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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Nockens. Ferner betrifft die Erfindung einen Nocken, der mit einem solchen Verfahren hergestellt bzw. herstellbar ist.
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Aus dem Stand der Technik sind Herstellungsverfahren für Nocken bekannt, bei denen Funktionsbereiche der Nocken, wie beispielsweise Nockenlaufflächen, durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Hierbei können herkömmliche Härtungsverfahren, wie das Induktionshärteverfahren oder Strahlhärteverfahren zur Oberflächenhärtung zum Einsatz kommen. Bei der Wärmebehandlung der Funktionsbereiche durch das Induktionshärteverfahren werden die Nocken beispielsweise von einem Induktor umgeben, der die Nockenoberfläche erwärmt. Anschließend wird die Nockenoberfläche durch ein Kühlmittel abgekühlt, wodurch eine Härtung erfolgt.
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Hierbei ist nachteilig, dass beim Härtungsvorgang von Nocken, die Materialstufen oder mehrere unterschiedliche Nockenkonturen aufweisen, ein gleichmäßiges Härten des Übergangsbereichs zwischen den Nockenkonturen nur erschwert möglich ist. Um eine anforderungsspezifische Oberflächenhärtung des Nockens zu erreichen, ist eine aufwändige Auslegung des Induktors erforderlich, woraus erhöhte Kosten resultieren.
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Aus
DE 10 2014 008 197 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörperbauteils bzw. einer Nockenbuchse bekannt. Die Nockenbuchse umfasst eine Innenbohrung mit einer Innenverzahnung und einem Innenbereich, der einen Funktionsbereich bildet. Nach einem Vorwärmen der gesamten Nockenbuchse wird der Innenbereich induktiv gehärtet. Dabei wird der Innenbereich randschichtgehärtet oder durchgehärtet. Anschließend wird der Innenbereich zur Einstellung der mechanischen Eigenschaften angelassen. Dies kann ebenso induktiv erfolgen. Das bekannte Verfahren hat den Nachteil, dass bei der Nockenbuchse lediglich der Innenbereich gehärtet bzw. durchgehärtet wird. Hier findet somit lediglich eine lokale Härtung der Nockenbuchse statt.
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Aus dem Stand der Technik ist ferner ein Verfahren zum Vergüten bekannt, bei dem ein Nocken in den außenliegenden Randzonen durch einen Induktor zumindest auf die Austenitisierungstemperatur erhitzt wird. Durch ein anschließendes, schnelles Abfließen der Temperatur aus der erhitzten Randzone in die nicht-erhitzte Kernzone erfolgt ein Härten des Nockens. Durch den Temperaturausgleich zwischen der Randzone und der Kernzone erfolgt ferner ein Anlassen des Nockens. Ein solches Verfahren zum Vergüten eines Nockens offenbart beispielsweise
DE 10 2007 024 91 A1 . Hierbei ist nachteilig, dass der gesamte Nocken und somit die gehärteten Randzonen angelassen werden, wodurch die mechanischen Eigenschaften des gesamten Nockens verändert werden. Ferner ist hierbei nachteilig ein erhöhter Energieaufwand erforderlich.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung eines Nockens anzugeben, wobei eine verbesserte Härtung des Nockens erreicht wird und ein Energieaufwand zur Wärmebehandlung des Nockens reduziert wird. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde einen verbesserten Nocken anzugeben, der einfach und kostengünstig, insbesondere ohne erhöhten Energieaufwand, hergestellt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf das Herstellungsverfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 1 oder 2 gelöst. Hinsichtlich des Nockens wird die vorstehend genannte Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 7 gelöst.
