DE102020103407A1

DE102020103407A1 - Thrust washer

Info

Publication number: DE102020103407A1
Application number: DE102020103407.5A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Fugel
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-02-11
Filing date: 2020-02-11
Publication date: 2021-08-12

Abstract

Axialscheibe, wobei sie aus einem einsatzgehärteten Stahlband (2) gestanzt ist.Axial disk, which is punched from a case-hardened steel strip (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Axialscheibe.The invention relates to an axial disk.

Eine Axialscheibe dient üblicherweise der axialen Abstützung oder Lagerung eines in der Regel drehbar gelagerten Bauteils, beispielsweise eines Planetenrades eines Planetengetriebes oder dergleichen. Ein Beispiel für eine solche Axialscheibe in Form einer Anlaufscheibe für ein Planetengetriebe ist aus DE 103 34 880 A1 bekannt. Das heißt, dass eine solche Axialscheibe demzufolge als Lagerscheibe dient, die eine Laufbahn für ein Wälzlager oder für eine Gleitlageranwendung darstellt.An axial disk is usually used to axially support or mount a component that is generally rotatably mounted, for example a planetary gear of a planetary gear or the like. An example of such an axial disk in the form of a thrust washer for a planetary gear is shown in FIG DE 103 34 880 A1 famous. This means that such an axial disk consequently serves as a bearing disk that represents a raceway for a roller bearing or for a plain bearing application.

Eine solche Axialscheibe kann als einfache flache Scheibe ausgeführt sein und als reine axiale Anlaufscheibe dienen, wie beispielsweise in DE 103 34 880 A1 beschrieben. Darüber hinaus kann eine solche Axialscheibe auch strukturiert sein, also beispielsweise mit einer Schmiermittelleitkontur oder Ähnlichem, die in einem Umformprozess eingearbeitet wird, versehen sein. Zur Herstellung einer solchen Axialscheibe wird üblicherweise ein Stahlband verwendet, aus dem die Axialscheibe ausgestanzt wird, wobei sich, wenn es die Zielgeometrie der Axialscheibe verlangt, hieran ein Umformschritt anschließen kann, im Rahmen dessen eine entsprechende dreidimensionale Umformung der flachen Scheibe erfolgt, sofern dies nicht bereits während des Stanzvorgangs vorgenommen wird. Um die Axialscheibe vor Verschleiß zu schützen, schließt sich an den Stanz- und gegebenenfalls Umformvorgang ein Härteschritt an, im Rahmen dessen die gestanzten Axialscheiben gehärtet werden, um die Materialhärte zu erhöhen. Dieser Härtevorgang ist mit einem oder mehreren Wärmebehandlungsschritten verbunden, im Rahmen welcher die Axialscheiben stark erhitzt und rasch abgekühlt werden. Hierbei kann es zu einem Verzug kommen, das heißt, dass sich die thermische Behandlung nachteilig auf die Geometriegenauigkeit der Scheibe auswirkt, mithin also die Formgenauigkeit hierunter leidet. Aus diesem Grund sind diese Wärmebehandlungen oft langdauernd und aufwändig ausgelegt, um etwaige nachteilige Auswirkungen auf die Formgenauigkeit zu vermeiden.Such an axial disk can be designed as a simple flat disk and serve as a pure axial thrust washer, for example in FIG DE 103 34 880 A1 described. In addition, such an axial disk can also be structured, that is to say provided, for example, with a lubricant guide contour or the like, which is incorporated in a forming process. To produce such an axial disk, a steel strip is usually used, from which the axial disk is punched out, and if the target geometry of the axial disk requires it, this can be followed by a reshaping step, during which a corresponding three-dimensional reshaping of the flat disk takes place, if this is not done is already carried out during the punching process. In order to protect the axial disk from wear, the stamping and, if necessary, forming process is followed by a hardening step, during which the stamped axial disks are hardened in order to increase the material hardness. This hardening process is associated with one or more heat treatment steps, in which the axial disks are heated strongly and quickly cooled. This can lead to a delay, which means that the thermal treatment has a disadvantageous effect on the geometrical accuracy of the pane, and consequently the dimensional accuracy suffers as a result. For this reason, these heat treatments are often designed to be long-lasting and complex in order to avoid any negative effects on the dimensional accuracy.

