Abfall. Im Zuge der Ausformung kann die Wandstärke der Vorform an der wenigstens einen Anbindungsstelle geringer gewählt werden, da das durch die Beaufschlagung mit dem Stempel verdrängte Material die Kontur der Anbindungsstelle mit ausbildet. Hierdurch wird Material eingespart und das Gewicht des Bauteils verringert.The object is achieved in particular by providing a method for producing a chassis component for a vehicle, which has the following steps: A preform for the chassis component is forged. At least one - preferably cup-shaped - trough with at least one stamp at least one predetermined location, which is provided as a connection point for an adjacent vehicle component, is introduced into the forge-warm preform, wherein the chassis component is obtained. In this way, it is possible with the least possible loss of material to create a cavity-like connection point on a forged chassis component. Since the connection point is not worked out of the preform, but rather is formed from this, eliminating a mechanical processing and the otherwise resulting waste. In the course of molding, the wall thickness of the preform can be chosen to be smaller at the at least one connection point, since the displaced by the application of the stamp material forms the contour of the connection point with. This saves material and reduces the weight of the component.

Mithilfe des Verfahrens wird bevorzugt ein Fahrwerkbauteil für ein Kraftfahrzeug hergestellt, insbesondere für einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder ein Nutzfahrzeug.By means of the method, a chassis component for a motor vehicle is preferably produced, in particular for a passenger car, a truck or a commercial vehicle.

Bevorzugt wird als Fahrwerkbauteil ein Querlenker, ein Radträger oder ein Achsschenkel hergestellt. Alle diese hier genannten Teile sind mithilfe des Verfahrens in einfacher, kostengünstiger und materialsparender Weise herstellbar.Preferably, a suspension arm, a wheel or a steering knuckle is manufactured as a chassis component. All of these parts mentioned here can be produced using the method in a simple, cost-effective and material-saving manner.

Die Vorform wird bevorzugt aus Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, geschmiedet. Besonders bevorzugt wird die Vorform aus einer 6000er-Aluminiumlegierung geschmiedet. Die hier genannten Materialien eignen sich in besonderer Weise zur Herstellung eines leichten und zugleich hochfesten Fahrwerkbauteils.The preform is preferably forged from light metal or a light metal alloy, in particular aluminum or an aluminum alloy. Most preferably, the preform is forged from a 6000 grade aluminum alloy. The materials mentioned here are particularly suitable for producing a lightweight and at the same time high-strength chassis component.

Die insbesondere napfförmige Mulde wird bevorzugt durch Beaufschlagen der Vorform mit dem wenigstens einen Stempel hergestellt. Insbesondere wird dabei der Stempel in das Material der Vorform gedrückt, um die Mulde auszuformen.The particular bowl-shaped depression is preferably produced by applying the preform with the at least one stamp. In particular, the stamp is pressed into the material of the preform to form the trough.

Unter dem Begriff „Schmieden” ist hier ein Umformverfahren zu verstehen, bei dem das zu schmiedende Element in einem erhitzten Zustand umgeformt wird. Insbesondere fallen hierunter das Warmschmieden und das Halbwarmschmieden. Beim Warmschmieden handelt es sich vorzugsweise um eine Umformung bei einer Temperatur zwischen mindestens 1100°C und höchstens 1300°C. Beim Halbwarmschmieden handelt es sich vorzugsweise um eine Umformung, die bei einer Temperatur von mindestens 750°C bis höchstens 850°C, vorzugsweise von mindestens 770°C bis höchstens 830°C, durchgeführt wird. Wird allerdings – wie im Rahmen einer Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt – Aluminium oder eine Aluminiumlegierung geschmiedet, beträgt die Umformtemperatur bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens von mindestens 350°C bis höchstens 600°C, vorzugsweise von mindestens 400°C bis höchstens 570°C.The term "forging" is to be understood here as a forming process in which the element to be forged is shaped in a heated state. In particular, this includes hot forging and hot forging. Hot forging is preferably a transformation at a temperature between at least 1100 ° C and at most 1300 ° C. Hot forging is preferably a transformation carried out at a temperature of at least 750 ° C to at most 850 ° C, preferably at least 770 ° C to at most 830 ° C. However, if aluminum or an aluminum alloy is forged, as preferred in one embodiment of the method, the forming temperature in a preferred embodiment of the method is at least 350 ° C to at most 600 ° C, preferably from at least 400 ° C to at most 570 ° C.

Dass die Mulde in die schmiedewarme Vorform eingebracht wird, bedeutet insbesondere, dass die Vorform noch in der Schmiedewärme mit dem wenigstens einen Stempel beaufschlagt wird. Dies wiederum bedeutet insbesondere, dass zwischen dem Schmieden der Vorform und dem Beaufschlagen mit dem wenigstens einen Stempel kein aktives Abkühlen der Vorform, insbesondere kein Abschrecken derselben, erfolgt. Es ist insbesondere möglich, dass die Vorform gleichzeitig zu dem Schmiedevorgang mit dem Stempel beaufschlagt wird. Alternativ ist es möglich, dass die Vorform nach Abschluss des Schmiedevorgangs noch in demselben Werkzeug, also insbesondere in dem Schmiedewerkzeug, mit dem Stempel beaufschlagt wird. Alternativ ist es auch möglich, dass die Vorform nach dem Schmieden aus dem Schmiedewerkzeug entnommen und in einem separaten Werkzeug – allerdings noch in der Schmiedewärme – mit dem Stempel beaufschlagt wird.The fact that the depression is introduced into the forge-warm preform means, in particular, that the preform is still subjected to the at least one stamp in the forging heat. This in turn means, in particular, that no active cooling of the preform, in particular no quenching, takes place between the forging of the preform and the application of the at least one stamp. It is particularly possible that the preform is simultaneously applied to the forging process with the punch. Alternatively, it is possible that the preform after completion of the forging process still in the same tool, ie in particular in the forging tool, is acted upon by the punch. Alternatively, it is also possible that the preform removed from the forging tool after forging and in a separate tool - but even in the forging heat - is acted upon by the punch.

