DE1218848B - Process for forging individual crank lifts, especially for semi-assembled crankshafts - Google Patents
Process for forging individual crank lifts, especially for semi-assembled crankshaftsInfo
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
- B21K1/08—Making machine elements axles or shafts crankshafts
Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL: Int. CL:
B 21kB 21k
Deutsche Kl.: 49 ir 16German class: 49 ir 16
Nummer: 1218 848Number: 1218 848
Aktenzeichen: 0100841 b/49 iFile number: 0100841 b / 49 i
Anmeldetag: 14. April 1964Filing date: April 14, 1964
Auslegetag: 8. Juni 1966Opening day: June 8, 1966
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warmschmieden von einzelnen Kurbelhüben, mit einer den günstigen Faserverlauf eines volumengerechten Rundstabes aufrechterhaltenden Verformung durch Stauchen und Biegen der Wangenbereiche und durch anschließende Fertigformung durch Brennschneiden oder Spanabnahme.The invention relates to a method for hot forging individual crank strokes, with one of the favorable fiber orientation of a volume-based round rod maintaining deformation by upsetting and bending of the cheek areas and subsequent final shaping by flame cutting or chip removal.
Nach einem bekannten Gesenkschmiedeverfahren wird ein runder Rohling im ersten Arbeitsschritt flachgepreßt. Im zweiten Arbeitsschritt wird der Kurbelzapfen mittels eines Stempels in einem Gesenk durchgesetzt. Die in Längsrichtung des Rohlings verlaufende Schmiedefaser wird dabei von dem Stempel teilweise durchschnitten und der restliche, dem Kurbelzapfenquerschnitt entsprechende Teil parallel verschoben. Ein als günstig zu bezeichnender Faserverlauf wird durch Anwendung dieses Verformungsganges bereits ausgeschlossen. Im folgenden, dritten Arbeitsschritt wird der im Gesenk teilweise fertiggestellte Hubrohling mit Hilfe einer Halte- und Innenformvorrichtung fertiggeschmiedet. Diese umgrenzt den Kurbelhub bis auf die äußeren Planflächen vollständig und ist am Durchlaß für den Kurbelzapfen teilbar und verriegelbar. Die äußeren Planflächen werden beim Fertigschmieden von den Werkzeugen einer Freiformschmiedepresse geformt, während der Abstand der Planflächen und der Umfang der Kurbelwangen von der Halte- und Innenformvorrichtung festgelegt werden.According to a well-known drop forging process, a round blank is produced in the first work step pressed flat. In the second step, the crank pin is placed in a die using a punch enforced. The forged fiber, which runs in the longitudinal direction of the blank, is thereby held by the punch partially cut through and the remaining part, corresponding to the crank pin cross section, shifted in parallel. A fiber course that can be described as favorable is achieved by using this deformation process already excluded. In the following, third work step, the one that is partially completed in the die Lifting blank with the help of a holding and internal forming device finish forged. This completely delimits the crank stroke except for the outer plane surfaces and is separable and lockable at the passage for the crank pin. The outer planar surfaces are formed by the tools of an open-die forging press during finish forging, while the Distance between the flat surfaces and the circumference of the crank webs be determined by the holding and internal forming device.
Bei einem anderen bekannten Gesenkverfahren wird im ersten Arbeitsschritt ein Formling mit längsgerichtetem Faserverlauf geschmiedet oder durch Spanabnahme gefertigt, dessen mittlerer Teil die Maße des Kurbelzapfens besitzt und dessen Enden dicker, keulenartig ausgebildet sein müssen, damit für die Kurbelwangen genügend große Volumen vorhanden sind. Die Herstellung des Formlings kann nach dem Verfahren auch durch Anstauchen der keulenartigen Enden, ausgehend vom zylindrischen Rundstab, in einem besonderen Gesenk erfolgen. Der Formling wird im zweiten Arbeitsschritt in einer speziellen Vorrichtung U-förmig gebogen und im dritten Schritt unter reinen Gesenkschmiedebedingungen zu einem fertigen Hubrohling ausgeschmiedet, dessen mechanische Weiterbearbeitung auf ein Minimum beschränkt bleibt und dessen Faserverlauf als günstig angesehen werden kann.In another known die process, a molding with a longitudinally directed Forged or machined fiber flow, the middle part of which is the Has dimensions of the crank pin and its ends must be thicker, club-like, so for the crank webs are sufficiently large in volume. The production of the molding can according to the process also by upsetting the club-like ends, starting from the cylindrical round rod, take place in a special die. In the second step, the molding is made in a special device bent into a U-shape and in the third step under pure drop forging conditions forged into a finished stroke blank whose mechanical further processing is limited to a minimum remains and whose fiber orientation can be regarded as favorable.
