DE1082482B

DE1082482B - Process for forging multi-stroke crankshafts

Info

Publication number: DE1082482B
Application number: DEM38546A
Authority: DE
Inventors: Adolf Schwartz
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1958-08-07
Filing date: 1958-08-07
Publication date: 1960-05-25

Description

Verfahren zum Schmieden von mehrhubigen Kurbelwellen Kurbelwellen, z. B. für Großbrennkraftmaschinen, werden in verschiedener Weise, z. B. auch durch Gesenkpressen hergestellt. Bei einem bekannten Verfahren, bei dem ein einteiliger, Wangen und Kurbelzapfen gleichzeitig formender Preßstempel verwendet wird, sind aber außerordentlich hohe Preßdrücke erforderlich, um die Gesenkform auszufüllen, Darüber hinaus ist dabei eine erhebliche Gratbildung nicht zu vermeiden.Process for forging multi-stroke crankshafts, crankshafts, z. B. for large internal combustion engines are in various ways, for. B. also through Die presses manufactured. In a known method in which a one-piece, The cheeks and the crank pin are used to simultaneously form the press ram but extremely high pressing pressures are required to fill the die, In addition, considerable burr formation cannot be avoided.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird eine Rundstange vom Durchmesser der Kurbel- bzw. Lagerzapfen an benachbarten Kurbel- und Lagerzapfenabschnitten erfaßt und zwischen ihnen zentrisch bei örtlicher Erhitzung zu Kurbelwangen vorgestaucht, worauf der Kurbelhub bei weiterem Stauchen winkelgerecht durchgesetzt und fertiggeschmiedet wird. Abgesehen von der dabei auftretenden, nachteiligen Faltenbildung erfordert dieses Verfahren auch infolge des gleichzeitigen Biegens und Stauchens erhebliche Pressenkräfte.In another known method, a round rod is made in diameter the crank or bearing pin on adjacent crank and bearing pin sections captured and between them centrically compressed to form crank webs when heated locally, whereupon the crank stroke is enforced at the right angle and finish forged with further upsetting will. Apart from the disadvantageous wrinkling that occurs in this process this process is also considerable as a result of the simultaneous bending and upsetting Press forces.

Man hat auch schon einen Kurbelhub dadurch hergestellt, daß nacheinander die erste und zweite, nach Umfang und Dicke der Fertigform entsprechende Einzelwange durch axialen Schub erzeugt wird, und zwar in der Weise, daß der zwischen den Einspannstellen liegende, freie Abschnitt im Verlauf eines Kröpfvorgangs mit zunehmend versetzten Achsen des Lager- und Kurbelzapfens gestaucht wird.A crank stroke has also already been established in that one after the other the first and second single cheek corresponding to the size and thickness of the finished form is generated by axial thrust, in such a way that the between the clamping points lying, free section in the course of a cranking process with increasingly staggered Axes of the bearing and crank pin is compressed.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird zwar ebenfalls ein Wangenabschnitt nach dem anderen verformt. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem die den Durchmesser der Kurbel- bzw. Lagerzapfen aufweisende Rundstange an benachbarten Kurbel- und Lagerzapfenabschnitten erfaßt und zwischen ihnen zentrisch bei örtlicher Erhitzung zu Kurbelwangen vorgestaucht wird, worauf der Kurbelhub winkelgerecht durchgesetzt und fertiggeschmiedet wird.In the method according to the invention, a cheek section is also used deformed one after the other. The invention relates to a method in which the round rod having the diameter of the crank pin or bearing pin on adjacent ones Crank and journal sections detected and centrically between them at local Heating is pre-compressed to crank webs, whereupon the crank stroke is angularly correct is enforced and forged.

Die Erfindung besteht darin, daß jeweils eine nach Umfang und Dicke der Fertigform entsprechende Einzelwange im Gesenk geformt wird, die an ihrem im Bereich des Lagerzapfens liegenden und ihm zugewandten Scheitelteil und an ihrem im Bereich des Kurbelzapfens liegenden und ihm zugewandten Scheitelteil abgeschrägt ist, worauf nach Wieder erhitzen des ganzen Kurbelstückes zunächst die beiden Wangen und dann der Kurbelzapfen durchgesetzt werden.The invention consists in that each one according to the scope and thickness the finished form corresponding single cheek is formed in the die, which is attached to its im Area of the journal lying and facing it apex part and on her beveled apex part lying in the area of the crank pin and facing it is, whereupon, after re-heating the whole crank piece, first the two cheeks and then the crank pin are enforced.