Der Stempel ist vorzugsweise als separater Stempel in einem Werkzeug vorgesehen. Dies bedeutet insbesondere, dass der Stempel separat von anderen Werkzeugteilen, insbesondere in einer von deren Wirkrichtung separaten Richtung, besonders bevorzugt schräg oder senkrecht zu einer Hauptwirkrichtung des Werkzeugs, verlagerbar ist. Insbesondere ist der Stempel in seiner Wirkrichtung verlagerbar, um die Mulde ausformen zu können, wobei er anschließend aus der Mulde entfernt werden kann.The stamp is preferably provided as a separate punch in a tool. This means, in particular, that the punch is displaceable separately from other tool parts, in particular in a direction separate from the effective direction thereof, particularly preferably obliquely or perpendicular to a main direction of action of the tool. In particular, the punch is displaceable in its effective direction in order to be able to mold the trough, wherein it can then be removed from the trough.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die insbesondere napfförmige Mulde durch Napfen in die schmiedewarme Vorform eingebracht. Dabei wird unter dem Begriff „Napfen” insbesondere ein Verfahren verstanden, bei welchem mittels des Stempels ein Hohlraum in die Vorform eingebracht wird, indem der Stempel unter hohem Druck auf die schmiedewarme Vorform und in diese hineingedrückt wird. Dabei weist der Stempel bevorzugt eine Außenkontur auf, die der gewünschten Innenkontur der Mulde entspricht, wobei diese dann beim Eindrücken des Stempels unmittelbar ausgebildet wird. Bevorzugt wird beim Napfen kein durchgehender Kanal in der Vorform ausgebildet, sondern eine Mulde, die in ihrer – begrenzten – Tiefe variiert werden kann. Dies ermöglicht es, Material der Vorform in einem Bodenbereich der Mulde beizubehalten und durch weiteres Umformen – beispielsweise in einer Matrize – zu verteilen. Es ist aber auch möglich, dieses Bodenmaterial im Anschluss an das Napfen zu entfernen und so eine Durchgangsbohrung herzustellen. Dabei fällt nur sehr wenig Abfall an.In a preferred embodiment of the method, in particular the cup-shaped trough is introduced by potting in the forge-warm preform. In this case, the term "cupping" is understood in particular to mean a method in which a cavity is introduced into the preform by means of the punch by pressing the punch under high pressure onto the forge-warm preform and into it. In this case, the punch preferably has an outer contour corresponding to the desired inner contour of the trough, which is then formed directly when pressing the punch. Preferably, no continuous channel is formed in the preform during the filling, but a depression, which can be varied in its - limited - depth. This makes it possible to retain material of the preform in a bottom area of the trough and to distribute it by further forming, for example in a die. But it is also possible to remove this soil material following the cupping and thus produce a through hole. There is very little waste.

Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Vorform einseitig mit dem wenigstens einen Stempel beaufschlagt wird. Insbesondere in diesem Fall wird bevorzugt eine Mulde mit endlicher Tiefe ausgebildet, die noch einen Bodenbereich aufweist. Es ist möglich, dass die Mulde dabei in ihrer Endgeometrie ausgeformt wird. Das Verfahren ist dabei sehr einfach und effizient durchführbar.An embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that the preform is loaded on one side with the at least one stamp. In particular, in this case, a recess of finite depth is preferably formed, which still has a bottom portion. It is possible that the trough is formed in its final geometry. The process is very simple and efficient to carry out.

Alternativ wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Vorform zweiseitig mit wenigstens zwei Stempeln beaufschlagt wird. Besonders bevorzugt wird die Vorform am selben Ort gegenüberliegend mit wenigstens zwei einander – in Wirkrichtung gesehen – gegenüberliegenden Stempeln beaufschlagt. Dabei werden zwei gegenüberliegende, insbesondere napfförmige Mulden ausgebildet. Diese Ausführungsform des Verfahrens ist besonders geeignet zur Schaffung von Durchgangsbohrungen, weil es möglich ist, das zwischen den gegenüberliegenden Mulden verbleibende Bodenmaterial sehr dünn auszugestalten. Eine solche Doppelmulde kann dann ohne weiteres durch Nachbearbeiten, insbesondere durch mechanische Bearbeitung und ganz besonders durch zerspanende Verfahren geöffnet werden, wobei eine Durchgangsbohrung mit äußerst geringem Materialverbrauch ausgebildet werden kann.Alternatively, an embodiment of the method is preferred, which is characterized in that the preform is applied on two sides with at least two punches. Particularly preferably, the preform at the same location opposite to at least two mutually - seen in the direction of action - opposing punches acted upon. In this case, two opposite, in particular cup-shaped troughs are formed. This embodiment of the method is particularly suitable for creating through-holes, because it is possible to make the remaining between the opposite troughs very thin material. Such a double trough can then be easily opened by reworking, in particular by mechanical processing and especially by machining processes, wherein a through-hole can be formed with extremely low material consumption.

Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Vorform gleichzeitig während des Schmiedens in einem Schmiedewerkzeug mit dem wenigstens einen Stempel beaufschlagt wird. Diese Ausführungsform des Verfahrens ist besonders ökonomisch, da dasselbe Werkzeug quasi als Kombinationswerkzeug zum Schmieden und vorzugsweise zum Napfen, jedenfalls aber zum Beaufschlagen der Vorform mit dem wenigstens einen Stempel, eingesetzt werden kann. Durch die gleichzeitige Durchführung der Prozessschritte erfolgt die Herstellung des Fahrwerkbauteils sehr zeitsparend. Das Schmiedewerkzeug ist vorzugsweise als Schmiedegesenk ausgebildet. Es weist bevorzugt ein Unterwerkzeug sowie ein Oberwerkzeug auf, wobei das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug relativ zueinander in eine Offenstellung und in eine Schließstellung verlagerbar sind. Das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug schließen eine Kavität miteinander ein. Der Schmiedevorgang erfolgt durch Schließen der Kavität. Der Stempel ist vorzugsweise in einer Richtung schräg oder senkrecht zu der Schließrichtung des Schmiedegesenks verlagerbar.It is also preferred an embodiment of the method, which is characterized in that the preform is simultaneously applied during forging in a forging tool with the at least one stamp. This embodiment of the method is particularly economical since the same tool can be used, as it were, as a combination tool for forging, and preferably for forging, but in any case for loading the preform with the at least one stamp. By simultaneously carrying out the process steps, the production of the chassis component is very time-saving. The forging tool is preferably designed as a forging die. It preferably has a lower tool and an upper tool, wherein the lower tool and the upper tool are displaceable relative to each other in an open position and in a closed position. The upper tool and the lower tool include a cavity with each other. The forging process is done by closing the cavity. The punch is preferably displaceable in a direction oblique or perpendicular to the closing direction of the forging die.

Alternativ wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Vorform zeitlich nach dem Schmieden in dem Schmiedewerkzeug, insbesondere in dem Schmiedegesenk, mit dem wenigstens einen Stempel beaufschlagt wird. Dies ist zum einen ökonomisch, da die Vorform nicht aus dem Werkzeug entnommen werden muss, da beide Verfahrensschritte in demselben Werkzeug durchgeführt werden. Andererseits wird der Umformgrad bei den einzelnen Umformschritten verringert, da diese voneinander getrennt und hintereinander durchgeführt werden, was die Gefahr einer Rissbildung in der Vorform beziehungsweise dem auszubildenden Fahrwerkbauteil verringert.Alternatively, an embodiment of the method is preferred, which is characterized in that the preform is subjected to the time after forging in the forging tool, in particular in the forging die, with the at least one punch. This is on the one hand economic, since the preform does not have to be removed from the tool, since both process steps be performed in the same tool. On the other hand, the degree of deformation in the individual forming steps is reduced because they are separated from each other and carried out one behind the other, which reduces the risk of cracking in the preform or the chassis component to be formed.