Bekannte Verfahren zum weitgehend maßgerechten Schmieden von Kurbelhüben erfordern also hohe
Gesenkkosten und hohe Schmiedekosten infolge mehrerer Arbeitsschritte nach jeweils zwischengeschalteten
Aufheizperioden, wobei der als sehr vorteilhaft Verfahren zum Schmieden von einzelnen
Kurbelhüben, insbesondere für halbgebaute
KurbelwellenKnown methods for largely true-to-size forging of crank strokes thus require high die costs and high forging costs as a result of several work steps after each intermediate heating period, the method being very advantageous for forging individual
Crank strokes, especially for semi-built
Crankshafts
Anmelder:Applicant:
Oehler &Fick G. m. b. H., Weidenau/SiegOehler & Fick G. m. B. H., Weidenau / Sieg
Als Erfinder benannt:
ίο Siegfried Geisler, UnglinghausenNamed as inventor:
ίο Siegfried Geisler, Unglinghausen
anzusehende, unbeeinträchtigte und U-förmige Faserverlauf nur mit besonders hohem Aufwand erzielt wird.Visible, unimpaired and U-shaped fiber orientation can only be achieved with a particularly high level of effort will.
Andere bekannte, einfachere Verfahren werden zwar mit geringem Werkzeugaufwand durchgeführt, aber die Gestalt des erzeugten Hubrohlings fällt so unförmig aus, daß die daran anschließende mechanische Bearbeitung bedeutende Kosten verursacht und eine erhebliche Beeinträchtigung des Faserverlaufes auf Grund hoher Zerspanung die Folge ist. Auch bei diesen Verfahren sind mehrere Schmiedehitzen unumgänglich. Bei einem dieser bekannten Verfahren werden zwischen mehreren Biegeschritten an der Biegestelle noch Flämmarbeiten durchgeführt, die sowohl zur Beeinträchtigung der Schmiedefaser beitragen als auch eine Verzögerung des Schmiedeprozesses neben den entsprechenden Flämmkosten verursachen.Other known, simpler methods are carried out with little tool effort, but the shape of the Hubrohlings produced is so misshapen that the subsequent mechanical Machining causes significant costs and a considerable impairment of the fiber flow due to high machining is the result. In this process too, there are several forging heats inevitable. In one of these known methods, between several bending steps Scarfing work is still carried out at the bending point, both of which impair the forged fiber as well as a delay in the forging process in addition to the corresponding scarfing costs cause.
Das Verfahren nach der Erfindung bringt gegenüber den bekannten Verfahren infolge geringsten Werkzeugaufwandes und der kurzen Verformungszeit von nur einer Schmiedehitze wesentliche Vorteile. Es wird dabei so verfahren, daß ein erhitzter Rundstab mit etwa dem Durchmesser des Kurbelzapfens in eine zum Freiformschmieden an sich bekannte Halte- und Innenformeinrichtung eingespannt, in der gleichen Hitze ausschließlich unter Freiformschmiedewerkzeugen in Hochkantstellung angestaucht, dann durch außermittigen Kraftangriff zwischen den Schmiedesätteln zur U-Form gebogen wird, woran direkt anschließend— wie an sich bekannt — die Vorformung der Kurbelwangen gegen das Mittelteil der Halte- und Innenformeinrichtung vorgenommen wird. Diesem Schmiedeprozeß folgt die Fertigformung des Umf anges der Kurbelwangen durch Brennschneiden oder Spanabnahme. Die Anwendung dieser beiden Arbeitsgänge, verbunden mit dem etwas größeren Materialaufwand, erweisen sich wesentlich billiger als die Anwendung bekannter, umfangreicher Gesenke und dieThe method according to the invention brings the least as a result of the known methods Tool effort and the short deformation time of just one forging heat are significant advantages. It is done so that a heated round rod with about the diameter of the crank pin in a For open die forging known holding and internal forming device clamped in the same Heat only upset under open-die forging tools in upright position, then through eccentric force application between the forging saddles is bent into a U-shape, which is then directly followed by as known per se - the preforming of the crank webs against the middle part of the holding and Interior molding is made. This forging process is followed by the final forming of the Umf on the crank webs by flame cutting or chip removal. The application of these two operations, combined with the somewhat larger expenditure of materials, turn out to be much cheaper than the application well-known, extensive dies and the
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nach bekannten Verfahren erforderlichen, mehrfachen Schmiedehitzen an einer Schmiedepresse mit den zugehörigen Wärmkosten, während das sehr einfache Werkzeug, das bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendet wird, neben den niedrigen Herstellkosten außerdem noch kurzfristige Dispositionen ermöglicht, geringen Kapitalaufwand erfordert und nur von den Kurbelzapfenabmessungen abhängige, hohe Universalität, aufweist.required multiple forging heat on a forging press according to known methods the associated heating costs, while the very simple tool used in the method according to the invention is used, in addition to the low manufacturing costs, it also enables short-term dispositions, requires little capital outlay and only depends on the crank pin dimensions, high Universality.
