DE19645954A1

DE19645954A1 - Verfahren zum Fließpressen eines napfförmigen Teils

Info

Publication number: DE19645954A1
Application number: DE19645954A
Authority: DE
Inventors: Anton Dipl Ing Holzhauer
Original assignee: ANTON HOLZHAUER UMFORMTECHNIK
Current assignee: ANTON HOLZHAUER UMFORMTECHNIK
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 1998-05-14
Also published as: EP0841105A3; EP0841105A2; DE59709612D1; EP0841105B1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Fließpressen eines napfförmigen Teils aus einem etwa zylindrischen Grundkör per unter Einsatz eines fließfähigen Schmierstoffs. Beim Fließ pressen kann es sich beispielsweise um das Rückwärtsfließpres sen, Vorwärtsfließpressen, Kombinationen hiervon oder auch bei spielsweise um das Querfließpressen handeln.

Bei der Ausformung von napfförmigen Teilen mittels des Fließ pressens erfolgt das Napfziehen aus einem etwa zylindrischen Grundkörper in vielen Fällen in einem Arbeitsschritt und es werden bei diesem Fließpreßvorgang fließfähige Schmierstoffe, wie Flüssigschmierstoff oder auch Schmierstoff in pastöser Kon sistenz, eingesetzt. Da die beim Napftiefziehen gebildete Hülse äußerst genau zentrisch sein muß, bereitet der Einsatz der Schmierstoffe Schwierigkeiten, da es durch die hohen auftreten den Preßkräfte dazu kommen kann, daß das Preßwerkzeug zum Fließ pressen aus seiner exakt zentrischen Lage verdrängt wird. Zum anderen besteht die Gefahr, daß die fließfähigen Schmierstoffe beim Fließpressen in die hierbei gebildete Innenwandfläche ein gepreßt werden können, so daß Verzunderungen oder gegebenenfalls Materialversprödungen auftreten, deren Beseitigung Nachbearbei tungen an der Innenwand des gebildeten hülsenförmigen Teils erforderlich macht.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren zum Fließ pressen eines napfförmigen Teils bereitzustellen, welches die Ausformung eines napfförmigen Teils unter Einsatz von fließfähi gen Schmierstoffen derart gestattet, daß eine achszentrische Ausbildung des hülsenförmigen Teils sichergestellt ist und sich Nachbearbeitungen weitgehend vermeiden lassen.

Nach der Erfindung wird hierzu ein Verfahren zum Fließpressen eines napfförmigen Teils aus einem etwa zylindrischen Grundkör per unter Einsatz eines fließfähigen Schmierstoffs bereitge stellt, welches sich dadurch auszeichnet, daß vor dem Preßvor gang zum Fließpressen des napfförmigen Teils bis auf Endtiefe zuerst mittels eines Stempels ein vertiefter Zentrieransatz derart eingepreßt wird, daß zugleich wenigstens eine Freisparung an der Innenwandfläche ausgeformt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit ausgehend von dem zylindrischen Grundkörper zuerst ein leicht vertiefter Zentrier ansatz mittels eines Stempels ausgeformt und zugleich wird auch eine Freisparung an der Innenwandfläche ausgeformt, über die dann bei dem anschließenden Fließpreßvorgang des napfförmigen Teils bis zur Endtiefe der fließfähige Schmierstoff nach außen ungehindert entweichen kann. Durch diese gezielte Abführung des fließfähigen Schmierstoffs während des Fließpreßvorganges wird zuverlässig verhindert, daß der Stempel von seiner achszentri schen Lage verdrängt wird, und es wird zugleich auch verhindert, daß der fließfähige Schmierstoff in die Innenwandfläche des gebildeten hülsenförmigen Teils eingepreßt wird, so daß Nach bearbeitungen dieser Innenwandfläche entfallen können, da diese qualitativ hochwertig und genau ausgebildet ist. Somit gestattet das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung eines napfförmi gen Teils umfassend eine zylindrische Hülse und einen Boden auf äußerst präzise und kostengünstige Weise, ohne daß nennenswerte Nachbearbeitungen an dem mittels Fließpressen erzeugten napf förmigen Teil erforderlich sind. Auch wird zugleich eine zen trische Ausbildung der zylindrischen Hülse hierbei sicherge stellt. Wesentlich ist insbesondere, daß vor der Hauptfließpreß bearbeitung wenigstens eine Freisparung im Bereich der späteren Randzone des napfförmigen Teils ausgebildet wird. Hierüber kann dann der beim Fließpressen eingesetzte Schmierstoff entweichen.

Selbst wenn daher kein Zentrieransatz vorgesehen ist, reicht(en) die Freisparung(en) aus, um das nach der Erfindung gewünschte Ziel zu erreichen.

Vorzugsweise reicht die Freisparung bis zum Ansatzrand. Hier durch kann der Schmierstoff entgegen oder auch in der Stempelbe wegungsrichtung gezielt abgeleitet werden, wobei aber auch si chergestellt ist, daß der Schmierstoff zuvor zuverlässig seine Schmierfunktion erfüllt hat und allseitig auch in Umfangsrich tung gesehen durch Bildung eines Schmiermittelfilmes wirksam gemacht worden ist.