Während üblicherweise zur Herstellung der Axialscheiben ein weiches Stahlband verwendet wird, und die gestanzten respektive umgeformten Scheiben nachfolgend gehärtet werden, ist es aus DE 103 34 880 A1 bekannt, ein vorgehärtetes Stahlband zu verwenden und die Axialscheiben aus diesem auszustanzen. Dieses vorgehärtete Bandmaterial weist zwar eine deutlich höhere Grundhärte als weiches, nicht vorgehärtetes Stahlband auf, so dass die gestanzten Axialscheiben für Anwendungen eingesetzt werden können, bei denen keine allzu hohe Axiallast auf die entsprechenden Laufflächen wirken, wie beispielsweise im Rahmen einer Anwendung als einfache axiale Anlaufscheibe, wie in DE 103 34 880 A1 vorgesehen. Für Lageranwendungen, bei denen jedoch Härtegrade verlangt werden, wie sie für übliche Wälzlageranwendungen nötig sind, kann ein vorgehärtetes Stahlband nicht verwendet werden, da es die gewünschten Härtewerte nicht aufweist. Ein vorgehärtetes Stahlband, das derartige Härtewerte aufweisen würde, könnte dann aber nicht mehr gestanzt werden. Ein weiterer Nachteil der Verwendung eines vorgehärteten Stahlbandes ist ferner darin zu sehen, dass aufgrund der durch die Vorhärtung eingestellten Härte des Stahlbands, das nahezu durchgehärtet ist, die Axialscheibe nicht mehr umgeformt werden kann, also entsprechende Strukturen eingebracht respektive Geometrien eingeformt werden können, wie sie aber manchmal anwendungsbedingt erforderlich sind.While a soft steel strip is usually used to manufacture the axial disks, and the punched or shaped disks are subsequently hardened, it is over DE 103 34 880 A1 known to use a pre-hardened steel strip and to punch out the axial washers from it. This pre-hardened band material has a significantly higher basic hardness than soft, non-pre-hardened steel band, so that the stamped axial washers can be used for applications in which there is no excessive axial load on the corresponding running surfaces, such as in the context of an application as a simple axial thrust washer , as in DE 103 34 880 A1 intended. A pre-hardened steel strip cannot be used for bearing applications in which a degree of hardness is required, as is necessary for normal roller bearing applications, as it does not have the desired hardness values. A pre-hardened steel strip that would have such hardness values could then no longer be punched. Another disadvantage of using a pre-hardened steel strip is that due to the hardness of the steel strip set by the pre-hardening, which is almost completely hardened, the axial disk can no longer be reshaped, i.e. corresponding structures can be introduced or geometries can be shaped as they are but are sometimes required due to the application.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Axialscheibe anzugeben.The invention is therefore based on the problem of specifying an axial disk that is improved in comparison.

Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Axialscheibe vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass sie aus einem einsatzgehärteten Stahlband gestanzt ist.To solve this problem, an axial disk is provided according to the invention, which is characterized in that it is punched from a case-hardened steel strip.

Die Erfindung sieht vor, als Ausgangsmaterial für die Scheibenherstellung ein einsatzgehärtetes Stahlband zu verwenden, also weder ein weiches, thermisch nicht vorbehandeltes Stahlband noch ein vorgehärtetes Stahlband, wie bisher im Stand der Technik üblich. Stattdessen kommt ein einsatzgehärtetes Stahlband zur Anwendung, das ausgehend von einem unbehandelten Stahlband durch Aufkohlen, Härten und Anlassen nur an den oberflächennahen Randschichten gehärtet ist, nicht aber über den Bandquerschnitt. Durch das Einsatzhärten wird demzufolge eine harte Stahlbandoberfläche bei gleichzeitig weichem, zähem Kern erhalten. Dies wird erreicht, indem beim Einsatzhärten des Stahlbands die Randschicht des Bandes in einem zur Aufkohlung geeigneten Medium mit Kohlenstoff angereichert wird, so dass randschicht- bzw. oberflächennah Kohlenstoff eindiffundiert und sich ein von der Oberfläche zum Kern hin ergebendes Kohlenstoffprofil einstellt. An diesen Aufkohlungsschritt schließt sich zur Einstellung der Randhärte und der Einsatzhärtungstiefe das Härten und Anlassen an. Am Ende des Härtevorgangs liegt demzufolge ein einsatzgehärtetes Stahlband vor, das nur in sehr dünnen Oberflächenschichten gehärtet ist, während der Kern nach wie vor in einem weichen, vergüteten Zustand verbleibt.The invention provides for the use of a case-hardened steel strip as the starting material for the production of discs, that is to say neither a soft, thermally non-pretreated steel strip nor a pre-hardened steel strip, as has been customary in the prior art up to now. Instead, a case-hardened steel strip is used which, starting from an untreated steel strip, is hardened by carburizing, hardening and tempering only on the outer layers close to the surface, but not over the strip cross-section. As a result of the case hardening, a hard steel strip surface with a soft, tough core is obtained at the same time. This is achieved in that when the steel strip is case hardened, the edge layer of the belt is enriched with carbon in a medium suitable for carburizing, so that carbon diffuses in near the edge layer or surface and a carbon profile is established from the surface towards the core. This carburizing step is followed by hardening and tempering to set the surface hardness and the case hardening depth. At the end of the hardening process, there is therefore a case-hardened steel strip that is hardened only in very thin surface layers, while the core remains in a soft, tempered condition.

