DE102019106209A1 - Process for the production of a hollow valve for internal combustion engines - Google Patents
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Abstract
Bereitgestellt wird ein Herstellungsverfahren für einen Ventilkörper eines Hohlventils, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Vorform mit einem Ventilkopf/Ventilteller und mit einer rohrförmigen Wand, die einen Hohlraum umgibt; und Axial-Vorschub-Querwalzen der rohrförmigen Wand mit wenigstens einer Drückwalze, um eine Länge der rohrförmigen Wand zu vergrößern, indem die Vorform gegenüber der wenigstens einen Drückwalze bewegt wird. Bereitgestellt wird ferner ein mittels dieses Verfahrens hergestelltes Hohlventil.A manufacturing method for a valve body of a hollow valve is provided, the method comprising: providing a preform with a valve head / valve disc and with a tubular wall which surrounds a hollow space; and axial-feed cross-rolling of the tubular wall with at least one pinch roll to increase a length of the tubular wall by moving the preform relative to the at least one pinch roll. A hollow valve produced by means of this method is also provided.
Description
Gebiet der ErfindungField of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlventilen, bzw. Hohlraumventilen, für Verbrennungsmotoren und damit hergestellte Hohlventile.The present invention relates to a method for producing hollow valves, or hollow space valves, for internal combustion engines and hollow valves produced therewith.
Stand der TechnikState of the art
Ein- und Auslassventile sind bei Verbrennungsmotoren thermisch und mechanisch hoch beanspruchte Bauteile. Eine ausreichende Kühlung ist daher notwendig, um eine dauerhafte Funktionsfähigkeit der Ventile sicherzustellen. Hierbei sind Hohltellerventile gegenüber Vollschaftventilen und Hohlschaftventilen (d.h. ein Hohlventil bei dem lediglich im Schaft ein Hohlraum vorgesehen ist) vorteilhaft, da ein Hohlraum sowohl im Schaft als auch im Ventilkopf vorhanden ist, wodurch eine verbesserte interne Kühlung - mittels eines Kühlmediums, z.B. Natrium - erzielt werden kann. Weitere Vorteile sind ein geringeres Gewicht, die Vermeidung von Hot-Spots (im Verbrennungsmotor) und eine CO2-Reduzierung.In combustion engines, inlet and outlet valves are components that are subject to high thermal and mechanical loads. Sufficient cooling is therefore necessary to ensure the long-term functionality of the valves. Here, hollow disk valves are advantageous over full stem valves and hollow stem valves (i.e. a hollow valve in which a hollow space is only provided in the shaft), since a hollow space is present both in the shaft and in the valve head, whereby improved internal cooling - by means of a cooling medium, e.g. Sodium - can be achieved. Further advantages are a lower weight, the avoidance of hot spots (in the combustion engine) and a reduction in CO2.
Hergestellt werden Hohlventile üblicherweise durch eine Kombination verschiedener Verfahren, wie z.B. Schmieden, Drehen und Schweißen. Hierbei ist insbesondere das Drehen oder Fräsen des Hohlraumes kostenintensiv. Auch sollten Schweißpunkte an der Tellerfläche oder an anderen betriebsbedingt kritischen Stellen vermieden werden. Ein weiterer Nachteil bekannter Verfahren ist, dass oftmals eine große Anzahl von Prozessschritten notwendig ist, wie z. B. in
Beispielsweise beschreiben die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also ein Herstellungsverfahren für Hohlventile bzw. für einen Ventilkörper für Hohlventile bereitzustellen, welches die genannten Nachteile nicht aufweist und gleichzeitig eine hohe Produktivität, gute Materialausnutzung und schnelle Umformprozesse aufweist.The object of the present invention is therefore to provide a manufacturing method for hollow valves or for a valve body for hollow valves which does not have the disadvantages mentioned and at the same time has high productivity, good material utilization and fast forming processes.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Erfindungsgemäß wird das Problem gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Ventilkörpers eines Hohlventils gemäß den Merkmalen des angehängten Anspruchs 1.According to the invention, the problem is solved by a method for producing a valve body of a hollow valve according to the features of the appended claim 1.