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Konkret wird die vorgenannte Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Nockens, insbesondere eines Doppelnockens, gelöst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- a) Bereitstellen eines durchgehärteten Nockenrohlings, der wenigstens eine Nockenkontur und einen Innenbereich mit einer Durchgangsöffnung aufweist;
- b) Einführen einer Induktionseinrichtung, insbesondere einer Induktionslanze, in den Innenbereich des durchgehärteten Nockenrohlings;
- c) Anlassen, insbesondere induktives Erwärmen, des Innenbereichs über die gesamte Länge des durchgehärteten Nockenrohlings durch die Induktionseinrichtung zur Einstellung mechanischer Werkstoffeigenschaften; und
- d) Mechanisches Nachbearbeiten des Innenbereichs des durchgehärteten Nockenrohlings.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat mehrere Vorteile. Durch das Bereitstellen eines durchgehärteten Nockenrohlings entfällt vorteilhaft der Härtungsschritt zum Härten von Funktionsbereichen, wie bspw. den Nockenkonturen oder Nockenlaufflächen. Bei Nocken mit Materialstufen und/oder mehreren unterschiedlichen Nockenkonturen wird dadurch eine gleichmäßige Durchhärtung erreicht, wodurch insbesondere im Übergangsbereich zwischen den Nockenkonturen eine ungleichmäßige Härtung der Nockenoberfläche verhindert wird. Hierbei ist vorteilhaft, dass bspw. bei einem Induktionshärteverfahren mit einem Ringinduktor eine aufwändige Auslegung des Ringinduktors entfällt und somit Verfahrenskosten reduziert werden. Zur Einstellung der mechanischen Werkstoffeigenschaften des Innenbereichs des Nockenrohlings wird vorteilhaft die Induktionseinrichtung in den Nockenrohling eingeführt und der Innenbereich über die gesamte Länge des Nockenrohlings mittels der Induktionseinrichtung angelassen. Beim Anlassen des Innenbereichs werden vorteilhaft Materialspannungen des Nockens im Innenbereich verringert und eine Zähigkeit des Materials erhöht. Dadurch wird eine mechanische Nachbearbeitung des Innenbereichs vereinfacht bzw. ermöglicht. Der Innenbereich kann somit zur Befestigung, insbesondere zum Fügen, des Nockens an einem Trägerrohr, bspw. eines Schiebenockenelements und/oder einer Nockenwelle, auf die entsprechenden Innenmaße erleichtert mechanisch bearbeitet werden. Dadurch wird eine Bearbeitungszeit verringert und somit Herstellungskosten eingespart.
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Ein nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Nockens, insbesondere eines Doppelnockens, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- a) Bereitstellen eines Nockenrohlings, der wenigstens eine Nockenkontur und einen Innenbereich mit einer Durchgangsöffnung aufweist;
- b) Mechanisches Bearbeiten des Innenbereichs, wobei wenigstens eine Materialausnehmung ausgebildet wird;
- c) Durchhärten des Nockenrohlings derart, dass ein vollständig durchgehärteter Nockenrohling gebildet wird;
- d) Einführen einer Induktionseinrichtung, insbesondere einer Induktionslanze, in den Innenbereich des durchgehärteten Nockenrohlings;
- e) Anlassen, insbesondere induktives Erwärmen, des Innenbereichs, wobei der Innenbereich abschnittsweise durch die Induktionseinrichtung zur abschnittsweisen Einstellung mechanischer Werkstoffeigenschaften erwärmt wird; und
- f) Mechanisches Nachbearbeiten des Innenbereichs des durchgehärteten Nockenrohlings.
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Hierbei ist vorteilhaft, dass durch die mechanische Bearbeitung des Innenbereichs in Schritt b) das Gewicht des Nockens und somit das spezifische Motorgewicht reduziert wird. Es ist denkbar, dass die mechanische Bearbeitung des Nockenrohlings in Schritt b) erst nach dem Durchhärten in Schritt c) und vor dem Einführen der Induktionseinrichtung in Schritt d) erfolgt. Die Materialausnehmung kann durch eine mechanische Materialabtragung am Innenbereich ausgebildet werden. Die Materialausnehmung kann auch durch Umformen, insbesondere durch Schmieden, ausgebildet werden. Die Materialausnehmung kann am Innenbereich eine Werkzeugfreistellung bilden. Nach der mechanischen Bearbeitung kann der Nockenrohling am Innenbereich unterschiedliche Konturen, insbesondere eine unterschiedliche Formgebung, aufweisen.