Dies erlaubt die Herstellung von Axialscheiben durch Stanzen aus dem einsatzgehärteten Stahlband, da die mechanischen Eigenschaften des einsatzgehärteten Standbandes ein Ausstanzen ohne weiteres ermöglichen. Die Oberflächenhärte bietet einerseits einen sehr guten Verschleißschutz, andererseits auch eine hinreichend hohe Belastbarkeit und auch eine hohe Dauerfestigkeit, verbunden mit einer guten Biegewechselfestigkeit resultierend aus dem nach wie vor zähen Kern. Daher eignen sich die Axialscheiben aus dem einsatzgehärteten Stahlband auch für sehr viele Anwendungen, in denen auch höhere Lasten anliegen, bis hin zu Wälzlageranwendungen, da die Härtewerte der einsatzgehärteten Randschichten die Anforderungen auch an einen solchen Einsatz erfüllen.This allows the production of axial disks by punching out of the case-hardened steel strip, since the mechanical properties of the case-hardened stationary strip enable it to be punched out easily. On the one hand, the surface hardness offers very good wear protection, on the other hand, a sufficiently high load-bearing capacity and also a high fatigue strength, combined with a good flexural fatigue strength resulting from the still tough core. The axial disks made from the case-hardened steel strip are therefore also suitable for a wide range of applications in which higher loads are applied, right up to roller bearing applications, since the hardness values of the case-hardened surface layers also meet the requirements for such an application.

Und nicht zuletzt besteht grundsätzlich die Möglichkeit, resultierend aus dem nach wie vor vorhandenen, weichen Kern des Scheibenmaterials, dass die Axialscheibe auch umgeformt werden kann, um entweder Strukturen einzubringen oder sonstige Geometrieänderungen vorzunehmen, was bei Verwendung eines vorgehärteten Stahlbands gerade nicht möglich ist.And last but not least, there is basically the possibility, resulting from the still existing, soft core of the disk material, that the axial disk can also be reshaped in order to either introduce structures or make other changes to the geometry, which is precisely not possible when using a pre-hardened steel strip.

Insgesamt bietet daher die Verwendung eines einsatzgehärteten Stahlbands überraschenderweise eine Reihe von Vorteilen gegenüber der bisherigen Verwendung entweder eines härtemäßig unbehandelten, weichen Stahlbands oder eines vorgehärteten Stahlbands. Denn zum einen entfallen etwaige dem Stanzen nachgeschaltete thermische Behandlungen zum Härten, da aufgrund der Einsatzhärtung bereits entsprechend harte oberflächennahe Randschichten gegeben sind. Zum anderen erlaubt es das einsatzgehärtete Stahlband mit dem zähen Kern, die Axialscheiben ohne Probleme auszustanzen und auch bei Bedarf umzuformen, ohne der Gefahr eines späteren Härteverzugs, da wie beschrieben keine Wärmebehandlung mehr folgt. Schließlich erlauben die mechanischen Eigenschaften einer solchen Axialscheibe, insbesondere die oberflächlichen Härtewerte, die Verwendung einer solchen Axialscheibe in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen, und insbesondere auch solchen, wo höhere Lasten anliegen, wie z. B. bei Wälzlagerbeanspruchungen, da durch das Einsatzhärten oberflächlich hinreichend hohe Härtewerte eingestellt werden können, bei gleichzeitigem Erhalt des weichen, zähen Kerns.Overall, therefore, the use of a case-hardened steel strip surprisingly offers a number of advantages over the previous use of either a soft steel strip that is untreated in terms of hardness or a pre-hardened steel strip. On the one hand, there is no need for any subsequent thermal treatments for hardening after punching, since the case hardening already gives rise to correspondingly hard edge layers close to the surface. On the other hand, the case-hardened steel strip with the tough core allows the axial disks to be punched out without any problems and, if necessary, also reshaped, without the risk of subsequent hardening distortion, since there is no more heat treatment as described. Finally, the mechanical properties of such an axial disk, in particular the superficial hardness values, allow the use of such an axial disk in a wide variety of applications, and in particular also those where higher loads are applied, such as, for. B. with roller bearing loads, because the case hardening can be set on the surface sufficiently high hardness values, while maintaining the soft, tough core.