Das Verfahren zur Herstellung eines Ventilkörpers eines Hohlventils umfasst die Schritte von Bereitstellen einer Vorform mit einem Ventilkopf und einer rohrförmigen Wand, die einen zylindrischen Hohlraum umgibt, und Axial-Vorschub-Querwalzen der rohrförmigen Wand mit wenigstens einer Drückwalze, um eine Länge der rohrförmigen Wand zu vergrößern und/oder deren Dicke zu reduzieren, indem die Vorform gegenüber der wenigstens einen Drückwalze bewegt wird.The method of manufacturing a valve body of a hollow valve comprises the steps of providing a preform having a valve head and a tubular wall surrounding a cylindrical cavity, and axial-feed transverse rolling of the tubular wall with at least one pinch roll to a length of the tubular wall increase and / or reduce their thickness by moving the preform relative to the at least one pressure roller.
Vorteilhafterweise werden durch diese Erfindung Schweißnähte an der Ventiltellerfläche vermieden, ein kontinuierliches Umformverfahren, eine niedrige Taktzeit, hohe Produktivität, Zeitersparnis und eine gute Materialausnutzung ermöglicht.This invention advantageously avoids weld seams on the valve disk surface, and enables a continuous forming process, a short cycle time, high productivity, time savings and good material utilization.
Ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines Ventilkörpers eines Hohlventils umfasst die Schritte von Bereitstellen einer Vorform mit einem Ventilkopf und einer rohrförmigen Wand, die einen zylindrischen Hohlraum umgibt, und Drückwalzen der rohrförmigen Wand über einem Drückwalzdorn, der in den Hohlraum eingesetzt ist, um eine Länge der rohrförmigen Wand zu vergrößern.An alternative method of manufacturing a valve body of a hollow valve comprises the steps of providing a preform with a valve head and a tubular wall surrounding a cylindrical cavity, and spinning the tubular wall over a spinning mandrel inserted into the cavity by a length of the to enlarge tubular wall.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Axial-Vorschub-Querwalzen oder Drückwalzen der rohrförmigen Wand über einem Drückwalzdorn, der in den Hohlraum eingesetzt ist, stattfinden und eine Druckkraft des Drückwalzdorns die Vorform bewegen.According to one aspect of the present invention, the axial feed transverse rolling or spinning of the tubular wall can take place over a spinning mandrel inserted into the cavity and a compressive force of the spinning mandrel moves the preform.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Einspannung den Ventilkopf halten und eine Zugkraft zur Bewegung der Vorform ausüben.In accordance with one aspect of the present invention, a chuck can hold the valve head and apply a pulling force to move the preform.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Einspannung den Ventilkopf mittels wenigstens eines Vorsprungs halten und eine formschlüssige Verbindung zwischen diesen ausbilden.According to one aspect of the present invention, the restraint can hold the valve head by means of at least one projection and form a form-fitting connection between them.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Bereitstellen der Vorform umfassen: Bereitstellen eines napfförmigen Halbzeugs, wobei das Halbzeug die rohrförmige Wand, die den zylindrischen Hohlraum des Halbzeugs umgibt, und einen Bodenabschnitt aufweist; und Formen des Ventilkopfes aus dem Bodenabschnitt.According to one aspect of the present invention, providing the preform can include: providing a cup-shaped semifinished product, the semifinished product having the tubular wall which surrounds the cylindrical cavity of the semifinished product and a bottom section; and molding the valve head from the bottom portion.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Bereitstellen des napfförmigen Halbzeugs umfassen: Bereitstellen eines zumindest teilweise zylindrischen Rohlings; und Formen des napfförmigen Halbzeugs aus dem Rohling. According to a further aspect, the provision of the cup-shaped semi-finished product can include: provision of an at least partially cylindrical blank; and shaping the cup-shaped semi-finished product from the blank.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Formen des napfförmigen Halbzeugs durch Fließpressen oder Schmieden erfolgen.According to a further aspect, the cup-shaped semi-finished product can be shaped by extrusion or forging.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Formen des Ventilkopfes durch Fließpressen oder Schmieden erfolgen.According to a further aspect, the valve head can be formed by extrusion or forging.