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In Schritt e) wird der Innenbereich mit Ausnahme der in Schritt b) gebildeten Materialausnehmung induktiv angelassen. Mit anderen Worten wird ausschließlich der wenigstens eine Abschnitt des Innenbereichs angelassen, der in Schritt b) keiner mechanischen Bearbeitung unterzogen wurde. Im Unterschied zum unbearbeiteten Innenbereich weist somit die Materialausnehmung nach dem Anlassen ihr ursprüngliches Härtegefüge, insbesondere ein Härtegefüge nach dem Durchhärten, auf. Um dies zu erreichen, erfolgt das Anlassen in Schritt e) abschnittsweise, insbesondere sequentiell. Dazu ist die Induktionseinrichtung, insbesondere die Induktionslanze, derart angepasst, dass eine abschnittsweise Wärmebehandlung bzw. ein abschnittsweises Anlassen des Innenbereichs durchgeführt werden kann.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Herstellungsverfahren wird der Innenbereich des durchgehärteten Nockenrohlings durch Räumen mechanisch nachbearbeitet. Die Nachbearbeitung des Innenbereichs des Nockenrohlings durch Räumen hat den Vorteil, dass der Innenbereich einfach und schnell auf ein erforderliches Innenmaß mechanisch bearbeitet werden kann. Hierbei ist ferner vorteilhaft, dass durch Räumen des Innenbereichs ein hochpräzises Innenmaß herstellbar ist. Dadurch werden lange Fügelängen des Nockens, insbesondere von Doppelnockenelementen, ermöglicht. Des Weiteren ist der Räumschritt einfach und kostengünstig in den Herstellungsprozess integrierbar, wodurch die Gesamtkosten reduziert werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Herstellungsverfahren wird wenigstens eine Randschicht des Innenbereichs des durchgehärteten Nockenrohlings durch induktives Erwärmen angelassen. Hierbei wird vorteilhaft lediglich die zur mechanischen Nachbearbeitung erforderliche Materialtiefe des Innenbereichs angelassen, wodurch ein radiales Gesamtabmaß des Nockens reduziert und die Einsparung eines Bauraums ermöglicht wird.
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Vorzugsweise wird vor Schritt a) der Nockenrohling durch wenigstens einen Härtungsschritt vollständig durchgehärtet und/oder durch wenigstens einen Schmiedeschritt hergestellt, insbesondere formgebend bearbeitet. Bei der vollständigen Durchhärtung des Nockenrohlings wird eine gleichmäßige Härtung des Nockens in einem Verfahrensschritt ermöglicht. Dadurch sind anforderungsspezifische Werkstoffeigenschaften durch weitere Wärmebehandlungen des Nockens verbessert bzw. präziser einstellbar.
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Weiter vorzugsweise bildet der durchgehärtete Nockenrohling einen Doppelnockenrohling, der wenigstens zwei Nockenkonturen aufweist, wobei wenigstens ein Übergangsbereich zwischen den Nockenkonturen ausgebildet ist, der vor Schritt a) vollständig durchgehärtet wird. Bei Nocken mit Materialstufen und/oder mehreren unterschiedlichen Nockenkonturen wird dadurch vorteilhaft eine gleichmäßige Durchhärtung erreicht, wodurch im Übergangsbereich zwischen den Nockenkonturen eine ungleichmäßige Härtung der Nockenoberfläche verhindert wird. Dadurch werden die Einstellung von anforderungsspezifischen Bauteileigenschaften und die Verringerung einer Gurtwanddicke des Nockens ermöglicht, wodurch die Verfahrenskosten reduziert werden.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Nocken, insbesondere Doppelnocken, für eine Nockenwelle und/oder ein Schiebenockenelement, der wenigstens eine Nockenkontur und einen Innenbereich mit einer Durchgangsöffnung umfasst, hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren der vorstehend genannten Art.
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Zu den Vorteilen des Nockens wird auf die im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren erläuterten Vorteile verwiesen. Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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In diesen zeigen,
- 1 eine Längsschnittansicht eines Doppelnockens vor einem Härtungsschritt mittels eines Ringinduktors nach dem Stand der Technik;
- 2 eine Längsschnittansicht des Doppelnockens gemäß 1 nach einem Härtungsschritt mittels eines Ringinduktors nach dem Stand der Technik;
- 3 eine Längsschnittansicht eines durchgehärteten Nockenrohlings und einer Induktionseinrichtung vor einem Anlassschritt gemäß eines bevorzugten erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens;
- 4 eine Längsschnittansicht den durchgehärteten Nockenrohling und die Induktionseinrichtung nach dem Anlassschritt gemäß 3;
- 5 eine Längsschnittansicht eines durchgehärteten Nockenrohlings und einer Induktionseinrichtung nach einem Anlassschritt gemäß dem bevorzugten erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren; und
- 6 eine Längsschnittansicht eines durchgehärteten Nockenrohlings und einer Induktionseinrichtung nach einem Anlassschritt gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren.
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1 und 2 zeigen eine Längsschnittansicht eines Doppelnockens 20 vor einem Härtungsschritt mittels eines Ringinduktors 15 nach dem Stand der Technik. Der Ringinduktor 15 ist durch einen Außeninduktor gebildet. Der Doppelnocken 20 weist zwei Nockenkonturen 12 mit unterschiedlichen Nockenhüben und einem dazwischenliegenden Übergangsbereich 18 auf. Ferner umfasst der Doppelnocken 20 einen Innenbereich 13 mit einer zentralen Durchgangsöffnung 14.
