DE10238871B3 - Process for separating a bushing from a pipe clamped in a matrix comprises cutting the pipe material along a separating line using a cutting tool and separating the bushing by a brittle fracture produced on application of axial force - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen einer Buchse von einem Rohr nach dem Oberbegriff des Patentapruchs 1.The invention relates to a method for separating a bush from a pipe according to the preamble of Patent Attorney 1.
In der
In der
Beim Abtrennen von dickwandigem Rohrmaterial und hoher. geforderter Präzision, wie z. B. bei der Vereinzelungen von Zylinderlaufbuchsen aus einem rundgekneteten Rohr kann es jedoch bei der Anwendung der oben genannten Matrize zu Verformungen im Schnittbereich kommen.When separating thick-walled pipe material and higher. required precision, such as B. in the separation of cylinder liners from a However, round-kneaded pipe may be used in the application of the above Die come to deformations in the cutting area.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Abtrennen einer Buchse bereitzustellen, bei dem an der Schnittkante eine Deformation weitgehend verhindert wird.The object of the invention is a To provide a method for separating a socket, in which the cutting edge deformation is largely prevented.
Die Lösung der Aufgabe besteht in einem Verfahren nach Patzenanspruch 1. The solution to the problem consists in a method according to claim 1.
Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Rohr in eine Matrize eingespannt. Ein auf einer Welle drehbar gelagertes Schneidewerkzeug wird in das Rohr eingeführt. Das Schneidewerkzeug führt eine Drehbewegung aus, gleichzeitig wird die Welle an einer Innenoberfläche des Rohrs entlanggeführt, wobei ein Schnitt entlang einer Trennlinie durch das Schneidewerkzeug erfolgt.To carry out the method is a tube clamped in a die. A rotatably mounted on a shaft Cutting tool is inserted into the pipe. The cutting tool performs a rotary motion from, at the same time, the shaft on an inner surface of the Along the pipe, wherein a section along a parting line through the cutting tool he follows.
Hierbei wird das Rohrmaterial durch das Schneidewerkzeug innenwandig angerissen. Durch das Eindringen des Schneidewerkzeugs in das Rohrmaterial wird eine axiale Kraft auf das Rohr ausgeübt. Bei bestimmten spröden Materialien ist diese Kraft ausreichend, einen Sprödbruch entlang der Trennlinie auszulösen. Zur Erhöhung der Prozesssicherheit wird dieser axialen Kraft eine weitere, von außen angelegte axiale Kraft überlagert.Here, the pipe material is through the cutting tool torn inside wall. By penetration the cutting tool into the pipe material becomes an axial force exercised on the pipe. at certain brittle Materials, this force is sufficient, along a brittle fracture to trigger the dividing line. To increase the process safety will give this axial force another, of Outside superimposed applied axial force.
Mit Hilfe des Verfahrens kann eine genaue, spanfreie Trennung erzielt werden. Die Buchse ist an den Trennflächen nahezu gratfrei und muss nicht nachgearbeitet werden, Es bedarf keiner Schmierhilfsmittel, was aus ökologischer Sicht vorteilhaft ist und es kommt zu keiner plastischen Verformung an der Trennfläche, was für eine prozesssicheren Weiterverarbeitung der Zylinderlaufbuchse von Bedeutung ist.With the help of the procedure, a accurate, chip-free separation can be achieved. The socket is attached to the Partitions almost burr-free and does not have to be reworked, it needs no lubricant, which is beneficial from an environmental point of view is and there is no plastic deformation at the interface, which for one Reliable processing of the cylinder liner of importance is.
Weiterhin ist es zweckmäßig, dass ein Rohr durch eine geeignete Einspannvorrichtung um das Schneidewerkzeug gedreht wird. Hierbei bleibt das Schneidewerkzeug entweder starr auf der Welle stehen oder wird zu Unterstützung des Trennvorgangs ebenfalls gedreht. Das Schneidewerkzeug wird ebenfalls entlang der Trennlinielinie bewegt.Furthermore, it is expedient that a pipe through a suitable jig around the cutting tool is turned. Here, the cutting tool either rigid standing on the shaft or is in support of the separation process as well turned. The cutting tool also goes along the dividing line emotional.
Erfindungsgemäß hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, eine umlaufende Vorspannung in radiale Richtung entlang der Rohroberfläche anzulegen. Die Vorspannung wird bevorzugt durch die oder durch einen Teil der Matrize ausgeübt und sie führt zu einer leichten elastischen Verformung der Rohroberfläche. Durch die elastische Verformung wird eine Kerbspannung entlang der Trennlinie erzeugt. Durch diese Kerbspannung wird an der Trennlinie ab einer kritischen Schnitttiefe der Sprödbruch entlang der Trennfläche eingeleitet.According to the invention, it has proved to be expedient to apply a circumferential bias in the radial direction along the pipe surface. The bias is preferred by or through a portion of Matrix exercised and she leads to a slight elastic deformation of the tube surface. By the elastic deformation becomes a notch stress along the parting line generated. This notch stress is at the dividing line from a critical Cutting depth of brittle fracture along the dividing surface initiated.
Die Vorspannung kann durch einen umlaufenden Keil erzeugt werden. In diesem Fall verläuft die Trennlinie bevorzugt direkt an einer dem Keil gegenüberliegenden Linie.The bias can be through a wraparound wedge are generated. In this case, the Dividing line preferably directly on a wedge opposite Line.