Weiter alternativ wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, bei welchem die Vorform nach dem Schmieden in einem separaten Werkzeug, insbesondere in einem Napfwerkzeug, mit dem wenigstens einen Stempel beaufschlagt wird. Dies hat den Vorteil, dass zwei separate Spezialwerkzeuge bereitgestellt werden können, die in Hinblick auf die Durchführung des jeweiligen Verfahrensschrittes optimiert sind. Beide Verfahrensschritte können dabei besonders sicher und mit besonders hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Auch das separate Werkzeug, insbesondere das Napfwerkzeug, weist vorzugsweise ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug auf, die relativ zueinander in eine Offenstellung und in eine Schließstellung verlagerbar sind. Diese dienen hier aber im Wesentlichen einer Fixierung der Vorform, sodass diese beim Beaufschlagen mit dem wenigstens einen Stempel sicher und stabil gehalten wird. Der wenigstens eine Stempel ist bevorzugt in eine Richtung verlagerbar, die schräg oder senkrecht zu der Schließrichtung des Werkzeugs orientiert ist.Further alternatively, an embodiment of the method is preferred in which the preform after forging in a separate tool, in particular in a cup tool, which is acted upon at least one punch. This has the advantage that two separate special tools can be provided, which are optimized with regard to the implementation of the respective method step. Both process steps can be carried out particularly safe and with very high accuracy. The separate tool, in particular the cup tool, preferably has an upper tool and a lower tool, which are displaceable relative to each other in an open position and in a closed position. However, these essentially serve to fix the preform, so that it is held securely and stably when it is acted upon by the at least one stamp. The at least one stamp is preferably displaceable in a direction which is oriented obliquely or perpendicular to the closing direction of the tool.

Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Vorform nach dem Schmieden und vor dem Einbringen der wenigstens einen Mulde entgratet wird. Es zeigt sich, dass aufgrund der Werkzeugteilung des Schmiedewerkzeugs in ein Oberwerkzeug oder Obergesenk und ein Unterwerkzeug oder Untergesenk in einer Teilungsebene ein umlaufender Grat an der Vorform entsteht. Bleibt dieser Grat bis zum Einbringen der Mulde entstehen, wird er von dem Stempel in die entstehende Mulde hineingedrückt, was unter Umständen zu einer Rissbildung im Fahrbetrieb des Fahrwerkbauteils führen kann und somit dessen Einsatzzeit herabsetzt. Dieses Risiko kann wirksam vermieden werden, indem der umlaufende Grat nach dem Schmieden und vor dem Einbringen der wenigstens einen Mulde entfernt wird. Bevorzugt wird die Vorform nach dem Schmiedevorgang aus dem Schmiedewerkzeug entnommen, entgratet, und dann entweder wieder in das Schmiedewerkzeug oder in ein separates Werkzeug, insbesondere in ein Napfwerkzeug, mit einer entsprechenden Kavität eingelegt, wobei in diesem Werkzeug der wenigstens eine Stempel geführt ist, und in dem dann die Mulde erzeugt wird.It is also preferred an embodiment of the method, which is characterized in that the preform is deburred after forging and before introducing the at least one trough. It turns out that owing to the tool division of the forging tool in an upper tool or upper die and a lower tool or lower die in a dividing plane, a circumferential ridge is created on the preform. If this burr remains up to the introduction of the trough, it is pressed by the stamp in the resulting trough, which can sometimes lead to cracking while driving the chassis component and thus reduces its use time. This risk can be effectively avoided by removing the circumferential burr after forging and before inserting the at least one trough. Preferably, the preform is removed from the forging tool after deburring, deburred, and then either re-inserted in the forging tool or in a separate tool, in particular in a cup tool, with a corresponding cavity, said at least one punch is guided in this tool, and in which then the trough is created.

Es wird auch eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Mulde beschnitten wird. Dabei wird insbesondere eine Durchgangsbohrung an dem Fahrwerkbauteil ausgebildet. Dieser Verfahrensschritt wird bevorzugt durchgeführt, wenn zuvor zweiseitig – insbesondere an demselben Ort gegenüberliegend – mit wenigstens zwei Stempeln eine Doppelmulde geschaffen wurde, wobei die beiden muldenförmigen Ausnehmungen durch einen insbesondere im Vergleich zu der Gesamtstärke der Vorform dünnen Muldenboden aufweisen. Dieser Muldenboden kann durch Beschneiden entfernt werden, wodurch eine Durchgangsbohrung als Anbindungsstelle zu einem benachbarten Fahrzeugbauteil ausgebildet wird. Eine solche Durchgangsbohrung wird auch als Auge bezeichnet. Das Auge ist mittels des hier beschriebenen Verfahrens sehr einfach und mit äußerst geringem Materialverlust herstellbar.An embodiment of the method is also preferred, which is characterized in that the trough is cut. In particular, a through-hole is formed on the chassis component. This method step is preferably carried out when two double-sided - especially at the same location opposite - with at least two punches a double trough was created, the two trough-shaped recesses have a particular thin compared to the total thickness of the preform trough bottom. This tray bottom can be removed by trimming, whereby a through hole is formed as a connection point to an adjacent vehicle component. Such a through hole is also referred to as eye. The eye can be produced very easily and with extremely low material loss by means of the method described here.

Um die Formbarkeit der Vorform insbesondere in der Schmiedewärme zu erhalten, werden das Schmiedewerkzeug und/oder das Napfwerkzeug bevorzugt vorgewärmt. Besonders bevorzugt werden die Werkzeugteile jeder Arbeitsstation, insbesondere also des Schmiedewerkzeugs und/oder des Napfwerkzeugs, die mit der Vorform in Berührung kommen, oder aber bevorzugt alle Werkzeugteile der Arbeitsstationen, vorgewärmt. Ein nachteiliges und unerwünschtes Abkühlen der Vorform durch Kontakt mit Werkzeugteilen kann so wirksam vermieden werden.In order to obtain the formability of the preform, in particular in the forging heat, the forging tool and / or the cup tool are preferably preheated. Particularly preferably, the tool parts of each workstation, in particular so the forging tool and / or the Napfwerkzeugs, which come into contact with the preform, or preferably all tool parts of the workstations, preheated. An adverse and undesirable cooling of the preform by contact with tool parts can be effectively avoided.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform des Verfahrens, welche wenigstens einen der folgenden Schritte aufweist:
Mittels Strangpressen oder Walzen wird eine insbesondere rechteckige Platine aus einem Ausgangsmaterial, insbesondere einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, besonders bevorzugt aus einer 6000er-Aluminiumlegierung, hergestellt.An embodiment of the method which has at least one of the following steps is particularly preferred:
By extrusion or rolling a particular rectangular board of a starting material, in particular a light metal or a light metal alloy, in particular of aluminum or an aluminum alloy, particularly preferably from a 6000 aluminum alloy produced.

Die Platine wird geschnitten, vorzugsweise gestanzt, wobei zumindest ein längliches Teil mit einem abragenden Podest gebildet wird. Vorzugsweise wird die Platine so gestanzt, dass mehrere solcher Teile aus der Platine, quasi puzzleartig, gestanzt werden, sodass möglichst wenig Abfall an Material entsteht.The board is cut, preferably stamped, wherein at least one elongate member is formed with a projecting pedestal. Preferably, the board is punched so that several such parts of the board, virtually jigsaw-like, are punched, so that the least possible waste material.

Das längliche Teil wird auf eine Temperatur erhitzt, bei welcher das Material noch nicht flüssig ist, insbesondere auf eine Temperatur von weniger als 600°C, besonders bevorzugt auf 560°C.The elongate member is heated to a temperature at which the material is not yet liquid, in particular to a temperature of less than 600 ° C, more preferably 560 ° C.

Das heiße, längliche Teil wird gebogen, wobei es mit einer ebenen Fläche mittels eines Oberwerkzeugs auf ein gewölbt konturiertes Unterwerkzeug gepresst wird. Vorzugsweise ist im Oberwerkzeug eine Führungsbohrung für einen Stempel ausgebildet, welcher das Podest in eine Kippstellung gegenüber dem restlichen, länglichen Teil bringt.The hot, elongated part is bent, whereby it is pressed with a flat surface by means of an upper tool on a curved contoured lower tool. Preferably, a guide bore for a punch is formed in the upper tool, which brings the pedestal in a tilted position relative to the remaining, elongate member.