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Gemäß 1 befindet sich der Doppelnocken 20 in einem ungehärteten, insbesondere weichen, Zustand. Mit anderen Worten ist in 1 der Doppelnocken 20 vor einem Wärmebehandlungsschritt mittels des Ringinduktors 15 gezeigt. Der Doppelnocken 20 wird hierbei durch ein Induktionshärteverfahren am Außenbereich 21 des Doppelnockens 20 wärmebehandelt, insbesondere gehärtet. Der Ringinduktor 15 wird dabei um den Doppelnocken 20 derart angeordnet, dass dieser den Doppelnocken 20 umgibt.
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In 2 ist der Doppelnocken 20 nach dem Wärmebehandlungsschritt gezeigt. Hierbei ist gut ersichtlich, dass die Nockenkonturen 12 bzw. die Nockenlaufflächen des Doppelnockens 20 lediglich teilweise gehärtet sind. Der Doppelnocken 20 ist im Übergangsbereich 18 zwischen den beiden Nockenkonturen 12 nachteilig ungleichmäßig gehärtet, insbesondere oberflächengehärtet.
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Die engschraffierten, insbesondere grauen, Bereiche des Doppelnockens 20 entsprechen den gehärteten Nockenbereichen. Der breitschraffierte, insbesondere linierte, Bereich des Doppelnockens 20 entspricht dem ungehärteten, insbesondere weichen, Nockenbereichen. Dies gilt auch für die Nockenrohlinge 11, 17 gemäß 3 bis 5.
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In 3 bis 5 ist eine Längsschnittansicht eines Nockens 10, insbesondere eines Doppelnockens 20, und einer Induktionseinrichtung 15 gezeigt. Konkret zeigen 3 bis 5 einen durchgehärteten Nockenrohling 11 aus dem der Nocken 10, insbesondere der Doppelnocken 20, durch ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren hergestellt wird. Auf die Induktionseinrichtung 15 sowie das Herstellungsverfahren wird später näher eingegangen.
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Der durchgehärtete Nockenrohling 11 umfasst zwei Nockenkonturen 12 und einen dazwischenliegenden Übergangsbereich 18. Der Übergangsbereich 18 weist eine Materialstufe auf. Der Übergangsbereich 18 kann auch mehrere Materialstufen, insbesondere mehr als eine Materialstufe, aufweisen. Die Nockenkonturen 12 weisen unterschiedliche Nockenhübe auf. Insbesondere kann der durchgehärtete Nockenrohling 11 mehr als zwei Nockenkonturen 12 mit unterschiedlichen und/oder gleichen Nockenhüben aufweisen. Dabei ist jeweils zwischen zwei Nockenkonturen 12 jeweils ein Übergangsbereich 18, wie vorstehend beschrieben, ausgebildet.
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Der durchgehärtete Nockenrohling 11 umfasst ferner einen Innenbereich 13. Der Innenbereich 13 weist eine Durchgangsöffnung 14 auf, die in Längsrichtung des Nockenrohlings 11 ausgebildet ist. Die Durchgangsöffnung 14 ist durch eine Durchgangsbohrung gebildet. Die Durchgangsöffnung 14 des Nockenrohlings 11 weist einen Durchmesser auf. Der Innenbereich 13 weist somit eine Innenoberfläche 13a des Nockenrohlings 11 auf.
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Der durchgehärtete Nockenrohling 11 gemäß 3 bis 5 bildet einen durchgehärteten Doppelnockenrohling 17. Der durchgehärtete Nockenrohling 11 wird in der nachfolgenden Beschreibung als durchgehärteter Doppelnockenrohling 17 bezeichnet.
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Der durchgehärtete Doppelnockenrohling 17 umfasst ebenso zwei Nockenkonturen 12, wobei eine erste Nockenkontur 12a einen Vollhub und eine zweite Nockenkontur 12b einen Nullhub bildet. Mit anderen Worten weist der durchgehärtete Doppelnockenrohling 17 einen Vollhubnocken und einen Nullhubnocken auf. Der Nullhubnocken entspricht dabei einem Nockengurt, der einen Nockengrundkreisdurchmesser des Doppelnockenrohlings 17 bildet. Der Nockengurt weist eine Gurtwandstärke auf, die durch den Innenbereich 13 und einer Nockenlauffläche des Nullhubnockens radial begrenzt ist.