Wie beschrieben weist die Axialscheibe im einfachsten Fall eine flache Form auf, kann aber auch hierbei eine beliebige Stanzgeometrie aufweisen, also beispielsweise über die Fläche mit Durchbrechungen versehen sein, oder entsprechende Randgeometrien aufweisen etc. Daneben besteht natürlich zusätzlich auch die Möglichkeit, dass die Axialscheibe ausgehend von einer ebenen Form eine durch Umformen erzeugte dreidimensionale Form aufweist, wobei unter einer dreidimensionalen Form grundsätzlich auch die Ausbildung oberflächlicher Strukturen wie beispielsweise von Beölungskonturen in Form von Schmiermittelnuten oder Ähnliches, die eingeprägt sind, oder tatsächliche dreidimensionale Umformungen wie Wölbungen oder dergleichen zu verstehen sind. Das heißt, dass beliebige Formen eingebracht werden können, beispielsweise durch Aufwölben oder lokales Aufbiegen, oder die Ausbildung randseitig abstehender Elemente für Verdrehsicherungen oder Kodierungen etc. All dies ist aufgrund der Verwendung eines einsatzgehärteten Stahlbands als Basismaterial ohne weiteres möglich.As described, the axial disk has a flat shape in the simplest case, but can also have any desired punching geometry, for example, be provided with openings over the surface, or have corresponding edge geometries, etc. has a three-dimensional shape generated by forming from a flat shape, whereby a three-dimensional shape basically also means the formation of superficial structures such as oiling contours in the form of lubricant grooves or the like that are embossed, or actual three-dimensional deformations such as bulges or the like. This means that any shapes can be introduced, for example by arching or local bending, or the formation of elements protruding at the edge for anti-rotation locks or coding, etc. All of this is easily possible due to the use of a case-hardened steel strip as the base material.

Die Umformung erfolgt zweckmäßigerweise durch Prägen mit einem entsprechenden Prägewerkzeug, wobei dieses Umformen zumeist dem eigentlichen finalen Stanzschritt vorgeschaltet ist. Das Bandmaterial wird also üblicherweise zunächst mit geringem Aufmaß am Innen- und Außendurchmesser vorgestanzt, woran sich der Prägeschritt anschließt, gefolgt vom finalen Stanzen auf das Fertigmaß. Alternativ dazu kann auch ein kombinierter Stanz-Präge-Schritt verwendet werden, mit dem die Axialscheibe aus dem Stahlband gearbeitet wird, das heißt, dass das Stanzen und Prägen quasi in einem Arbeitsgang erfolgt.The reshaping is expediently carried out by embossing with a corresponding embossing tool, this reshaping mostly preceding the actual final punching step. The strip material is therefore usually first pre-punched with a small oversize on the inside and outside diameter, which is followed by the embossing step, followed by the final punching to the finished size. As an alternative to this, a combined punching and embossing step can also be used, with which the axial disk is machined from the steel strip, that is to say that the punching and embossing take place in one operation.