Das längliche Teil wird in einem Schmiedewerkzeug bevorzugt warmgeschmiedet. Besonders bevorzugt gelangen dabei zwei separate Stufen zum Einsatz. Dabei wird das Bauteil in einer ersten Stufe vorgepresst, wodurch eine Grobkontur ausgebildet wird. In einer zweiten Stufe erfolgt das Fertigpressen, wobei die exakte Kontur erzeugt wird. Die Zweistufigkeit setzt den Umformgrad pro Stufe herunter, sodass die Gefahr einer Rissbildung vermieden wird. Es ist aber auch ein einstufiger Schmiedevorgang möglich, der dann besonders verfahrensökonomisch ist. The elongated part is preferably hot-forged in a forging tool. Particularly preferred thereby two separate stages are used. In this case, the component is pre-pressed in a first stage, whereby a rough contour is formed. In a second stage, the final pressing is done, the exact contour is generated. The two-stage reduces the degree of deformation per stage, so that the risk of cracking is avoided. But it is also a one-step forging process possible, which is then particularly economical process.

Die derart geschmiedete Vorform wird bevorzugt entgratet.The preform thus forged is preferably deburred.

Das derart ausgebildete, entgratete Schmiedeteil, mithin die Vorform, wird in einem Napfwerkzeug mit zumindest einer Mulde zur Anbindung an weitere Bauteile versehen.The thus formed, deburred forging, hence the preform, is provided in a cup tool with at least one trough for connection to other components.

Das genapfte Schmiedeteil wird – vorzugsweise im Wasserbad – abgeschreckt, wodurch das Gefüge eingefroren wird.The necked forging is quenched, preferably in a water bath, whereby the structure is frozen.

Vorzugsweise erfolgt eine Wärmebehandlung des abgeschreckten Teils durch Erwärmung auf mindestens 200°C bis höchstens 240°C, insbesondere auf 220°C, um die Festigkeit einzustellen. Wird eine 6000er Aluminiumlegierung verwendet, erfolgt eine Einstellung der Festigkeit auf 350 bis 380 MPa.Preferably, a heat treatment of the quenched part by heating to at least 200 ° C to at most 240 ° C, in particular to 220 ° C, to adjust the strength. If a 6000 aluminum alloy is used, the strength is set to 350 to 380 MPa.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Mulde kalt nachgedrückt wird, vorzugsweise mittels eines Stempels. Dies kann insbesondere in einem weiteren Werkzeug erfolgen. Hierdurch wird eine einfache Einspannung des Bauteils in dem weiteren Werkzeug möglich, was verfahrensökonomisch ist. Das Kaltnachdrücken der Mulde dient vorzugsweise der Kaltverfestigung, wobei sich die Festigkeit des Fahrwerkbauteils nochmals erhöht.In a preferred embodiment it is provided that the at least one trough is pressed cold, preferably by means of a punch. This can be done in particular in another tool. As a result, a simple clamping of the component in the other tool is possible, which is procedural economical. The Kaltnachdrücken the trough is preferably used for work hardening, with the strength of the chassis component increases again.

Schließlich wird die Mulde vorzugsweise zum Öffnen des Muldenbodens beschnitten, wodurch eine Durchgangsöffnung – insbesondere ein sogenanntes Auge – geschaffen wird. Hierbei fällt sehr wenig Materialabfall an, da der Muldenboden relativ dünnwandig ist.Finally, the trough is preferably trimmed to open the trough bottom, whereby a passage opening - in particular a so-called eye - is created. This results in very little material waste, since the trough bottom is relatively thin-walled.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Vorrichtung zur Herstellung eines Fahrwerkbauteils für ein Fahrzeug geschaffen wird. Die Vorrichtung dient bevorzugt zur Durchführung einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens. Die Vorrichtung weist ein Unterwerkzeug oder Untergesenk und ein Oberwerkzeug bzw. Obergesenk auf, wobei diese beiden Gesenkteile relativ zueinander in eine Offenstellung und in eine Schließstellung verlagerbar sind. Sie schließen eine Kavität zur Aufnahme eines Werkstücks miteinander ein. Es ist möglich, dass das Unterwerkzeug raumfest angeordnet ist, wobei das Oberwerkzeug relativ zu dem Unterwerkzeug verlagerbar gehalten ist. Alternativ ist es möglich, dass das Oberwerkzeug raumfest gelagert ist, wobei das Unterwerkzeug relativ zu dem Oberwerkzeug verlagerbar gehalten ist. Schließlich ist es auch möglich, dass sowohl das Oberwerkzeug als auch das Unterwerkzeug relativ zueinander verlagerbar gehalten sind. Vorzugsweise ist eine hydraulische Betätigungseinrichtung zur Verlagerung der Gesenkteile relativ zueinander vorgesehen. Die Vorrichtung weist wenigstens einen relativ zu dem Obergesenk und dem Untergesenk verlagerbaren Stempel auf, der eingerichtet ist zum Einbringen einer Mulde in eine schmiedewarme Vorform für das Fahrwerkbauteil, wenn die Vorform in der Kavität angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Stempel schräg, insbesondere senkrecht zu der Schließrichtung der Gesenkteile, also des Oberwerkzeugs und des Unterwerkeugs, verlagerbar. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass der Stempel separat von den Gesenkteilen verlagerbar ist. Dabei ist es möglich, dass der Stempel unabhängig von diesen verlagerbar ist, oder dass er kinematisch mit dem wenigstens einen verlagerbaren Gesenkteil – insbesondere elektronisch oder mechanisch – gekoppelt ist. Insbesondere eine solche kinematische Kopplung dient der Sicherstellung eines reproduzierbaren Prozessablaufs und somit zur reproduzierbaren und fehlerfreien Bauteilherstellung. Der Stempel ist vorzugsweise durch einen Hydraulikzylinder oder einen Schieber verlagerbar. In Zusammenhang mit der Vorrichtung ergeben sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.The object is also achieved by providing a device for producing a chassis component for a vehicle. The device preferably serves to carry out one of the previously described embodiments of the method. The device has a lower tool or lower die and an upper tool or upper die, wherein these two die parts are displaceable relative to each other in an open position and a closed position. They include a cavity for receiving a workpiece with each other. It is possible that the lower tool is arranged fixed in space, wherein the upper tool is held displaceable relative to the lower tool. Alternatively, it is possible that the upper tool is mounted fixed in space, wherein the lower tool is held displaceable relative to the upper tool. Finally, it is also possible that both the upper tool and the lower tool are held displaceable relative to each other. Preferably, a hydraulic actuator for displacing the Gesenkenteils is provided relative to each other. The apparatus includes at least one die displaceable relative to the upper die and the lower die, which is adapted to insert a trough into a die-cold preform for the landing gear member when the preform is disposed in the cavity. Preferably, the stamp is oblique, in particular perpendicular to the closing direction of the die parts, ie the upper tool and the Unterwerkugs, displaced. In particular, it is provided that the punch is displaced separately from the die parts. It is possible that the stamp is displaced independently of these, or that it is kinematically coupled to the at least one displaceable die part - in particular electronically or mechanically. In particular, such a kinematic coupling is used to ensure a reproducible process flow and thus for reproducible and error-free component production. The punch is preferably displaceable by a hydraulic cylinder or a slider. In connection with the device, the advantages that have already been explained in connection with the method result.