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Der durchgehärtete Doppelnockenrohling 17 kann auch einen Vollhubnocken und einen Teilhubnocken umfassen. Alternativ kann der durchgehärtete Doppelnockenrohling 17 zwei Vollhubnocken mit unterschiedlichen Phasenwinkeln aufweisen. Es ist auch denkbar, dass der Doppelnockenrohling 17 einen oder mehrere Vollhubnocken und/oder Teilhubnocken und/oder Nullhubnocken umfasst. Der durchgehärtete Doppelnockenrohling 17 ist einstückig ausgebildet.
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Gemäß 3 bis 5 ist ferner eine Induktionseinrichtung 15 gezeigt. Die Induktionseinrichtung 15 ist durch eine Induktionslanze 15a gebildet, die zur Wärmebehandlung des Innenbereichs 13 des durchgehärteten Doppelnockenrohlings 17 vorgesehen ist.
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Der Nocken 10 bzw. der Doppelnocken 20 wird gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wie folgt hergestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- a) Bereitstellen des durchgehärteten Doppelnockenrohlings 17;
- b) Einführen, insbesondere Anordnen, der Induktionslanze 15a in den Innenbereich 13 des durchgehärteten Doppelnockenrohlings 17;
- c) Anlassen, insbesondere induktives Erwärmen, der Innenoberfläche 13a des Innenbereichs 13 über die gesamte Länge des durchgehärteten Doppelnockenrohlings 17 durch die Induktionslanze 15a zur Einstellung mechanischer Werkstoffeigenschaften des Innenbereichs 13; und
- d) Mechanisches Nachbearbeiten des Innenbereichs 13 des durchgehärteten Doppelnockenrohlings 17.
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3 zeigt Schritt a) und Schritt b) des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Der Doppelnockenrohling 17 kann vor Schritt a) durch wenigstens einen nicht dargestellten Härtungsschritt vollständig durchgehärtet und/oder durch wenigstens einen nicht dargestellten Schmiedeschritt hergestellt, insbesondere formgebend bearbeitet, werden. Dabei wird der Übergangsbereich 18 zwischen den zwei Nockenkonturen 12 des Doppelnockenrohlings 17 vor Schritt a) ebenso vollständig durchgehärtet.
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In Schritt b) wird die Induktionslanze 15a in die Durchgangsöffnung 14 eingebracht. Die Induktionslanze 15a ragt durch den Innenbereich 13 des durchgehärteten Doppelnockenrohlings 17 hindurch. Es ist auch denkbar, dass zum Anlassen des Innbereichs 13 auch eine Induktionslanze 15a von jeweils einer Stirnseite des Doppelnockenrohlings 17 in den Innenbereich 13 eingeführt wird. Mit andere Worten können zum Anlassen des Innenbereichs 13 auch zwei Induktionslanzen 15a eingeführt werden. Die Induktionslanze 15a ist von der Innenoberfläche 13a des Innenbereichs 13 radial beabstandet.
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Wie in 4 gezeigt, wird in Schritt c) eine Randschicht 16 des Innenbereichs 13 ausgehend von der Innenoberfläche 13a des Innenbereichs 13 radial nach außen induktiv erwärmt bzw. induktiv angelassen. Durch das Anlassen der Randschicht 16 des Innenbereichs 13 werden die mechanischen Werkstoffeigenschaften, insbesondere das Verhältnis zwischen Zähigkeit und Härte, eingestellt. Die Randschicht 16 des Innenbereichs 13 weist nach dem Anlassen im Vergleich zum übrigen durchgehärteten Doppelnockenrohling 17 eine höhere Zähigkeit und eine verringerte Härte auf. Der Innenbereich 13 bzw. die Randschicht 16 des Innenbereichs 13 wird über die gesamte Länge des durchgehärteten Doppelnockenrohlings 17 angelassen, insbesondere induktiv erwärmt.
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In Schritt d) wird der angelassene Innenbereich 13 des durchgehärteten Doppelnockenrohlings 17 durch einen nicht dargestellten Räumschritt mechanisch nachbearbeitet. Dabei wird die angelassene, insbesondere weiche, Randschicht 16 des Innenbereichs 13 durch wenigstens ein Räumwerkzeug mechanisch bearbeitet. Der Innenbereich 13 wird somit zur Befestigung, insbesondere zum Fügen, des fertigen Doppelnockens 20 an ein nicht dargestelltes Trägerrohr, bspw. eines Schiebenockenelements und/oder einer Nockenwelle, auf die entsprechenden Innenmaße mechanisch bearbeitet.