Gemäß einem weiteren Aspekt können beim Axial-Vorschub-Querwalzen oder Drückwalzen mehrere Drückwalzen verwendet werden, wobei bevorzugt drei Drückwalzen verwendet werden.According to a further aspect, a plurality of pressure rollers can be used in the case of the axial feed transverse rollers or pressure rollers, three pressure rollers preferably being used.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die mehreren Drückwalzen während des Drückwalzens zueinander radial und axial versetzt sein.According to a further aspect, the plurality of spinning rollers can be offset from one another radially and axially during spinning.
Gemäß einem weiteren Aspekt können wenigstens zwei Sätze von Drückwalzen vorgesehen sein. Die Drückwalzen eines Satzes weisen keine axiale (und radiale) Versetzung auf, die Sätze untereinander jedoch einen axialen Abstand voneinander.According to a further aspect, at least two sets of spinning rollers can be provided. The spinning rollers of a set are not axially (and radially) offset, but the sets are axially spaced apart.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Verfahren weiterhin umfassen: ein weiteres Drückwalzen der rohrförmigen Wand ohne Drückwalzdorn.According to a further aspect, the method can further comprise: a further flow-forming of the tubular wall without a flow-forming mandrel.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Verfahren weiterhin umfassen: Reduzieren eines Außendurchmessers der rohrförmigen Wand nach dem Axial-Vorschub-Querwalzen oder Drückwalzen.According to a further aspect, the method can further comprise: reducing an outer diameter of the tubular wall after the axial-feed cross-rolling or spinning.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Reduzieren des Außendurchmessers der rohrförmigen Wand durch Rundkneten oder Einziehen erfolgen.According to a further aspect, the outer diameter of the tubular wall can be reduced by swaging or drawing in.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Reduzieren des Außendurchmessers der rohrförmigen Wand ohne Dorn erfolgen.According to a further aspect, the reduction of the outer diameter of the tubular wall can take place without a mandrel.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Reduzieren des Außendurchmessers der rohrförmigen Wand mit einem in den Hohlraum eingesetzten Dorn erfolgen.According to a further aspect, the reduction of the outer diameter of the tubular wall can take place with a mandrel inserted into the cavity.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Verfahren weiterhin umfassen: Einfüllen eines Kühlmediums, insbesondere Natrium, in den Hohlraum; und Schließen des Hohlraums.According to a further aspect, the method can further comprise: filling a cooling medium, in particular sodium, into the cavity; and closing the cavity.
Erfindungsgemäß wird das Problem weiterhin gelöst durch Hohlventil, welches einen Ventilkörper umfasst, der unter Verwendung des vorstehenden Verfahrens hergestellt wurde.According to the invention, the problem is further solved by a hollow valve which comprises a valve body which was produced using the above method.
FigurenlisteFigure list
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren genauer beschrieben, wobei
-
1A -1F verschiedene Zwischenschritte der erfindungsgemäßen Herstellung eines Ventilkörpers eines Hohlventils (dargestellt in1D bzw.1F) aus einem Rohling (dargestellt in1A) zeigen; -
2 eine Schnittansicht während des Drückwalzens zeigt; und -
3 eine Schnittansicht während des Axial-Vorschub-Querwalzen zeigt.
