DE1910517B2 - Verfahren zur Herstellung einer hohlen, dünnwandigen Steuernockenwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hohlen, dünnwandigen Sternockenwelle einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei dem die einzelnen Nocken der Sleuernockenwelle nacheinander innerhalb einer entsprechenden Hohlform aus einem Rohr durch Aufweitung durch Innendruck erzeugt werden.

Es ist bereits bekannt (USA.-Patentschrift 2 892 254), eine hohe Steuernockenwelle aus einem Rohr, das in einer der Steuernockenwelle entsprechenden Hohlform eingebracht ist, mittels eines hydrau'ischen Irmendruckcs herzustellen. Die einzelnen Nocken der Steuernockemvclle verden dabei schrittweise, d. h. nacheinander, einzeln aus dem Rohr aufgeweitet.

Dieses hydraulische Verfahren zur Herstellung einer hohlen Steuernockenwelle hat den Nachteil, daß während des Aufweitens durch die Druckflüssigkeit der neben den Nockenausnehmungen liegende Rohrwerkstoff vom Flüssigkeitsdruck an die Gesenkwand gepreßt und dadurch festgehalten wird, so daß nur der im Bereich der Nockenausnehmung liegende Rohrwerkstoff in die Nockenausnehmung des Gesenkes einfließen kann. Da der Umfang der Nockenausnehmung wesentlich größer ist als der Umfang des zylindrischen Rohres, entsteht ein Nocken, der eine erheblich geringere Wandstärke hat als der übrigen Nockenwcllenschaft. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens ist darin zu sehen, daß durch den örtlich festgelegten Fließbereich der in die Nokkenausnehmung ausweichende Werkstoff überreckt wird, so daß ein zeiliges und mit feinen Haarrissen durchzogenes Werkstoffgefügc des fertigen Nockens entsteht, der keinerlei Bregebcanspruchungen standhalten kann.

Es war daher Aufgabe der Erfindung, für die Herstellung einer hohlen Stcucrnockcnwcllc aus einem Rohr ein Verfahren zu entwickeln, das die nicht umzuformende Rohrwand nicht blockiert, sondern ein Nachfließen bei Bedarf gestattet.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nocken durch an sich bekannte elektromagnetische oder clektrohydraulische Einwirkung aufgeweitet werden, die auf den Nockenabschnitt des Rohres beschränkt ist.

Für eine wirtschaftliche Fertigung kommen vor allem Hochgeschwindigkcitsdruckvcrfahren und insbesondere mit Stoßcntladung arbeitende Formverfahren in Betracht, wie z.B. das elektromagnetische Formverfahren oder das Explosionsumformen oder ein mit Hocbleistungslichtbogen arbeitendes Verfahren unter Wasser als Übertragungsmitte!.

Diese an sich bekannten Hochgeschwindigkeitsdruckverfahren haben für die Herstellung einer hohlen, dünnwandigen Steuernockenwelle aus einem Rohr den Vorteil, daß die zum Aufweifen des Rohres erforderliche Kraft nur im Bereich der Nockenausnehmung aufgebracht wird, so daß der neben den Nockenausnehmungen liegende Rohrwerkstoff nicht blockiert wird. Es ist dadurch möglich, daß der in die Nockenausnehmung einfließende Werkstoff weiteren Werkstoff aus den seitlichen Bereichen des Nockens mit in die Ausnehmung nachziehen kann. Außerdem besteht der Vorteil, eine hohle Steuernockenwc-I Ie mit überall gleich dicken Wandstärken herzustellen.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist es vorteilhaft, jeweils zwei Steuernocken gleichzeitig unzuformen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen

A b b. 1 und 2 in je einem axialen Schnittbild zwei aufeinanderfolgende Abschnitte der Formung einer Steuernockenwelle für eine Zweizylinder-Dieselmaschine mittels eines elektromagnetischen Formverfahrens,

Abb. 3 ein dritter Verfahrensabschnitt in einer Ansicht mit Schnitt durch die Hohlform wiedergegeben,

Abb. 4 ein Querschnitt nach Linie A-B der Abb. 3.

Ein Rohrl, aus dem die Steuernockenwclle geformt wird, befindet sich mit geringem radialen Spiel in einer nach Art eines Schmiedegesenks ausgebildeten Hohlform 2, 3. Eine Teilfuge 4 der Hohlform 2,3 liegt über den größten Teil der Länge beiderseits in einer Achsebene der Weile. Soweit die Ausformung des fertigen Werkstücks es notwendig macht, ist die Teilfuge 4, beispielsweise an der Stelle 5. einseitig aus der Achsebene versetzt.

Die Hohlform 2, 3 enthält an beiden Enden und in der Mitte je eine zylindrische Erweiterung 6, 7, 8 zur Formung dreier Lagerzapfen. Dazwischen liegen je zwei Formteile 9, 10 für die Formung von Nocken 9'. 10' zur Betätigung der Ein- und Auslaßventile sowie einen dritten Formteil U für je einen Nocken 11' zum Antrieb einer Kraftstoff-Einspritzpumpe.

Eine Spule 13 für die Stoßcntladung ist an einem Schaft 14 angebracht, der die Zuleitungen für die Stromführung enthält und mittels eines nicht gezeichneten Schlittens in Richtung der Achse gegenüber dem Werkstück verschiebbar ist, um die abschnittweise Formung durch Stoßentladung zu ermöglichen.

A b b. 1 zeigt die Spule 13 in einer ersten Stellung, in der sie einen Lagerzapfen 6' aus dem strichpunktierten Endes des Rohres 1 geformt hat. In Abb. 2 hat die Spule 13 die anschließenden Nocken 9', 10' für die Ventile des einen Arbeitszylinders in einem einzigen Arbeitsgang geformt. A b b. 3 zeigt eine dritte Stellung der Spule 13, in der sie den Einspritzpumpennocken 11' und die mittlere Lagcrstclle 8' gleichfalls in. einem Arbeitsgang geformt hat. Die weiteren Arbeitsgänge, die nach jeweiliger Verschiebung der Spule durchgeführt werden, sind nicht dargestellt. Nachdem die Formung der Welle vollzogen ist, wird die Spule ganz herausgezogen, die Form geöffnet und das Werkstück entnommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche;

   1, Verfahren zur Herstellung einer hohlen, dünnwandigen Steuernockenwelle einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei dem die einzelnen Nocken der Steuernockenwelle nacheinander innerhalb einer entsprechenden HohJfcrm aus einem Rohr durch Aufweitung durch Innendruck erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (9', 10', 11') durch an sich "> bekannte elektromagnetische oder elektrohydraulische Einwirkung aufgeweitet werden, die auf den Nockenabschnitt des Rohres (1) beschränkt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß jeweils zwei Steuernocken gleichzeitig umgeformt werden.