Das Untergesenk ist vorzugsweise geschlossen ausgeführt.The lower die is preferably made closed.

Es wird eine Vorrichtung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass sie als kombiniertes Schmiede- und Napfwerkzeug ausgebildet ist. Hierdurch ist das Verfahren besonders zeitsparend und ökonomisch durchführbar, weil der Schmiedevorgang und der Vorgang des Einbringens der insbesondere napfförmigen Mulde jedenfalls in ein und demselben Werkzeug, vorzugsweise sogar gleichzeitig, erfolgen können.A device is preferred which is characterized in that it is designed as a combined forging and cupping tool. As a result, the method is particularly time-saving and economically feasible, because the forging process and the process of introducing the particular bowl-shaped trough, at least in one and the same tool, preferably even at the same time, can take place.

Alternativ wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bevorzugt, dass sich dadurch auszeichnet, dass die Vorrichtung als Napfwerkzeug, insbesondere als reines Napfwerkzeug, welches nicht als Schmiedewerkzeug ausgebildet ist, ausgebildet ist. Die Vorrichtung kann dabei auf den Verfahrensschritt des Einbringens der insbesondere napfförmigen Mulde optimiert werden. Es bedarf weiterhin keiner Schließkräfte für die Kavität, die so hoch sind, wie dies bei einem Schmiedewerkzeug der Fall ist. Vielmehr ist es möglich, zusätzliche Spannelemente zum Zuhalten der Kavität einzusetzen, wodurch die Zuhalte- oder Schließkraft, welche durch die Vorrichtung aufzubringen ist, geringer gehalten werden kann. Somit kann die Vorrichtung insgesamt kostengünstiger ausgebildet sein als ein Schmiedegesenk.Alternatively, an embodiment of the device is preferred that is characterized in that the device is designed as a cupping tool, in particular as a pure cupping tool, which is not designed as a forging tool. The device can be optimized for the step of introducing the particular cup-shaped trough. Furthermore, there is no need for closing forces for the cavity, which are as high as is the case with a forging tool. Rather, it is possible to use additional clamping elements to hold the cavity, whereby the Locking or closing force, which is applied by the device can be kept lower. Thus, the device can be designed overall cheaper than a forging die.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zeichnet sich durch wenigstens eine Spanneinrichtung aus, die eingerichtet ist zum Zuhalten der Kavität in deren Schließstellung. Mithilfe der Spanneinrichtung kann die durch das Werkzeug aufzubringende Zuhaltekraft insbesondere während des Beaufschlagens der Vorform durch den wenigstens einen Stempel verringert werden, wodurch das Werkzeug kostengünstiger ausgebildet sein kann. Besonders bevorzugt weist die Spanneinrichtung wenigstens ein mechanisches Spannelement auf, welches mit den Gesenkteilen zusammenwirkt, um die Kavität in ihrer Schließstellung zuzuhalten. Dabei weisen die Gesenkteile vorzugsweise radial abragende Zuhaltevorsprünge mit schrägen Anlaufflächen auf, wobei die Spannelemente jeweils einen Vorsprung des Untergesenks und einen Vorsprung des Obergesenks umgreifen und mit formnegativen Auflaufflächen auf den Anlaufflächen gleiten, wodurch das Untergesenk und das Obergesenk gegeneinander gedrängt werden. Sind die Spannelemente in ihrer Endposition an den Gesenkteilen angeordnet, sind diese sicher und fest in ihrer Schließstellung angeordnet, wobei sie im Wesentlichen durch die Spannelemente in dieser Position gehalten werden. Es bedarf dann nur noch einer kleinen Verriegelungs- oder Zuhaltekraft durch die restliche Vorrichtung, insbesondere durch eine hydraulische Betätigungseinrichtung für die Gesenkteile.A preferred embodiment of the device is characterized by at least one clamping device, which is adapted to hold the cavity in its closed position. By means of the clamping device, the clamping force to be applied by the tool can be reduced, in particular during the loading of the preform by the at least one punch, whereby the tool can be designed more cost-effectively. Particularly preferably, the clamping device has at least one mechanical tensioning element, which cooperates with the die parts to hold the cavity in its closed position. In this case, the die parts preferably have radially protruding Zuhaltevorsprünge with inclined contact surfaces, wherein the clamping elements each encompass a projection of the lower die and a projection of the upper die and slide with formnegativen ramp surfaces on the contact surfaces, whereby the lower die and the upper die are urged against each other. If the clamping elements are arranged in their end position on the die parts, they are securely and firmly arranged in their closed position, wherein they are held by the clamping elements in this position substantially. It then only requires a small locking or locking force by the rest of the device, in particular by a hydraulic actuator for the Gesenkenteile.

Zur Sicherstellung des Prozessablaufs und für eine reproduzierbare, fehlerfreie Bauteilherstellung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kinematiken der Gesenkteile, der Spannelemente und des wenigstens einen Stempels – insbesondere elektronisch oder mechanisch – miteinander gekoppelt sind.To ensure the process flow and for a reproducible, error-free component production is preferably provided that the kinematics of the die parts, the clamping elements and the at least one stamp - in particular electronically or mechanically - are coupled together.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Spannelemente durch Hydraulikzylinder und/oder durch Schieber betätigt und/oder gesteuert.In a preferred embodiment, the clamping elements are actuated and / or controlled by hydraulic cylinders and / or by slides.

Zum sicheren Zuhalten der Kavität ist bevorzugt ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen, insbesondere ein Verriegelungsmechanismus, welcher ein Kniehebelsystem zum sicheren Verriegeln aufweist.For securely locking the cavity, a locking mechanism is preferably provided, in particular a locking mechanism which has a toggle lever system for secure locking.