Die Axialscheibe selbst sollte eine Dicke ≤ 3,0 mm, insbesondere ≤ 2,0 mm und vorzugsweise ≤ 1,5 mm aufweisen. Das heißt, dass das verwendete einsatzgehärtete Stahlband eine Stahlbanddicke ≤ 3,0 mm, insbesondere ≤ 2,0 mm und vorzugsweise ≤ 1,5 mm aufweist, welche Dicke die Axialscheibe beibehält. Die Tiefe der oberflächlich gehärteten Bereiche, also die Einhärtetiefe CHD bzw. EHT ist wie üblich ≥ 0,078 x Wälzkörperdurchmesser, der verbleibende Kern ist wie beschrieben nach wie vor hinreichend zäh.The axial disk itself should have a thickness of 3.0 mm, in particular 2.0 mm and preferably 1.5 mm. This means that the case-hardened steel strip used has a steel strip thickness of 3.0 mm, in particular 2.0 mm and preferably 1.5 mm, which thickness is retained by the axial disk. The depth of the superficially hardened areas, i.e. the hardening depth CHD or EHT, is, as usual, ≥ 0.078 x rolling element diameter, the remaining core is still sufficiently tough, as described.

Neben der Axialscheibe selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Axialscheibe, das sich dadurch auszeichnet, dass sie aus einem einsatzgehärteten Stahlband gestanzt wird.In addition to the axial disk itself, the invention also relates to a method for producing such an axial disk, which is characterized in that it is punched from a case-hardened steel strip.

Die Axialscheibe kann entweder eine ebene, also flache Form aufweisen, oder eine dreidimensionale Form, die durch Umformen erzeugt wird, wobei diese dreidimensionale Form auch die bloße Ausbildung etwaiger oberflächlicher Strukturierungen oder tatsächliche dreidimensionale Geometrien umfasst.The axial disk can either have a planar, that is to say flat shape, or a three-dimensional shape that is generated by forming, this three-dimensional shape also including the mere formation of any superficial structuring or actual three-dimensional geometries.

Diese dreidimensionale Form wird zweckmäßigerweise durch Prägen erzeugt, wobei dieses Prägen entweder in einem separaten Prägeschritt üblicherweise vor dem eigentlichen Stanzen vorgenommen wird. Alternativ dazu kann die Axialscheibe auch in einem kombinierten Stanz-Präge-Schritt erzeugt werden.This three-dimensional shape is expediently produced by embossing, this embossing either being carried out in a separate embossing step, usually before the actual punching. As an alternative to this, the axial disk can also be produced in a combined punching and embossing step.

Das verwendete Stahlband weist eine Dicke ≤ 3,0 mm, insbesondere ≤ 2,0 mm und vorzugsweise ≤ 1,5 mm auf. Dementsprechend weist auch die Axialscheibe eine Materialdicke ≤ 3,0 mm, insbesondere ≤ 2,0 mm und vorzugsweise ≤ 1,5 mm auf.The steel strip used has a thickness of 3.0 mm, in particular 2.0 mm and preferably 1.5 mm. Accordingly, the Axial disk has a material thickness of 3.0 mm, in particular 2.0 mm and preferably 1.5 mm.

Ein Beispiel für eine solche Axialscheibe ist eine Axialscheibe mit Laufbahnen für Wälzlageranwendungen. Da nur die flache Seite als Funktionsfläche, nämlich als Laufbahn benötigt wird, ergeben sich durch die erfindungsgemäße Verwendung eines einsatzgehärteten Stahlbands eine Reihe von Vorteilen. Zum einen kann, verglichen mit einem vorgehärteten und damit komplexer behandelten Stahlband, ein weniger aufwändig vorprozessiertes Bandmaterial verwendet werden. Es ist keine Wärmebehandlung zur eigentlichen Härteeinstellung erforderlich, was wiederum dazu führt, dass die Gefahr geometrischer Veränderungen infolge einer solchen Wärmebehandlung entfällt und die hohe Formgenauigkeit nach dem Stanz- oder Stanz-Präge-Vorgang beibehalten bleibt. Aufgrund des weichen Kerns ist die Scheibe auch auf Biegung beanspruchbar.An example of such an axial disk is an axial disk with raceways for roller bearing applications. Since only the flat side is required as a functional surface, namely as a raceway, the inventive use of a case-hardened steel strip results in a number of advantages. On the one hand, compared to a pre-hardened and thus more complex treated steel strip, a less complex preprocessed strip material can be used. No heat treatment is required for the actual hardness setting, which in turn means that the risk of geometrical changes as a result of such a heat treatment is eliminated and the high dimensional accuracy is retained after the punching or punching-embossing process. Due to the soft core, the disc can also be subjected to bending loads.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel sind Axialscheiben in Sonderbauformen, wie beispielsweise Axialscheiben mit entsprechenden Schmiermittelkonturen, beispielsweise einer evolventenartigen Beölungskontur, die durch Prägen hergestellt ist. Infolge der hier fehlenden Wärmebehandlung ergibt sich keinerlei Gefahr eines Geometrieverzugs der dreidimensional umgeformten Axialscheibe, wie aufgrund des weichen Kerns auch hier eine Biegebeanspruchung möglich ist.Another application example are axial disks in special designs, such as, for example, axial disks with corresponding lubricant contours, for example an involute-like oiling contour that is produced by embossing. As a result of the lack of heat treatment here, there is no risk of geometrical distortion of the three-dimensionally formed axial disk, as bending stress is also possible here due to the soft core.