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Gemäß 5 ist ein Doppelnockenrohling 17 und eine Induktionslanze 15a gezeigt. Im Unterschied zum Doppelnockenrohling 17 gemäß 3 und 4 weist der Doppelnockenrohling 17 gemäß 5 eine geringere Gurtwandstärke 19 auf. Mit anderen Worten weist der Doppelnockenrohling 17 eine geringere radiale Baugröße auf, wodurch ein Bauraum eingespart wird. 5 zeigt den Doppelnockenrohling 17 nach einem Anlassen, insbesondere induktiven Erwärmen, des Innenbereichs 13 über die gesamte Länge des durchgehärteten Doppelnockenrohlings 17. Der Doppelnockenrohling 17 wird hierbei gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie vorstehend beschrieben, hergestellt.
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6 zeigt einen durchgehärteten Doppelnockenrohling 17 nach einem abschnittsweisen Anlassen, insbesondere abschnittsweisen induktiven Erwärmen, des Innenbereichs 13. Der durchgehärtete Doppelnockenrohling 17 weist im Unterschied zum Doppelnockenrohling 17 gemäß 3 bis 5 einen mechanisch bearbeiteten Abschnitt 22 im Innenbereich 13 auf. Der mechanisch bearbeitete Abschnitt 26 ist durch eine Materialausnehmung 23 gebildet. Die Materialausnehmung 23 kann durch mechanisches Abtragen am Innenbereich 13 ausgebildet sein. Es ist denkbar, dass der Innenbereich 13 in einem Bearbeitungsschritt derart mechanisch bearbeitet wird, dass der Innenbereich 13 mehr als eine Materialausnehmung 23 aufweist. Die Materialausnehmung 23 kann vor einem Härtungsschritt und/oder nach einem Härtungsschritt des Doppelnockenrohlings 17 erfolgen, bei dem der Doppelnockenrohling 17 vollständig durchgehärtet wird.
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Die Materialausnehmung 23 kann auch durch Umformen, insbesondere durch Schmieden, ausgebildet sein. Die Materialausnehmung 23 kann am Innenbereich 13 eine Werkzeugfreistellung bilden. Nach der mechanischen Bearbeitung kann der durchgehärtete Doppelnockenrohling 17 am Innenbereich 13 unterschiedliche Konturen, insbesondere eine unterschiedliche Formgebung, aufweisen.
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Wie in 6 gezeigt, ist eine Induktionslanze 15a in den Innenbereich 13 des Doppelnockenrohlings 17 eingeführt. Die Induktionslanze 15a ist derart angepasst, dass der Innenbereich 13 abschnittsweise angelassen werden kann. Die Induktionslanze 15a weist dazu einen induktiven Bereich 24 und einen nichtinduktiven Bereich 25 auf. Durch den induktiven Bereich 24 der Induktionslanze 15a wird der durchgehärtete Doppelnockenrohling 17 lediglich in einem mechanisch unbearbeiteten Abschnitt 26 des Innenbereich 13 induktiv angelassen. Über den nichtinduktiven Bereich 25 der Induktionslanze 15a erfolgt keine Wärmebehandlung des Innenbereichs 13, sodass die Materialausnehmung 23 ihr ursprüngliches Härtegefüge, insbesondere ihr Härtegefüge nach dem Durchhärten, aufweist.
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Nach dem Anlassen wird der unbearbeitete Abschnitt 22 bzw. der angelassene Abschnitt des Innenbereichs 13 durch einen Räumschritt, wie in 4, Schritt d) vorstehend beschrieben, mechanisch nachbearbeitet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Nocken
- 11
- durchgehärteter Nockenrohling
- 12
- Nockenkontur
- 12a
- erste Nockenkontur
- 12b
- zweite Nockenkontur
- 13
- Innenbereich
- 13a
- Innenoberfläche
- 14
- Durchgangsöffnung
- 15
- Induktionseinrichtung
- 15a
- Induktionslanze
- 16
- Randschicht
- 17
- Doppelnockenrohling
- 18
- Übergangsbereich
- 19
- Gurtwanddicke
- 20
- Doppelnocken
- 21
- Außenbereich
- 22
- mechanisch bearbeiteter Abschnitt des Innenbereichs
- 23
- Materialausnehmung
- 24
- induktiver Bereich
- 25
- nichtinduktiver Bereich
- 26
- mechanisch unbearbeiteter Abschnitt des Innenbereichs
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014008197 A1 [0004]
- DE 10200702491 A1 [0005]