-
1A -1F various intermediate steps in the production of a valve body of a hollow valve according to the invention (shown in FIG1D or.1F) from a blank (shown in1A) demonstrate; -
2 Fig. 3 shows a sectional view during spin forming; and -
3 Figure 9 shows a sectional view during axial-feed cross-rolling.
Im Folgenden werden sowohl in der Beschreibung als auch in der Zeichnung gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Elemente oder Komponenten verwendet. Es ist zudem eine Bezugszeichenliste angegeben, die für alle Figuren gültig ist. Die in den Figuren dargestellten Ausführungen sind lediglich schematisch und stellen nicht notwendigerweise die tatsächlichen Größenverhältnisse dar.In the following, the same reference symbols are used for the same or similar elements or components both in the description and in the drawing. A list of reference symbols is also given which is valid for all figures. The designs shown in the figures are only schematic and do not necessarily represent the actual size relationships.
Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
In den
Bevorzugt dient als Ausgangspunkt, siehe
Der Rohling
In einem anschließenden Umformschritt wird aus dem Bodenabschnitt
Sowohl das Umformen des Rohlings
Im nächsten Bearbeitungsschritt, von
Hierzu wird erfindungsgemäß Drückwalzen bzw. Zylinderdrückwalzen über einem Drückwalzdorn
Das Drückwalzen führt also, aufgrund des eingesetzten Drückwalzdorns
Falls Abmessungen der Vorform
Abschließend (von
Das Reduzieren des Außendurchmessers der rohrförmigen Wand
Beim Rundkneten handelt es sich um ein inkrementelles Druckumformverfahren, bei dem in schneller Abfolge von verschiedenen Seiten in radialer Richtung auf das zu bearbeitende Werkstück eingehämmert wird. Durch den dadurch entstehenden Druck ,fließt‘ das Material sozusagen und die Materialstruktur wird nicht durch Zugspannungen verzerrt. Bevorzugt wird Rundkneten als Kaltumformverfahren, d.h. unterhalb der Rekristallisationstemperatur des bearbeiteten Materials, ausgeführt. Wesentlicher Vorteil der Verwendung von Rundkneten als abschließenden Umformschritt ist also, dass beim Rundkneten durch die radiale Krafteinleitung Druckspannungen induziert werden, wodurch das Auftreten von Zugspannungen, welche die Anfälligkeit für Risse erhöhen verhindert wird, insbesondere trifft dies für die Randschichten des Hohlschaftes zu. Das Rundkneten wirkt somit mit dem vorhergehenden, ebenfalls inkrementellen Umformverfahren des Drückwalzens auf vorteilhafte Weise zusammen, so dass optimale Materialeigenschaften, z.B. Festigkeit, erreicht werden.Rotary swaging is an incremental pressure forming process in which the workpiece to be machined is hammered in rapid succession from different sides in the radial direction. Due to the resulting pressure, the material flows, so to speak, and the material structure is not distorted by tensile stresses. Rotary swaging is preferably carried out as a cold forming process, ie below the recrystallization temperature of the processed material. The main advantage of using rotary swaging as the final forming step is that compressive stresses are induced during rotary swaging due to the radial introduction of force, which leads to the occurrence of tensile stresses, which make it susceptible to Increasing cracks is prevented, in particular this applies to the edge layers of the hollow shaft. The rotary swaging thus interacts in an advantageous manner with the preceding, likewise incremental forming process of flow-forming, so that optimal material properties, such as strength, are achieved.
Weitere Vorteile des Rundknetens als abschließenden Umformschritt - gegenüber Ziehverfahren oder „Necking“ (Einziehen) - sind durch eine bessere erreichbare Oberflächenqualität und durch eine relativ höhere Durchmesserreduzierung des Schaftes je Schritt gegeben. Aufgrund der hohen erreichbaren Oberflächenqualität und dadurch, dass die einhaltbaren Toleranzen beim Rundkneten sehr klein sind, ist eine Nachbearbeitung des Ventilschaftes meist nicht notwendig. Mit Freiformverfahren bzw. Stauchverfahren - wie z.B. Necking - lässt sich im Allgemeinen nur eine schlechtere Oberflächenqualität bzw. Toleranzeinhaltung erreichen. Dementsprechend sollte nach dem Rundkneten zur Reduzierung des Außendurchmessers der rohrförmigen Wand insbesondere kein weiterer Verfahrensschritt mittels eines Ziehverfahrens oder Neckings erfolgen.Further advantages of rotary swaging as a final forming step - compared to the drawing process or "necking" - are given by a better surface quality that can be achieved and by a relatively higher diameter reduction of the shank per step. Due to the high surface quality that can be achieved and the fact that the tolerances that can be maintained with rotary swaging are very small, post-processing of the valve stem is usually not necessary. With freeform processes or upsetting processes - e.g. Necking - in general, only a poorer surface quality or tolerance compliance can be achieved. Accordingly, no further process step by means of a drawing process or necking should take place after the rotary kneading to reduce the outer diameter of the tubular wall.