Im Rahmen des zuvor beschriebenen Verfahrens wird das Schmiedeteil bevorzugt im Anschluss an den Prozessschritt Abgraten in einem eigenständigen Prozessschritt genapft. Hierzu wird die entgratete Vorform in das Untergesenk eingelegt, das möglichst geschlossen ausgeführt ist. Das Obergesenk wird heruntergefahren und umschließt die Vorform. Zum Ausgleich von Dickenschwankungen in der Vorform sind in dem Obergesenk und dem Untergesenk bevorzugt entsprechende Materialreservoire vorgesehen. Obergesenk und Untergesenk werden mit der hierfür vorgesehenen Presskraft in ihrer Schließstellung angeordnet. Anschließend fixieren vorzugsweise Spannelemente der Spanneinrichtung die beiden Werkzeughälften. Dabei können die Spannelemente insbesondere einer Erhöhung der Zuhaltekraft dienen. Ebenso dienen sie zur sicheren Fixierung der beiden Werkzeughälften im Falle einer Überlastung. Sind die Spannelemente in ihrer Position, wird der wenigstens eine Stempel seitlich eingeführt. Dieser ist vorzugsweise mit einer Ausformschräge versehen. Nach Beendigung des Napfprozesses wird der wenigstens eine Stempel zurückgefahren, die Spannelemente werden geöffnet, und die Gesenkteile auseinandergefahren.In the context of the method described above, the forged part is preferably taken after the trimming step in an independent process step. For this purpose, the deburred preform is inserted into the lower die, which is made as closed as possible. The upper die is shut down and encloses the preform. To compensate for thickness variations in the preform preferably corresponding material reservoirs are provided in the upper die and the lower die. Upper die and lower die are arranged in the closed position with the press force provided for this purpose. Subsequently, preferably clamping elements of the clamping device fix the two mold halves. The clamping elements can serve in particular an increase of the clamping force. Likewise, they serve for secure fixation of the two tool halves in case of overload. If the clamping elements in their position, the at least one punch is inserted laterally. This is preferably provided with a Ausformschräge. After completion of the cupping process, the at least one punch is retracted, the clamping elements are opened, and the die parts are moved apart.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Fahrwerkbauteil für ein Fahrzeug geschaffen wird, das hergestellt ist durch Schmieden einer Vorform und durch Einbringen wenigstens einer – insbesondere napfförmigen – Mulde in die schmiedewarme Vorform. Das Fahrwerkbauteil ist bevorzugt hergestellt durch eine der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens. Alternativ oder zusätzlich ist das Fahrwerkbauteil bevorzugt hergestellt mittels eines der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der Vorrichtung. In Zusammenhang mit dem Fahrwerkbauteil ergeben sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung des Fahrwerkbauteils erläutert wurden.The object is also achieved by providing a chassis component for a vehicle, which is produced by forging a preform and by introducing at least one - in particular cup-shaped - trough in the forge-warm preform. The chassis component is preferably produced by one of the previously described embodiments of the method. Alternatively or additionally, the chassis component is preferably produced by means of one of the previously described embodiments of the device. In connection with the chassis component, the advantages which have already been explained in connection with the method and the device for producing the chassis component result.

Das Fahrwerkbauteil ist vorzugsweise aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetalllegierung, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, besonders bevorzugt aus einer 6000er-Aluminiumlegierung, hergestellt.The chassis component is preferably made of a light metal or a light metal alloy, in particular aluminum or an aluminum alloy, particularly preferably from a 6000 aluminum alloy.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fahrwerkbauteils ist als Querlenker, als Radträger, oder als Achsschenkel ausgebildet.A preferred embodiment of the chassis component is designed as a wishbone, as a wheel carrier, or as a steering knuckle.

Zur Erfindung gehört auch ein Fahrwerk für ein Fahrzeug, welches ein Fahrwerkbauteil der hier beschriebenen Art aufweist. Dabei ergeben sich die bereits genannten Vorteile.The invention also includes a chassis for a vehicle, which has a chassis component of the type described here. This results in the already mentioned advantages.

Zur Erfindung gehört auch ein Fahrzeug, welches ein Fahrwerk mit einem entsprechenden Fahrwerkbauteil aufweist. Dabei ergeben sich die bereits genannten Vorteile.The invention also includes a vehicle having a chassis with a corresponding chassis component. This results in the already mentioned advantages.

Das Fahrzeug ist vorzugsweise als Kraftfahrzeug ausgebildet, insbesondere als Personenkraftwagen, als Lastkraftwagen oder als Nutzfahrzeug.The vehicle is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, as a truck or as a commercial vehicle.

Die Beschreibung des Herstellungsverfahrens, der Vorrichtung zur Herstellung, und des Fahrwerkbauteils sind komplementär zueinander zu verstehen. Merkmale der Vorrichtung zur Herstellung des Fahrwerkbauteils und des Fahrwerkbauteils, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Herstellung des Fahrwerkbauteils oder des Fahrwerkbauteils. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Vorrichtung zur Herstellung des Fahrwerkbauteils und/oder in Zusammenhang mit dem Fahrwerkbauteil beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens. Dieses zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, der durch wenigstens ein Merkmal der Vorrichtung zur Herstellung des Fahrwerkbauteils und/oder des Fahrwerkbauteils bedingt ist. Die Vorrichtung zur Herstellung des Fahrwerkbauteils und/oder das Fahrwerkbauteil zeichnet/zeichnen sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Herstellungsschritt einer bevorzugten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens bedingt ist.The description of the manufacturing process, the manufacturing apparatus, and the Chassis components are to be understood complementary to each other. Features of the device for producing the chassis component and the chassis component which have been described explicitly or implicitly in connection with the production method are preferably individually or combined with one another Features of a preferred embodiment of the device for producing the chassis component or the chassis component. Method steps which have been described explicitly or implicitly in connection with the device for producing the chassis component and / or in connection with the chassis component are preferably individually or combined with one another Steps of a preferred embodiment of the manufacturing method. This is preferably characterized by at least one method step, which is due to at least one feature of the device for producing the chassis component and / or the chassis component. The device for producing the chassis component and / or the chassis component preferably draws / stand out by at least one feature, which is due to at least one production step of a preferred embodiment of the manufacturing method.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Herstellung eines Fahrwerkbauteils, und 1 a schematic representation of an embodiment of an apparatus for producing a chassis component, and

2 eine Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß 1. 2 a detailed view of the embodiment of the device according to 1 ,

1 zeigt eine schematische, dreidimensionale Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Herstellung eines Fahrwerkbauteils für ein Fahrzeug. Die Vorrichtung 1 weist ein Unterwerkzeug oder Untergesenk 3 und ein Oberwerkzeug oder Obergesenk 5 auf. Das Untergesenk 3 ist hier raumfest gehalten, wobei das Obergesenk 5 relativ zu dem Untergesenk 3 in eine in 1 dargestellte Offenstellung und in eine Schließstellung verlagerbar ist. Das Untergesenk 3 und das Obergesenk 5 schließen eine Kavität 7 miteinander ein. 1 shows a schematic, three-dimensional representation of an embodiment of a device 1 for producing a chassis component for a vehicle. The device 1 has a lower tool or lower die 3 and an upper tool or upper die 5 on. The lower part 3 is held here fixed in space, the upper die 5 relative to the lower cast 3 in an in 1 shown open position and is displaceable in a closed position. The lower part 3 and the upper part 5 close a cavity 7 one another.

Die Vorrichtung 1 weist außerdem einen relativ sowohl zu dem Obergesenk 5 als auch zu dem Untergesenk 3 verlagerbaren Stempel 9 auf, der hier in einer Verlagerungsrichtung verlagerbar ist, die senkrecht auf der Schließrichtung des Untergesenks 3 und des Obergesenks 5 steht. Der Stempel 9 ist eingerichtet zum Einbringen einer Mulde in eine noch schmiedewarme Vorform 11 für das Fahrwerkbauteil, wenn die Vorform in der Kavität 7 angeordnet ist. Der Stempel 9 ist hier durch einen Hydraulikzylinder 13 verlagerbar.The device 1 also has a relative to both the upper die 5 as well as to the lower part 3 movable stamp 9 which is displaceable here in a displacement direction perpendicular to the closing direction of the lower die 3 and the superior 5 stands. The Stamp 9 is set up for introducing a trough into a still forge-warm preform 11 for the chassis component, if the preform is in the cavity 7 is arranged. The Stamp 9 is here by a hydraulic cylinder 13 displaced.

Die Vorrichtung 1 ist als Napfwerkzeug ausgebildet, somit insbesondere als von einem Schmiedewerkzeug zum Schmieden der Vorform 11 unabhängiges, separates Werkzeug.The device 1 is designed as a cup tool, thus in particular as a forging tool for forging the preform 11 independent, separate tool.

