DE1949741C - Verfahren zur Verstärkung von Achsen fur Lastkraftwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verstärkung des Randbereiches der Achsgetriebcöffnung in einer hohlen, aus Blechschalen hoher Festigkeit hergestellten Achse für Lastkraftwagen.

Derartige Achsmiltcltcile werden in der Regel aus zwei gepreßten Blechschalen, welche durch Schweißung miteinander verbunden sind, hergestellt. Da die normalen Blechstärken dieser Schalen in der Mitte der Achse nicht ausreichend sind, um ein Antriebsgehäuse an einer ausgeschnittenen öffnung der Achse zu befestigen, müssen die Randbereiche der öffnung für das Antriebsgehäuse verstärkt werden.

Nach bisher bekannten Verfahren werden zu diesem Zweck flanschartige Ringe auf den Rand der öffnung aufgeschweißt, so daß eine erhabene Bearbeitungsfläche entsteht, an die dann das Getriebegehäuse angeflanscht werden kann. Das Aufbringen derartiger Verstärkungsflansche ist: mit Schweißverzug und mit Spannungen verbunden, die ein nachträgliches Glühen und Richten des Achskörpers erfordern. Darüber hinaus muß bei der beschriebenen Methode die meist unsymmetrische öffnung im Achskörper, in die das Antriebsgehäuse hineingreift, durch spanabhebende Bearbeitung, insbesondere durch Fräsen, fertig bearbeitet werden. Das bisherige Verfahren verursacht also erhebliche Kosten, da außer dem Aufbringen der Verstärkung selbst, zusätzliche Arbeitsgänge in Form einer Wärmebehandlung und einer spanabhebenden Bearbeitung erforderlich sind.

Es ist bekannt (USA.-Patentschriften 2 625 055 und 3 213 531), die Verstärkung der Mittelöffi.-ung einer Fahrzeugachse in der Weise zu erreichen, daß das Blech am Öffnungsrand nach Art eines Falzes um Ι8(Γ umgebogen wird, so daß sich im unmittelbaren Bereich der Öffnung die doppelte Wandstärke ergibt.

ίο Das Umbiegen (Falzen) des Bleches um 180° ist aber nur bei verhältnismäßig weichen Blechen möglich; dagegen besteht bei Blechen hoher Festigkeit durch ein solches Falzen die Gefahr der Rißbildung. In jedem Fall ergibt sich durch das Umbiegen eine starke Ein-

schnürung und eventuell Gefügeänderung an der Biegekante eines solchen Bleches und damit die Gefahr eines Bruches. Aus den vorgenannten Erwägungen ergibt sich, daß das bekannte Verstärkungsverfahren nur für Achsen von relativ kleinen Fahrzeugen an-

ao wendbar ist, die nur für geringe Belastungen ausgelegt sind.

Weiterhin ist es bekannt, eine aus zwei Blcchhalbschalen hergestellte Fahrzeugachse an den äußerer, Rohrenden zu stauchen um so einen Flansch am Achsrohrende herzustellen. Dieses Verfahren ist allerdings nur für Rohrenden anwendbar, bei denen die Verformungsrichtung der Längsrichtung des Rohres entspricht. Nicht anwendbar ist ein solches Verfahren zur Herstellung eines Flansches bei einer Bleclnvaiul,

wie sie etwa der Mittelbereich einer Fahrzeugachse darstellt, da die geometrischen Verhältnisse einen derartigen Arbeitsgang nicht zulassen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Achsgetriebeöffnung einer gattungsgemäßen Fahrzeugachse in der Weise zu verstärken, daß dabei ein Schwcißvorgang mit allen sich daraus ergebenden Nachteilen, wie z. B. Wärmeverzug, nicht erforderlich ist, und daß gleichfalls eint spanabhebende Bearbeitung, wie 7. B. Fräsen, vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Achskörper mit einer vorgeformten, eine geringere lichte Weite aufweisenden Achsgetriebeöffnung so in eine Vorrichtung eingespannt wird, daß diese öffnung schablonenartig eine größere, die Endkontur aufweisende Öffnung der Vorrichtung abdeckt, und eine oder mehrere Walzen unter hohem Druck an der Innenfläche der vorgeformten Öffnung solange anlaufen, bis die Kontur dieser Öffnung gleich der Vorrichtungsöffnung ist.

Die durch dieses neue Verfahren erzielten Vorteile liegen vor allem darin, daß keine zusätzlichen Verstärkungsflansche hergestellt werden müssen, daß keine nachträgliche Wärmebehandlung und keine mechanische Bearbeitung des Öffnungsflansches erforderlich ist, und daß deshalb sowohl Material- als auch Arbeitskosten gespart werden. Außerdem ist nur eine einzige Aufspannung der Achse in der Vorrichtung erforderlich.