Der Ablauf des zweiten Verfahrensschrittes, nämlich des Durchsetzens von Wangen und Kurbelzapfen, entspricht einem älteren, nicht vorbekannten Vorschlag.The sequence of the second process step, namely enforcement of cheeks and crank pins, corresponds to an older, not previously known proposal.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird nicht nur die Verformungsarbeit bei der Fertigstellung der Kurbelwelle wesentlich verringert, sondern durch Anbringen einer Abschrägung am Übergang zum Lagerzapfen und Kurbelzapfen gleichzeitig die Faltenbildung verhindert und ein einwandfreier Faserverlauf gewährleistet. Die Verwendung kleinerer Pressen ermöglicht außerdem eine billigere Herstellung.The measures according to the invention not only reduce the work of deformation significantly reduced in the completion of the crankshaft, but by attaching it a bevel at the transition to the bearing pin and crank pin at the same time Prevents wrinkling and ensures perfect fiber flow. The usage smaller presses also allow cheaper manufacture.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die Presse zum Stauchen der Wangen, Fig. 2 einen einzelnen Hub in größerem Maßstab. Das als Ausgangsmaterial zum Herstellen der Kurbelwelle l dienende Stangenmaterial vom Durchmesser der Lager- bzw. Kurbelzapfen 2 wird vorzugsweise in einer liegenden Presse, bestehend aus dem Pressenkopfstück 3 und dem Pressentisch 4, verarbeitet. Auf den beide verbindenden Säulen 5 ist das Pressenhaupt 6 mittels Preßkolben 7 verschiebbar. Am Pressenhaupt sind Klemmbacken 8 vorgesehen, die über Kniehebel 9 durch Kolben 10 betätigt werden. Je nach der Stellung der Kolben sind Werkstückstange und Pressenhaupt fest miteinander verbunden, oder es ist das Verschieben der Stange in Achsrichtung zum Zwecke ihres Weitertransportes möglich. Auf dem Pressentisch 4 ist ein Preßgesenk 11 mit einem Formraum gemäß der zu formenden Wange befestigt. Dieses Gesenk ist mehrteilig und beispielsweise durch Kolben 12 zusammengehalten und verstellbar, um das Weiterschieben der angestauchten Welle zur Formung der nächsten Wange zu ermöglichen. Zwischen Preßgesenk 11 und Pressenhaupt 6 ist ein Druckring 13 angeordnet, der beispielsweise durch für sich einsetzbare und auswechselbare Stützen 14 gegen das Pressenhaupt abgestützt werden kann und der die andere Stirnseite der zu formenden Wange fertigpreßt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows the press for upsetting the cheeks, FIG. 2 shows a single stroke larger scale. The one used as the starting material for manufacturing the crankshaft l Rod material of the diameter of the bearing or crank pin 2 is preferred in a horizontal press, consisting of the press head piece 3 and the press table 4, processed. On the two connecting columns 5, the press head 6 is by means Plunger 7 displaceable. Clamping jaws 8 are provided on the press head, which over Toggle lever 9 can be actuated by piston 10. Depending on the position of the pistons are Workpiece bar and press head are firmly connected to one another, or it is moving the rod in the axial direction for the purpose of their further transport possible. On the press table 4, a press die 11 is attached with a molding space corresponding to the cheek to be molded. This die is made up of several parts and is held together, for example, by pistons 12 and adjustable to advance the upset shaft to form the next Allow cheek. Between the press die 11 and the press head 6 is a pressure ring 13 arranged, for example by usable and interchangeable Supports 14 can be supported against the press head and the other end face finish pressing the cheek to be shaped.