Ein drittes Beispiel sind Axialscheiben mit umgestellten Verdrehsicherungen oder ähnlichen geometrischen Elementen, die im Stanz- oder Stanz-Präge-Vorgang randseitig ausgebildet werden. Auch diese Verdrehsicherungen, die nach dem Stanzen durch Umformen entsprechend umgestellt werden, können ohne weiteres ausgebildet werden, da es der weiche Kern problemlos zulässt.A third example are axial disks with repositioned anti-rotation devices or similar geometric elements that are formed on the edge in the punching or punching-embossing process. These anti-rotation locks, which are adjusted accordingly by reshaping after punching, can also be designed without further ado, since the soft core allows it without any problems.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung, geschnitten, einer erfindungsgemäßen Axialscheibe, und
2 eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

The invention is explained below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings. The drawings are schematic representations and show:

1 a schematic diagram, in section, of an axial disk according to the invention, and
2 a schematic diagram of the method according to the invention.

1 zeigt in Form einer Prinzipdarstellung eine erfindungsgemäße Axialscheibe 1, die hier als einfache ebene Anlaufscheibe ausgeführt ist, wie sie beispielsweise zur Abstützung eines Planetenrades eines Planetengetriebes verwendet werden kann. 1 shows an axial disk according to the invention in the form of a schematic diagram 1 , which is designed here as a simple flat thrust washer, as it can be used, for example, to support a planetary gear of a planetary gear.

Die Axialscheibe 1 wurde durch Stanzen aus einem einsatzgehärteten Stahlband 2 einer Dicke von vorzugsweise ≤ 3 mm hergestellt. Sie weist zwei Arbeits- oder Funktionsflächen 3, 4 auf, die im Betrieb belastet werden. Diese Flächen werden über einsatzgehärtete Randschichten 5, 6 des Stahlbands 2 gebildet respektive definiert, welche Randschichten 5, 6 im Querschnitt des Stahlbands 2 gestrichelt dargestellt sind. Die Randschichten 5, 6 erstrecken sich, letztlich unabhängig von der Dicke des Stahlbands 2 respektive der Axialscheibe 1, gemäß der Faustformel Einhärtetiefe = 0,078 x Wälzkörperdurchmesser tief in das Stahlbandmaterial, gefolgt von einem Kern 7, der nach wie vor weicher, also zäh ist, demzufolge also nicht gehärtet ist und nicht die hohen Härtewerte aufweist, wie sie die Randschichten 5, 6 zeigen.The axial washer 1 was made by punching from a case-hardened steel strip 2 a thickness of preferably ≤ 3 mm. It has two work or functional surfaces 3 , 4th that are loaded during operation. These surfaces are case-hardened surface layers 5 , 6th of the steel band 2 formed respectively defines which edge layers 5 , 6th in the cross section of the steel strip 2 are shown in dashed lines. The outer layers 5 , 6th extend, ultimately regardless of the thickness of the steel strip 2 or the axial disk 1 , according to the rule of thumb hardening depth = 0.078 x rolling element diameter deep into the steel strip material, followed by a core 7th which is still softer, i.e. tough, and consequently not hardened and does not have the high hardness values that the surface layers have 5 , 6th show.