Um den Herstellungsprozess des Hohlventils abzuschließen kann weiterhin ein Kühlmedium, z.B. Natrium, über das nach außen offene Ende des Ventilschaftes in den Hohlraum des Ventilkörpers eingefüllt werden und anschließend dieses Ende des Ventilschaftes verschlossen werden, z.B. durch ein Ventilschaftendstück, welches, etwa mittels Reibschweißen oder einem anderen Schweißverfahren, angebracht wird (in den Figuren nicht dargestellt).To complete the manufacturing process of the hollow valve, a cooling medium, e.g. Sodium, via the end of the valve stem which is open to the outside, can be filled into the cavity of the valve body and then this end of the valve stem is closed, e.g. by a valve stem end piece, which is attached, for example by means of friction welding or another welding process (not shown in the figures).
Das Reduzieren des Außendurchmessers kann in mehreren Teilschritten erfolgen (ein Zwischenschritt ist beispielsweise in
In
Alternativ bestehen zwischen den Drückwalzen ein radialer und ein axialer Versatz, wie in
Der Verzicht auf einen axialen Versatz der Drückwalzen
Alternativ können auch mehrere Sätze (nicht gezeigt) von Drückwalzen angeordnet werden. Die Drückwalzen eines jeden Satzes
Gegen die rohrförmige Wand
Hierbei „fließt“ hierbei das Material der rohrförmigen Wand
Dabei bietet das Axial-Vorschub-Querwalzen den Vorteil, dass das Material bei der Umformung weniger bewegt und damit belastet wird. So wird auch die Wärmeentwicklung verringert. Der Prozess kann sowohl warm als auch kalt durchgeführt werden.Axial feed transverse rolling offers the advantage that the material is moved less during the forming process and is therefore less stressed. This also reduces the development of heat. The process can be done both warm and cold.
Mit dem Werkstück wird natürlich auch seine Fixierung, d. h. die Einspannung
In
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- Rohlingblank
- 44th
- napfförmiges Halbzeugcup-shaped semi-finished product
- 66th
- VorformPreform
- 88th
- Hohlraumcavity
- 1010
- BodenabschnittFloor section
- 1212
- Ventilkopf / VentiltellerValve head / valve disc
- 1414th
- rohrförmige Wandtubular wall
- 1616
- fertiggestellter Ventilkörper für Hohlschaftventilfinished valve body for hollow shaft valve
- 1818th
- fertiggestellter Ventilkörper für Hohltellerventilfinished valve body for hollow disk valve
- 2020th
- VentilschaftValve stem
- 2222nd
- DrückwalzdornFlow mandrel
- 2424
- DrückwalzePressure roller
- 2626th
- DrückwalzePressure roller
- 2828
- ReitstockTailstock
- 2929
- EinspannungRestraint
- 3030th
- Vorsprung / NaseProjection / nose
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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- EP 2325446 A1 [0003]EP 2325446 A1 [0003]
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WO (1) | WO2020182370A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114161080A (en) * | 2021-06-11 | 2022-03-11 | 贵州永红航空机械有限责任公司 | Machining method for thin-wall special-shaped pipe body parts |
CN114523027A (en) * | 2022-02-23 | 2022-05-24 | 西北工业大学 | Circular steering spinning forming method for spiral rib cylinder capable of eliminating annular rib filling height difference |
WO2022122645A1 (en) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | Winkelmann Powertrain Components Gmbh & Co. Kg | Process for manufacturing a rotor shaft |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114011941A (en) * | 2021-12-02 | 2022-02-08 | 西安航天动力机械有限公司 | Novel spinning machine structure and spinning method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07102917A (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Sodium-enclosed hollow engine valve manufacturing method |