Nach dem Stauchen der einzelnen Wangen in der in Fig. 1 gezeigten Weise wird nach nochmaliger Erwärmung das Durchsetzen der Hübe in einer (nicht dargestellten) weiteren Gesenkvorrichtung ausgeführt, die gemäß einem älteren Vorschlag ausgebildet. ist. Diese kann als Säulenpresse ausgebildet -sein und aus einem durch Kolben od. dgl. verschiebbaren Pressenhaupt mit rahmenartigen Stempeln zürn" Durchsetzen der Wangen und einem unabhängigen bewegbaren Stempel zum Durchsetzen des Kurbelzapfens bestehen.After compressing the individual cheeks in the one shown in FIG Way becomes after repeated heating the enforcement of the strokes executed in a (not shown) further die device according to an older proposal trained. is. This can be designed as a column press -be and from a piston or the like. Slidable press head with frame-like Stamp angry "enforcing the cheeks and an independent movable stamp exist to push through the crank pin.

=Das Untergesenk"kann -auf einen verschiebbaren Tisch montiert sein und so das Nachsetzen der Welle zum Herstellen der einzelnen Hübe außerhalb der Presse ermöglichen. Der Unterholm der Presse ist in bekannter Weise mit einem Ausstoßstempel versehen, der die untere Hälfte des Zapfens umschließt. Um die Stellung der einzelnen Hübe zueinander festlegen zu können, ist das freie Ende der Kurbelwelle mit einem bekannten, in Arbeitsrichtung verschiebbaren Ständer über eine mit Spannbacken versehene Seheibe verbunden, die beispielsweise über ein Schneckengetriebe drehbar und gegen eine feste, als Teilkreis dienende Lochscheibe einstellbar ist.= The lower die "can be mounted on a movable table and so the repositioning of the shaft to produce the individual strokes outside of the Enable press. The lower beam of the press is in a known manner with an ejector provided, which encloses the lower half of the pin. To the position of each To be able to set strokes to each other, the free end of the crankshaft is with a known, displaceable in the working direction stand provided with clamping jaws Seheibe connected, for example via a worm gear rotatable and against a fixed perforated disc serving as a pitch circle is adjustable.

Die Herstellung der Kurbelwelle geschieht in der folgenden Weise: Nach örtlicher, vorzugsweise induktiver Erwärmung werden die einzelnen Wangen nacheinander in der Stauchpresse nach Fig. 1 zentrisch oval gestaucht. Die Formräume des Gesenks sind dabei derart ausgebildet, daß die Wangen in ihrer endgültigen Breite und Form und mit Anschrägungen 26, 27 entstehen. Nach neuerlicher Erwärmung wird hierauf jeder Hub winkelgerecht durchgesetzt, indem die Stempel für die beiden Wangen und den Kurbelzapfen gleichzeitig und gleichmäßig bewegt und nach Beendigung des Durchsetzens der Wangen in Hubstellung der Kurbelzapfen durch weiteres Durchsetzen fertiggepreßt wird. Die Welle wird sodann um einen Hub axial weiterverschoben, die Haltevorrichtung am Ende der Welle um einen bestimmten Winkel gedreht und der nächste Hub durch Nacheinanderpressen in der gleichen Weise fertiggestellt.The crankshaft is made in the following way: After local, preferably inductive heating, the individual cheeks are successively in the upsetting press according to FIG. 1 centrically ovally upset. The mold spaces of the die are designed in such a way that the cheeks in their final width and shape and with bevels 26, 27 arise. After renewed warming, this will appear each stroke is enforced at the correct angle by the punches for the two cheeks and moves the crank pin at the same time and evenly and after completion of the enforcement the cheeks in the stroke position of the crank pin finished-pressed by further pushing through will. The shaft is then moved axially by one stroke, the holding device at the end of the shaft rotated by a certain angle and the next stroke by pressing one after the other finished in the same way.

Claims

PATENT CLAIM: Process for forging multi-stroke crankshafts, starting from a round rod with the diameter of the crank or bearing pin, which is gripped at adjacent crank and bearing pin sections and is compressed centrally between them when heated locally to form crank webs, whereupon the crank stroke is implemented at the correct angle and finish forged is, characterized in that when pre-upsetting an individual cheek corresponding to the circumference and thickness of the finished form is formed in the die, which is beveled on its apex part lying in the area of the bearing pin and facing it and on its apex part lying in the area of the crank pin and facing it, whereupon, after reheating the entire crank piece, first the two cheeks and then the crank pin are enforced. Documents considered: French Patent Nos. 817 260, 1127 363.