Die Vorrichtung 1 weist außerdem eine in Zusammenhang mit 2 noch näher erläuterte Spanneinrichtung 15 auf, welche insbesondere vorgesehen ist, um die Zuhalte- oder Schließkraft zum Zuhalten der Kavität 7 mit aufzubringen. Hierfür ist außerdem ein Verriegelungsmechanismus 17 vorgesehen, der ein Kniehebelsystem 19 zum Schließen des Verriegelungsmechanismus 17 aufweist.The device 1 also has a related to 2 explained in more detail tensioning device 15 which is in particular provided to the locking or closing force to hold the cavity 7 to raise with. This is also a locking mechanism 17 provided that a toggle system 19 for closing the locking mechanism 17 having.

Im Übrigen weist das hier dargestellte Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 eine Deckplatte 21 sowie vier Führungssäulen 23 auf. Das Obergesenk 5 ist an einer beweglichen Zwischenplatte 25 angeordnet, welche durch die Führungssäulen 23 geführt wird. Die Zwischenplatte 25 ist auf diese Weise in vertikaler Richtung verlagerbar, wobei sie fest mit einem Hubzylinder 27, der insbesondere als Hydraulikzylinder ausgebildet ist, verbunden ist. Mittels des Hubzylinders 27 ist das Obergesenk 5 von der Offenstellung in die Schließstellung und zurück verlagarbar. Auch sind durch den Hubzylinder 27 Zuhaltekräfte zum Zuhalten der Kavität 7 in der Schließstellung aufbringbar. Diese Zuhaltekräfte, die durch den Hubzylinder 27 aufzubringen sind, können wirksam dadurch reduziert werden, dass die Spanneinrichtung 15 vorgesehen wird, welche zusätzliche Zuhaltekräfte aufbringt und so den Hubzylinder 27 entlastet.Incidentally, the embodiment shown here, the device 1 a cover plate 21 as well as four guide columns 23 on. The upper part 5 is on a movable intermediate plate 25 arranged, which through the guide columns 23 to be led. The intermediate plate 25 is displaced in this way in the vertical direction, being fixed to a lifting cylinder 27 , which is designed in particular as a hydraulic cylinder is connected. By means of the lifting cylinder 27 is the upper part 5 from the open position to the closed position and back verlagarbar. Also are by the lifting cylinder 27 Locking forces to hold the cavity 7 applicable in the closed position. These locking forces by the lifting cylinder 27 can be effectively reduced by the fact that the clamping device 15 is provided, which applies additional locking forces and so the lifting cylinder 27 relieved.

2 zeigt eine Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 gemäß 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Es zeigt sich, dass bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in der Kavität 7 zwei Vorformen 11, 11' anordenbar sind, wobei jede der Vorformen 11, 11' jeweils mit einem Stempel 9, 9' – hier von gegenüberliegenden Seiten – beaufschlagt wird. 2 shows a detailed view of the embodiment of the device 1 according to 1 , Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description. It turns out that in the embodiment shown here in the cavity 7 two preforms 11 . 11 ' can be arranged, with each of the preforms 11 . 11 ' each with a stamp 9 . 9 ' - Here from opposite sides - is acted upon.

In 2 ist erkennbar, dass die Vorformen 11, 11' jeweils ein Podest 29, 29' aufweisen, welches als vorbestimmter Ort für eine Anbindungsstelle zu einem benachbarten Fahrzeugbauteil dient. Mittels der Stempel 9, 9' wird jeweils an den Podesten 29, 29' in der Vorrichtung 1 eine napfförmige Mulde als Anbindungs- oder Lagerstelle erzeugt.In 2 it can be seen that the preforms 11 . 11 ' one podium each 29 . 29 ' have, which serves as a predetermined location for a connection point to an adjacent vehicle component. By means of the stamp 9 . 9 ' will each be on the podiums 29 . 29 ' in the device 1 produces a cup-shaped trough as a connection or storage point.

In 2 ist auch die Spanneinrichtung 15 näher dargestellt. Dabei zeigt sich, dass das Obergesenk 5 und das Untergesenk 3 jeweils Zuhaltevorsprünge 31 aufweisen, die seitlich von den Gesenkteilen abragen, wobei die Zuhaltevorsprünge 31 der verschiedenen Gesenkteile – in Schließrichtung gesehen – miteinander fluchten und an – ebenfalls in Schließrichtung gesehen – gegenüberliegenden Seiten schräge Anlaufflächen 33 aufweisen. Diese wirken mit formnegativen Auflaufflächen an Spannelementen 35 nach Art eines Keilgetriebes zusammen. Werden daher die Spannelemente 35 senkrecht zur Schließrichtung auf die paarweise zusammengelegten Zuhaltevorsprünge 31 gedrängt, wird die dabei wirkende radiale Kraft durch die Anlaufflächen 33 und die entsprechenden Auflaufflächen an den Spannelementen 35 in eine axiale Schließkraft umgelenkt, durch welche das Obergesenk 5 und das Untergesenk 3 gegeneinandergedrängt werden. Dadurch entsteht eine zusätzliche Zuhaltekraft, welche den Hubzylinder 27 entlastet. Der Verriegelungsmechanismus 17 wirkt vorzugsweise auf die Spannelemente 35 und hält diese in ihrer geschlossenen Funktionsstellung. Dadurch werden die beiden Werkzeughälften relativ zueinander fixiert.In 2 is also the clamping device 15 shown in more detail. It turns out that the upper Gesenk 5 and the lower part 3 each Zuhaltevorsprünge 31 have, which protrude laterally from the die parts, wherein the Zuhaltevorsprünge 31 of the different die parts - seen in the closing direction - aligned with each other and on - also seen in the closing direction - opposite sides inclined contact surfaces 33 exhibit. These work with shape-negative ramp surfaces on clamping elements 35 in the manner of a wedge gear together. Will therefore be the clamping elements 35 perpendicular to the closing direction on the pairs folded Zuhaltevorsprünge 31 urged, the thereby acting radial force is through the contact surfaces 33 and the corresponding ramp surfaces on the clamping elements 35 deflected into an axial closing force, through which the upper die 5 and the lower part 3 be pressed against each other. This creates an additional clamping force, which the lifting cylinder 27 relieved. The locking mechanism 17 preferably acts on the clamping elements 35 and keeps them in their closed functional position. As a result, the two tool halves are fixed relative to each other.

Das Fahrwerkbauteil wird vorzugsweise mittels folgendem Verfahren hergestellt:
Zunächst wird mittels Strangpressen oder Walzen eine rechteckige Platine bereitgestellt.The chassis component is preferably produced by the following method:
First, a rectangular board is provided by means of extrusion or rolling.

Die Platine wird geschnitten, insbesondere gestanzt, wodurch wenigstens ein längliches Teil mit abragendem Podest gebildet wird. Dabei wird vorzugsweise so gestanzt, dass mehrere Teile aus der Platine puzzleartig gestanzt werden, sodass möglichst wenig Abfall an Material entsteht.The board is cut, in particular punched, whereby at least one elongated part is formed with protruding pedestal. It is preferably stamped so that several parts of the board are punched like a jigsaw, so that the least possible waste material.