Der Ablauf des Schmiedeverfahrens gemäß der Erfindung wird mit Hilfe der Halte- und Innenformvorrichtung (F i g. 1) möglich. Diese Vorrichtung besteht aus einem Unterteil 1, einem Oberteil 2 und zwei Bolzen 3 zur Verriegelung der geschlossenen Vorrichtung durch Einstecken der Bolzen 3 in die Bohrangen 4. Die Flächen 5 sind keilförmig gearbeitet, so daß Unter- und Oberteil nicht selbsthemmend ineinander verklemmt werden können und leicht voneinander zu lösen sind. Am Unterteil 1 sind die Zapfen 6, am Oberteil 2 die Haken 7 angebracht, damit die Vorrichtung mit dem Kran leicht zu transportieren ist oder während des Arbeitsablaufes umgelegt und gehalten werden kann, sofern ein Schmiedemanipulator nicht zum Einsatz gelangt. Weitere Einrichtungen sind nicht erforderlich. Das Schmieden mit der Vorrichtung ist bequem und ohne großen Aufwand in jedes Freiformschmiedeprogramm einzuschieben, da die Vorrichtung frei unter Presse oder Hammer manipulierbar ist, also nicht festgekeilt oder sonstwie befestigt werden muß.The sequence of the forging process according to the invention is made with the help of the holding and internal forming device (Fig. 1) possible. This device consists of a lower part 1, an upper part 2 and two Bolt 3 for locking the closed device by inserting the bolts 3 into the bores 4. The surfaces 5 are wedge-shaped so that the lower and upper parts are not self-locking into one another can be jammed and are easy to detach from each other. The pins are on the lower part 1 6, the hooks 7 attached to the upper part 2 so that the device can be easily transported by crane or can be turned over and held during the work process, provided a forge manipulator not used. No other facilities are required. Forging with the The device is easy to insert into any open-die forging program with little effort the device can be manipulated freely under a press or hammer, i.e. not wedged or otherwise attached must become.
Beim Schmieden eines Kurbelhubes wird wie folgt verfahren:The procedure for forging a crank stroke is as follows:
Gemäß Fig. 2 wird ein Rundstab 9 in die Aussparung 8 des Unterteils 1 (Fig. 1) eingelegt und das Oberteil 2 eingesetzt. Dabei soll der Durchmesser des Rundstabes 9 so groß sein, daß der Rundstab 9 Zentrierfunktion für Ober- und Unterteil übernehmen kann. Der Durchmesser des Rundstabes 9 soll ferner so groß sein, daß der Rundstab nach Schließen der Vorrichtung und Einstecken der Bolzen 3 geklemmt ist, damit der folgende Wendevorgang ohne Verrutschungsgefahr durchführbar ist. Mittels Schmiedekran wird die Vorrichtung einschließlich geklemmtem Rundstab 9 gewendet und fortan festgehalten, so daß der Rundstab 9 in senkrechte Lage gelangt. Nun wird mit Hilfe der Vorrichtung der Rundstab 9 zwischen die Schmiedesättel 10 einer Presse oder eines Hammers gebracht und gemäß F i g. 3 nach Ermessen des Schmiedes an Hand vorheriger Berechnung oder Schätzung gestaucht. Durch außermittiges Drücken oder Schlagen an den Stellen 11 gemäß Fig. 4 wird der gestauchte Rundstab9biszurvollständigen U-Form gebogen. Danach folgt gemäß Fig. 5 das Ausbreiten der Kurbelwangen 12 mittels der Schmiedesättel 10. Um 90° zur Reckrichtung durch die Schmiedesättel 10 wird nach Erfordernis mittels Balleisen (nicht gezeichnet) Material ausgebreitet.According to FIG. 2, a round rod 9 is inserted into the recess 8 of the lower part 1 (Fig. 1) inserted and the upper part 2 inserted. The diameter of the Round rod 9 be so large that the round rod 9 take over centering function for the upper and lower part can. The diameter of the round rod 9 should also be so large that the round rod after closing the Device and insertion of the bolt 3 is clamped, so that the following turning process without the risk of slipping is feasible. The device is clamped by means of a forge crane Round rod 9 turned and from now on held so that the round rod 9 comes in a vertical position. Well will with the aid of the device of the round bar 9 between the forging saddles 10 of a press or a hammer brought and according to FIG. 3 at the discretion of the blacksmith on the basis of a previous calculation or Estimate compressed. By eccentrically pressing or hitting the points 11 according to FIG the compressed round rod 9 bent to a complete U-shape. This is followed by spreading according to FIG. 5 of the crank webs 12 by means of the forging saddles 10. At 90 ° to the stretching direction through the forging saddles If necessary, material is spread out by means of balustrades (not shown).