EP0898055A1 (en) * | 1997-08-19 | 1999-02-24 | TRW Deutschland GmbH | Hollow valve for internal combustion engine |
EP2325446A1 (en) * | 2008-09-18 | 2011-05-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of manufacturing umbrella portion of hollow engine valve, and hollow engine valve |
CN104791040A (en) * | 2015-05-11 | 2015-07-22 | 怀集登云汽配股份有限公司 | Novel hollow sodium-filled valve |
EP2690262B1 (en) * | 2011-03-22 | 2016-04-20 | Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co., Ltd. | Method for manufacturing hollow engine valve |
DE102017114524A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Federal-Mogul Valvetrain Gmbh | Process for the production of cavity valves |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB461940A (en) * | 1936-01-27 | 1937-02-26 | William Scrimgeour | Improvements in or relating to the production of poppet valves |
JP5950440B2 (en) * | 2012-01-30 | 2016-07-13 | 三菱重工工作機械株式会社 | Method for manufacturing hollow engine valve |
DE102015220891A1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-04-27 | Federal-Mogul Valvetrain Gmbh | Internally cooled valve for internal combustion engines and method and apparatus for its manufacture |
DE102015118495A1 (en) * | 2015-10-29 | 2017-05-04 | WF Maschinenbau und Blechformtechnik GmbH & Co. KG | Method for producing a valve tappet and valve tappets |
-
2019
- 2019-03-12 DE DE102019106209.8A patent/DE102019106209A1/en active Pending
-
2020
- 2020-02-03 WO PCT/EP2020/052565 patent/WO2020182370A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07102917A (en) * | 1993-09-30 | 1995-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Sodium-enclosed hollow engine valve manufacturing method |
EP0898055A1 (en) * | 1997-08-19 | 1999-02-24 | TRW Deutschland GmbH | Hollow valve for internal combustion engine |
US6006713A (en) * | 1997-08-19 | 1999-12-28 | Trw Deutschi And Gmbh | Hollow valve for internal combustion engines |
EP2325446A1 (en) * | 2008-09-18 | 2011-05-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of manufacturing umbrella portion of hollow engine valve, and hollow engine valve |
EP2690262B1 (en) * | 2011-03-22 | 2016-04-20 | Mitsubishi Heavy Industries Machine Tool Co., Ltd. | Method for manufacturing hollow engine valve |
CN104791040A (en) * | 2015-05-11 | 2015-07-22 | 怀集登云汽配股份有限公司 | Novel hollow sodium-filled valve |
DE102017114524A1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Federal-Mogul Valvetrain Gmbh | Process for the production of cavity valves |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
FICKER, T.; HARDTMANN, A.: Entwicklung des Axial-Vorschub-Querwalzens an der TU Dresden - ein historischer Überblick von Anfang der 1970-er Jahre bis heute. www.uftscience.de, II/2012. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022122645A1 (en) * | 2020-12-07 | 2022-06-16 | Winkelmann Powertrain Components Gmbh & Co. Kg | Process for manufacturing a rotor shaft |
CN114161080A (en) * | 2021-06-11 | 2022-03-11 | 贵州永红航空机械有限责任公司 | Machining method for thin-wall special-shaped pipe body parts |
CN114523027A (en) * | 2022-02-23 | 2022-05-24 | 西北工业大学 | Circular steering spinning forming method for spiral rib cylinder capable of eliminating annular rib filling height difference |
CN114523027B (en) * | 2022-02-23 | 2023-12-22 | 西北工业大学 | Circular turning spinning forming method for spiral rib cylinder capable of eliminating height difference of circumferential rib filling |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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WO2020182370A1 (en) | 2020-09-17 |
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