In Ausgestaltung der Erfindung sollen die Walzen während des Wal/.vorganges unabhängig voneinander mittels hydraulischer Pressen gegen die Innenflächen der Achsöffnung gepreßt werden. Mit dieser Anordnung der Walzen kann eine beliebig achssymmetrische, von einer Kreisform abweichende Kontur der öffnung erzielt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung soll die den Achskörper umschließende Vorrichtung an der Innenseite im Randbereich der öffnung eine Vertiefung aufweisen, in die das Mate-

rial während des Walzvorganges hieingedrückt wird. Schließlich sind die Walzen an ihrer Stirnseite mit einem Bund versehen, der ein Ausweichen des Materials nach innen verhindert und dieses lediglich in die Vertiefungen der Vorrichtung Iiineinfließen läßt.

Wahlweise können an Stelle der Bundwalzen auch normale zylinderförmige Walzen verwendet werden, wobei in diesem Fall ein Kern in den hohlen Achskörper eingelegt wird, der dicht an der Innenwand der Achse anliegt, so daß auf diese Weise ein Ausweichen des Materials nach innen verhindert wird. Für diese in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale wird kein selbständiger Schutz beansprucht.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in verkleinertem Maßstab,

F i g. 2 eine Ansicht entsprechend der Linie II-II in Fi g. I und

Fig. 3 abschnittweise eine Vorrichtung, bei der an Stelle von Bundwalzen ein mit dem Innenprofil der Achse versehener Kern in die Achse eingelegt ist.

Der mit I bezeichnete Achskörper ist in die ein Gehüuse 10 aufweisende Vorrichtung 11 eingelegt, was in F i g. I im Querschnitt gezeigt ist. Dabei kommt die vorläufige Öffnung 2 des Achskörpers 1 über die größere Öffnung 3 des Gehäuses 10, die die Endkontur ia der Achsöffnung aufweist, zu liegen. Eine oder mehrere rotierend gelagerte Walzen 4, deren Achsen 5 unabhängig voneinander mittels hydraulischer Stellzylinder 6a und 6 b in zwei Koordinateneinrichtungen bewegt werden können, greifen in die Öffnung 2 des Achskörpers 1 ein.

Der Umformvorgang erfolgt so, daß der über die Kontur 3a des Gehäuses 10 überstehende Tei! !?. des Achskörpers 1 durch die rotierenden Walzen 4, die unter hohem nach außen gerichteten Druck (s. F i g. 2) an den Innenkanten der Achsöffnung 2 anlaufen, in die Vertiefungen 13 des Gehäuses IO hineingewalzt wird. Der nach außen gerichtete Druck der Walzen 4 wird dabei von den hydraulischen Kolbenzylindereinheiten 6 a, 6 b aufgebracht. Damit das überstehende Material 12 des Achskörpers 1 nicht nach innen ausweicht, sind die Walzen 4 mit einem Bund Aa versehen. Der Umformvorgang ist dann beendet, wenn die Walzen4 ander Kontur 3ador Cuhäuseöffnung 3 anlaufen. An Stelle der Bundwal/cn 4 können auch glatte Zylinderwalzen 4 b (s. Fig. i) vorgesehen sein. In diesem Fall ist es zweckmäßig, i.m ein Ausweichen des Achsmaterials nach innen zu vermeiden, einen Kern 7 in den Achskörper 1 einzulegen, der das Innenprofil der Achse aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Paten tansprüche:

1. Verfahren zur Verstärkung des Randbereiches der Achsgetriebeöffnung in einer hohlen, aus Blechschalen hoher Festigkeit hergestellten Achse für Lastkraftwagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Achskörper (1) mit einer vorgeformten, eine geringere lichte Weite aufweisenden Achsgetriebeöffnung (2) so in eine Vorrichtung (11) eingespannt wird, daß diese Öffnung schablonenartig eine größere, die Endkontur (3 a) aufweisende öffnung (3) der Vorrichtung (II) abdeckt und eine oder mehrere Walzen (4 bzw. 4 b) unter hohem Druck an der Innenfläche der vorgeformten öffnung (2) so lange anlaufen, bis die Kontur dieser Öffnung (2) gleich der der Vorrichtungsöffnung (3) ist.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (4 bzw. 4 b) während des Wal/vorganges unabhängig voneinander mittels hydraulischer Pressen (6 a, 6 b) gegen die Innenflächen der Achsenöffnung (2) gepreßt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die den Achskörper (1) umschließende Vorrichtung (10) an der Innenseite im Randbereich der Öffnung (3) eine Vertiefunu (13) aufweist, in die das Material iiineingewalzt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (4) an ihrer Stirnseile einen Bund (4 a) aufweisen.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Walzvorgang ein das Innenprofil des Achskörpeis (1) aufweisender Kern (7) in dieselbe eingelegt wird.