Es ist beim Ausschmieden der Kurbelwangen von Vorteil, jedoch nicht notwendig, die Breite 13 (F i g. 5) des Unterteils 1 dem Rohmaß der Kurbelhübe in derselben Ausdehnung gleich groß auszuführen, damit die Knie der zweimal 90°'-Biegung entgegen der Reckrichtung der Kurbelwangen vom Unterteil 1 abgestützt werden, so daß der an die Kurbelzapfen anschließende Teil der Kurbelwangen die Form der Aussparung8 des Unterteils 1, gemäß Fig. 1, annehmen kann und einer weiteren Bearbeitung nicht unbedingt bedarf. Die Form der Aussparung 8 am Unterteil 1 (Fig. 1) muß nach unten einen Kreisabschnitt beschreiben, da sie eine Zentrierfunktion für den Rundstab 9 übernimmt. Sie wird aber der sich in der Regel in Öffnungsrichtung verbreiternden Kurbelwangenform angepaßt. Außerhalb der Aussparung 8 entstehen Kurbelwangen, die eine Fertigformung durch Autogenschneiden oder Spanabnahme erforderlich machen. Eine für einen bestimmten Kurbelzapfendurchmesser und einen festliegenden Abstand der inneren. Planflächen vorgesehene Vorrichtung ist für beliebig geformte und beliebig große Kurbelwangenformen universell verwendbar. Dies ist um so wichtiger, als erfahrungsgemäß an einem Kurbelwellentyp mit an sich gleichem Wangenquerschnitt angeschmiedete Gegengewichte verschiedener Formen vorkommen können.When forging the crank webs, it is advantageous, but not necessary, to use the width 13 (FIG. 5) of the lower part 1 to execute the raw dimension of the crank strokes in the same extent as the same size, so the knees of the two times 90 ° 'bend are supported by the lower part 1 against the stretching direction of the crank webs so that the part of the crank webs adjoining the crank pin has the shape of the Recess 8 of the lower part 1, according to FIG. 1, can accept and no further processing absolutely necessary. The shape of the recess 8 on the lower part 1 (Fig. 1) must be a segment of a circle downwards describe as it takes on a centering function for the round rod 9. But she becomes the herself usually adapted in the opening direction widening crank web shape. Outside the recess 8 crank webs are produced, which are finished by oxy-fuel cutting or chip removal make necessary. One for a specific crank pin diameter and a fixed distance the inner one. The device provided for flat surfaces is for any shape or size Universal crank web molds. This is all the more important as experience has shown for one type of crankshaft Counterweights of different shapes forged on with the same cross-section of the cheeks can occur.
Claims (2)
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1133 219,Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1133 219,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEO10084A DE1218848B (en) | 1964-04-14 | 1964-04-14 | Process for forging individual crank lifts, especially for semi-assembled crankshafts |
Applications Claiming Priority (1)
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DEO10084A DE1218848B (en) | 1964-04-14 | 1964-04-14 | Process for forging individual crank lifts, especially for semi-assembled crankshafts |
Publications (1)
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DE1218848B true DE1218848B (en) | 1966-06-08 |
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ID=7351867
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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DE (1) | DE1218848B (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1042353B (en) * | 1957-03-30 | 1958-10-30 | Ernst Vom Bovert | Method and device for pressing crank pieces consisting of two cheeks and the crank pin for assembled crankshafts |
DE1101108B (en) * | 1959-05-05 | 1961-03-02 | Ruhrstahl Ag | Method and device for producing a forged crank stroke of a semi-assembled crankshaft |
DE1133219B (en) * | 1959-09-05 | 1962-07-12 | Hoerder Huettenunion Ag | Process for the production of U-shaped blanks for crankshaft lifts |
-
1964
- 1964-04-14 DE DEO10084A patent/DE1218848B/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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