Das längliche Teil wird vorzugsweise auf eine Temperatur von weniger als 600°C, vorzugsweise von 560°C erhitzt, wobei das Material des Teils, insbesondere die Aluminiumlegierung, noch nicht flüssig ist.The elongate member is preferably heated to a temperature of less than 600 ° C, preferably 560 ° C, whereby the material of the member, in particular the aluminum alloy, is not yet liquid.

Anschließend wird der heiße Rohling vorzugsweise gebogen, wobei dieser mit seiner ebenen Fläche mittels eines Oberwerkzeugs auf ein gewölbt konturiertes Unterwerkzeug gepresst wird. Dabei ist vorzugsweise im Oberwerkzeug eine Führungsbohrung für einen Stempel ausgebildet, der das Podest in eine Kippstellung gegenüber dem restlichen Rohling bringt.Subsequently, the hot blank is preferably bent, wherein this is pressed with its flat surface by means of an upper tool on a curved contoured lower tool. In this case, a guide bore for a punch is preferably formed in the upper tool, which brings the pedestal in a tilted position relative to the rest of the blank.

Das derart gebildete Bauteil wird bevorzugt in einem nicht dargestellten Schmiedewerkzeug warmgeschmiedet, wobei bevorzugt ein zweistufiges Schmiedeverfahren zum Einsatz kommt. In einer ersten Stufe wird dabei das Bauteil vorgepresst, wodurch sich eine Grobkontur ausbildet. In der zweiten Stufe erfolgt das Fertigpressen, indem die exakte Kontur erzeugt wird. Die Zweistufigkeit setzt den Umformgrad pro Stufe herunter, sodass die Gefahr einer Rissbildung vermieden wird. Prinzipiell ist verfahrensökonomisch auch ein einstufiger Schmiedevorgang denkbar.The component thus formed is preferably hot-forged in a forging tool, not shown, wherein preferably a two-step forging method is used. In a first stage, the component is pre-pressed, whereby a rough contour is formed. In the second stage, the final pressing is done by creating the exact contour. The two-stage reduces the degree of deformation per stage, so that the risk of cracking is avoided. In principle, a one-step forging process is also conceivable in terms of process economy.

Die derart geschmiedete Vorform wird dem Schmiedewerkzeug entnommen und entgratet. Die entgratete Vorform 11 wird nun bevorzugt in die Vorrichtung 1 eingelegt, und dort mittels des Stempels 9 mit einer insbesondere napfförmigen Mulde zur Anbindung an weitere Bauteile versehen.The thus forged preform is removed from the forging tool and deburred. The deburred preform 11 is now preferred in the device 1 inserted, and there by means of the punch 9 provided with a particular cup-shaped trough for connection to other components.

Anschließend wird das genapfte Bauteil der Vorrichtung 1 entnommen und in einem Wasserbad abgeschreckt, um das Gefüge des Bauteils einzufrieren.Subsequently, the genapfte component of the device 1 removed and quenched in a water bath to freeze the structure of the component.

Vorzugsweise erfolgt nun eine Wärmebehandlung durch Erwärmung des Bauteils auf etwa 220°C, um die Festigkeit einzustellen. Bei einer 6000er-Aluminiumlegierung erfolgt bevorzugt eine Einstellung der Festigkeit auf 350 MPa bis 380 MPa.Preferably, a heat treatment is now carried out by heating the component to about 220 ° C to adjust the strength. For a 6000 aluminum alloy, it is preferable to set the strength to 350 MPa to 380 MPa.

Optional erfolgt vorzugsweise noch ein Kalt-Nachdrücken der ausgebildeten Mulde mittels eines Stempels zur Kaltverfestigung in einem weiteren, nicht dargestellten Werkzeug. Hierbei kann eine einfache Einspannung des Bauteils vorgesehen sein.Optionally, cold depression of the formed trough is preferably carried out by means of a punch for work hardening in another tool (not shown). Here, a simple clamping of the component can be provided.

Vorzugsweise erfolgt schließlich noch ein Beschnitt der Mulde zur Öffnung des Muldenbodens, wodurch eine Durchgangsöffnung, insbesondere ein sogenanntes Auge, geschaffen wird. Hierbei fällt sehr wenig Materialabfall an, da der Muldenboden relativ dünnwandig ist.Finally, a trimming of the trough preferably also takes place for opening the trough bottom, as a result of which a passage opening, in particular a so-called eye, is created. This results in very little material waste, since the trough bottom is relatively thin-walled.

Insgesamt zeigt sich, dass sich durch das Verfahren, die Vorrichtung zur Herstellung und das Fahrwerkbauteil Einsparpotentiale in Hinblick auf die Bauteilkosten ergeben. Das Einsatzgewicht, der Werkzeugverschleiß und die Durchlaufzeit für die mechanische Bearbeitung verringern sich. Dabei ist das Verfahren durch ein großes Anwendungspektrum gekennzeichnet. So können beispielsweise Lagerstellen von Querlenkern, Achsschenkeln und Radträgern im Rahmen des Verfahrens hergestellt und insbesondere genapft werden.Overall, it can be seen that the potential savings in terms of component costs result from the method, the production device and the chassis component. The operating weight, tool wear and throughput time for machining are reduced. The process is characterized by a wide range of applications. For example, bearings of wishbones, stub axles and wheel carriers can be produced and, in particular, tapped in the context of the method.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 29718557 U1 [0002]
DE 102011088863 A1 [0003]

Claims

Method for producing a chassis component for a vehicle, comprising the following steps: - forging a preform ( 11 . 11 ' ) for the chassis component, and - introducing at least one trough with at least one punch ( 9 . 9 ' ) into the forge-warm preform ( 11 . 11 ' ) at at least one predetermined location for a point of attachment to an adjacent vehicle component.

Method according to claim 1, characterized in that the preform ( 11 . 11 ' ) on one side or two sides - preferably at the same location opposite - with the / the punch (s) is applied.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the preform ( 11 . 11 ' ) simultaneously for forging in a forging tool or after forging in the forging tool, or in a separate tool, with at least one punch ( 9 . 9 ' ) is applied.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the preform ( 11 . 11 ' ) is deburred after forging and before introducing the at least one trough.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the trough is cut, wherein a through hole is formed on the chassis component.

Contraption ( 1 ) for producing a chassis component for a vehicle, in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 4, having - a lower tool ( 3 ) and an upper tool ( 5 ) which are displaceable relative to each other into an open position and into a closed position, wherein they have a cavity ( 7 ) for receiving a workpiece with each other, and with - at least one relative to the upper tool ( 5 ) and the lower tool ( 3 ) relocatable stamp ( 9 . 9 ' ) arranged to introduce a trough into a forge-warm preform ( 11 . 11 ' ) for the chassis component.

Contraption ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the device ( 1 ) is designed as a combined forging / cupping tool or as a cupping tool.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 6 and 7, characterized in that the device ( 1 ) at least one tensioning device ( 15 ) to hold the cavity ( 7 ) in the closed position.

Chassis component for a vehicle, manufactured by forging a preform ( 11 . 11 ' ) and introducing at least one trough into the forge-warm preform ( 11 . 11 ' ), wherein the chassis component is in particular produced by a method according to one of claims 1 to 5 and / or by means of a device ( 1 ) according to one of claims 6 to 8.

Chassis component according to claim 9, characterized in that the chassis component is designed as a wishbone, as a wheel carrier or as a steering knuckle.