Der Umstand, dass ein nur einsatzgehärtetes Stahlband 2 verwendet wird, erlaubt es, das Stahlband 2 entsprechend zu stanzen, also die Axialscheibe 1 aus dem Stahlband 2 herauszustanzen, obgleich die Randschichten 5, 6 hohe Härtewerte aufweisen, resultierend aus der grundsätzlichen Weichheit oder Zähigkeit des Kernmaterials. Darüber hinaus wäre grundsätzlich auch noch ein lokales Umformen möglich, um dreidimensionale Strukturen auszubilden, wenn erforderlich. Das Umformen ist aufgrund der Weichheit des Kernmaterials möglich. Ferner erlaubt die Weichheit des Kernmaterials auch eine gewisse Biegebeanspruchung. Die hohen Härtewerte der Randschichten 5, 6 erlauben es aber auch, die Axialscheibe 1 hinreichend stark zu belasten, lassen also auch Wälzlageranwendungen zu, da durch das Einsatzhärten lokale Randschichthärten mit Härtewerten erreicht werden können, wie sie für Wälzlageranwendungen vorgegeben sind.The fact that a case-hardened steel belt 2 is used, it allows the steel belt 2 to punch accordingly, i.e. the axial washer 1 from the steel band 2 punch out, although the edge layers 5 , 6th have high hardness values, resulting from the basic softness or toughness of the core material. In addition, local reshaping would basically also be possible in order to form three-dimensional structures, if necessary. Reshaping is possible due to the softness of the core material. Furthermore, the softness of the core material also allows a certain amount of bending stress. The high hardness values of the surface layers 5 , 6th but also allow the axial washer 1 Sufficiently strong loads also allow rolling bearing applications, since the case hardening enables local surface hardnesses to be achieved with hardness values that are specified for rolling bearing applications.

2 zeigt eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Ausgangsmaterial ist ein Stahlband 2, das hier exemplarisch von einer Rolle abgewickelt wird. Es wird eine Stanzvorrichtung 8, bei der es sich um eine kombinierte Stanz-Präge-Vorrichtung handeln kann, zugeführt, wo es bearbeitet wird, um aus dem Stahlband 2 die entsprechenden Axialscheiben 1 auszustanzen und gegebenenfalls während des Stanzvorgangs auch gleich umzuformen. Alternativ, wenngleich hier nicht gezeigt, kann der reinen Stanzvorrichtung eine Prägevorrichtung vorgeschaltet sein, über die das Stahlband 2 zunächst lokal geprägt wird, wonach das Ausstanzen erfolgt. 2 shows a schematic diagram to explain the method according to the invention. The starting material is a steel strip 2 , which is handled here by a role as an example. It becomes a punching device 8th , which can be a combined punching and embossing device, is supplied where it is processed to from the steel strip 2 the corresponding axial washers 1 punched out and, if necessary, also reshaped immediately during the punching process. Alternatively, although not shown here, the pure punching device can be preceded by an embossing device via which the steel strip 2 is first locally embossed, after which the punching takes place.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: AxialscheibeThrust washer
22: StahlbandSteel belt
33: Arbeits- oder FunktionsflächeWork or functional area
44th: Arbeits- oder FunktionsflächeWork or functional area
55: RandschichtEdge layer
66th: RandschichtEdge layer
77th: Kerncore
88th: StanzvorrichtungPunching device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 10334880 A1 [0002, 0003, 0004]

Claims

Axial disk, characterized in that it is punched from a case-hardened steel strip (2).

Axial washer after Claim 1 , characterized in that, starting from a planar shape, it has a three-dimensional shape produced by forming.

Axial washer after Claim 2 , characterized in that it is shaped by embossing.

Axial washer after Claim 3 , characterized in that it is produced from the steel strip (2) in a combined punching and embossing step.

Axial washer according to one of the preceding claims, characterized in that it has a thickness of 3.0 mm, in particular 2.0 and preferably 1.5 mm.

Method for producing an axial disk (1), characterized in that it is punched from a case-hardened steel strip (2).

Procedure according to Claim 6 , characterized in that it is created by reshaping a three-dimensional shape.

Procedure according to Claim 7 , characterized in that the three-dimensional shape is generated by embossing.

Procedure according to Claim 8 , characterized in that it is generated in a combined punching-embossing step, or that it is first embossed and then punched.

Method according to one of the Claims 6 until 9 , characterized in that a steel strip (2) with a thickness ≤ 3.0 mm, in particular ≤ 2.0 mm and preferably ≤ 1.5 mm is used.