Ebenfalls ist es zweckmäßig, eine flächige Vorspannung aufzubringen, wobei die Trennlinie in der elastisch verformten Zone verläuft.It is also appropriate, a planar preload Apply, wherein the dividing line in the elastically deformed zone runs.
Bei der Anwendung einer umlaufenden Vorspannung kann ebenfalls unerstützend zur Auslösung des Sprödbruchs eine Kraft in axiale Richtung an das Rohr angelegt werden.When applying a circulating Preload can also unsupportive to trigger the brittle fracture a force is applied to the pipe in the axial direction.
Ebenfalls zur Unterstützung des Trennvorgangs kann zusätzlich noch eine Biegespannung mit mindestens einer Kraftkomponente in radialer Richtung angelegt werden. Der Trennvorgang wird dadurch beschleunigt.Also in support of the Separation process may additionally still a bending stress with at least one force component in radial direction are applied. The separation process is characterized accelerated.
Ferner kann es zweckmäßig sein, die Spannungen in Form von Schwingungen anzulegen. Durch geeignete Wahl der Amplituden und der Frequenzen kann auf diese Weise in Abhängigkeit des zu trennenden Materials eine besonders gleichmäßige Trennfläche geschaffen werden.Furthermore, it may be appropriate to apply the stresses in the form of vibrations. By suitable Choice of amplitudes and frequencies can be done this way in dependence the material to be separated creates a particularly uniform interface become.
Durch das Anlegen der Matrize kann gleichzeitig eine Prägung einer Buchsenaußenfläche erfolgen. Hierzu ist in Spannbacken der Matrize ein Prägemuster, beispielsweise eine Kreuzrände lung eingebracht, die durch einen Einspannvorgang auf die Oberfläche der Buchse übertragen wird. Die Prägung auf der Buchsenoberfläche ist vorteilhaft beim Eingießen der Buchse als Zylinderlaufbuchse in ein Zylinderkurbelgehäuse. Eine Verbindung eines Gießmetalls und der Zylinderlaufbuchse wird hierdurch verbessert. Die Verbindung besteht durch Verankerungen, des Gießmetalls an der rauen Buchsenoberfläche und/oder durch partielles Anschmelzen.By applying the matrix can at the same time a coinage a bush outer surface done. For this purpose, in clamping jaws of the die an embossing pattern, for example a Cross border introduced by a clamping operation on the surface of the Transfer socket becomes. The imprint on the socket surface is beneficial when pouring the bushing as a cylinder liner in a cylinder crankcase. A Connection of a cast metal and the cylinder liner is thereby improved. The connection consists of anchors, the casting metal on the rough socket surface and / or by partial melting.
Ebenfalls vorteilhaft im Hinblick auf das Eingießen der Buchse in ein Zylinderkurbelgehäuse ist das Erzeugen eines von einem rechten Winkel abweichenden Trennfläche. Bevorzugt beträgt der Winkel bezüglich der Rohrmittelachse zwischen 85° und 45°, insbesondere zwischen 55° und 85°. Die so entstehende Anschrägung der Zylinderlaufbuchse dient ebenfalls zur besseren Verschmelzung zwischen dem Gießmetall und der Zylinderlaufbuchse.Also advantageous with regard to the pouring of the bush into a cylinder crankcase is the production of a deviating from a right angle separation surface. Preferably, the win angle with respect to the pipe center axis between 85 ° and 45 °, in particular between 55 ° and 85 °. The resulting taper of the cylinder liner also serves to better fusion between the casting metal and the cylinder liner.
Es hat sich ergeben, dass der Durchmesser der Schneidewerkzeuge kleiner sein sollte als der halbe Rohrinnendurchmesser. Auf diese Weise kann das Schneidewerkzeug besser winklig angestellt werden und es entsteht mehr Freiraum für die Ausführung des Schnittes. Zudem wird durch einen kleineren Durchmesser des Schneidwerkzeugs der spezifische Flächendruck an einer Berührungslinie von Schneidewerkzeug und Rohr erhöht.It has turned out that the diameter of the Cutting tools should be smaller than half the pipe inside diameter. In this way, the cutting tool can be made better angle and it creates more space for execution of the cut. In addition, due to a smaller diameter of the Cutting tool the specific surface pressure at a contact line increased by cutting tool and pipe.
Bevorzugte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Verfahren werden an Hand der Figuren näher beschrieben.Preferred embodiments of the inventive method become closer to the figures described.
Dabei zeigen:Showing:
In
Die Welle
Das Schneidewerkzeug
Die kritische Tiefe
Bei dem in diesem Beispiel zu trennenden Rohrmaterial,
einer übereutektischen
Aluminium-Silizium-Legierung mit einem Si-Anteil von 25 % liegt die kritische
Tiefe bei 10 % der Dicke des Buchsenrandes
Durch den Sprödbruch wird eine relativ raue Trennfläche erzeugt, was wiederum bei einem Eingießen der Zylinderlaufbuchse in ein Zylinderkurbelgehäuse vorteilhaft ist. Die raue Oberfläche (Trennfläche) wirkt haftvermittelnd zu einer Aluminiumschmelze, durch die das Zylinderkurbelgehäuse gebildet wird.The brittle fracture creates a relatively rough separation surface, which in turn when pouring the cylinder liner in a cylinder crankcase is advantageous. The rough one surface (Interface) acts as an adhesion agent to an aluminum melt, through which the cylinder crankcase is formed.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielte
Trennfläche
weist keinen Grat an einer inneren Schnittkante
In
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der
Erfindung sind in den Figuren
In
Die in
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
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Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
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