Vorzugsweise werden mehrere Freisparungen in Umfangsrichtung der Innenwand verteilt ausgeformt, welche insbesondere in regelmäßi gen Umfangsabständen angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß der fließfähige Schmierstoff vor seinem Austritt über die Freisparungen gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt zur zuver lässigen Erfüllung seiner Schmierfunktion strömen kann, und daß er über möglichst kurze Austrittswege nach außen über die Frei sparungen entweichen kann. Zugleich bilden die zwischen den Freisparungen vorhandenen, in Richtung nach innen vorspringenden Abschnitte eine zuverlässige Führung bei der axial gerichteten Bewegung des Fließpreß-Werkzeugs, welches für den Preßvorgang zur Ausbildung des napfförmigen Teils bis auf Endtiefe einge setzt wird. Durch die in Umfangsrichtung gleichförmige Abführung des fließfähige Schmierstoffes über die Freisparungen wird wirk sam einer axialen Verdrängung des Fließpreß-Werkzeugs entgegen gewirkt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die oder sind die Freisparungen kanalförmig ausgebildet und haben einen im wesent lichen halbkreisförmigen Querschnitt. Hierdurch läßt sich eine Ableitung des fließfähigen Schmierstoffes über die Freisparungen mit möglichst geringem Strömungswiderstand erzielen.

Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren der Grundkör per zum Fließpressen insbesondere nach der Ausbildung des ver tiefen Zentrieransatzes vorgewärmt, so daß der abschließende Fließpreßvorgang nach dem sogenannten Halbwarm-Fließpressen durchgeführt wird.

Zusammenfassend ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren wesent lich, daß eine oder mehrere Freisparungen an der Innenwandfläche derart ausgeformt werden, daß ein später eingesetzter fließfähi ger Schmierstoff beim Fließpressen gezielt und zuverlässig nach Erfüllung seiner Schmiermittelfunktion derart abgeführt werden kann, daß eine Verdrängung des Fließpreß-Werkzeuges wirksam verhindert wird und auch verhindert wird, daß der fließfähige Schmierstoff in die Wandfläche eingepreßt wird. Hierdurch können auf wirtschaftlich kostengünstige Weise mittels Fließpressen napfförmige Teile in hochpräziser Weise und ohne nennenswerte Nachbearbeitung hergestellt werden. Vorzugsweise wird die wenig stens eine Freisparung zugleich bei der Ausbildung eines ver tieften Zentrieransatzes ausgeformt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer bevorzugten Aus führungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines zylindrischen Grundkörpers,

Fig. 2 den in Fig. 1 gezeigten Grundkörper nach der Ausbil dung eines vertieften Zentrieransatzes und der Ausfor mung einer oder mehrerer Freisparungen an der Innen wandfläche, und

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines nach dem Fließpressen, insbesondere beispielsweise dem Rückwärtsfließpressen, erhaltenen napfförmigen Teils.

An Hand den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung werden die bevorzugten Herstellungsschritte gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Fließpressen verdeutlicht. In Fig. 1 ist der Ausgangskörper gezeigt, welcher von einem etwa zylindrischen Grundkörper 1 gebildet wird, welcher beispielsweise von einem Stangenmaterial mit vorbestimmter Länge zuvor abgeschnitten worden ist.

Ausgehend von diesem zylindrischen Grundkörper 1 kann mittels eines nicht näher dargestellten Stempels beispielsweise in einem ersten Schritt ein geringfügig vertiefter ausgebildeter Zen trieransatz 2 ausgebildet werden. Insbesondere werden aber, wie dargestellt, mehrere Freisparungen 3 an der Innenwandfläche 4 vorzugsweise zugleich mit dem Zentrieransatz ausgeformt, welche vorzugsweise regelmäßig in Umfangsabständen angeordnet sind. Die so ausgebildeten Freisparungen 3 sind vorzugsweise achsparallel zur Mittelachse des zylindrischen Grundkörpers gerichtet und reichen bis zum Ansatzrand 5. Zwischen den so in Umfangsrichtung der Innenwandfläche 4 verteilt ausgebildeten Freisparungen 3 bleiben radial nach innen vorspringende Abschnitt 6 stehen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird vorzugsweise in einem Arbeits gang ausgehend von dem in Fig. 2 gezeigten Grundkörper mit dem beispielsweise vorgesehenen Zentrieransatz 2 und insbesondere den Freisparungen 3 unter Einsatz eines fließfähigen Schmier stoffs eine Fließpreßbearbeitung mittels eines entsprechenden Werkzeugs durchgeführt, so daß man abschließend ein napfförmiges Teil 10 nach Fig. 3 erhält, welches ein hülsenförmiges Teil 11 und einen geschlossenen Boden 12 umfaßt. Der bei diesem Fließ preßvorgang eingesetzte an sich auf diesem Gebiet übliche fließ fähige Schmierstoff kann hierbei über die Freisparungen 3, wel che bis zum Rand 5 reichen, entweichen, nachdem er entgegen oder in der Werkzeugbewegungsrichtung beim Fließpreßvorgang für die gewünschte Schmierung gedient hat. Durch diese gezielte Zwangs abführung des Schmierstoffes über die Freisparungen 3 kann zu verlässig und wirksam verhindert werden, daß das nicht gezeigte Fließpreß-Werkzeug aus einer achszentrischen Lage durch den eingesetzten fließfähigen Schmierstoff versetzt und verdrängt werden kann, und zugleich wird hierbei auch verhindert, daß der fließfähige Schmierstoff bei den hierbei auftretenden hohen Temperaturen und Drücken in die Innenwandfläche 7 des ausgeform ten hülsenförmigen Teils 11 und/oder in den Boden 12 eingepreßt wird.

Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einerseits eine hochpräzise Ausformung des napfförmigen Teils 10 unter Einsatz des Fließpressens sichergestellt und zugleich hat die Innenwand fläche 7 des hülsenförmigen Teils 11 des hierbei ausgebildeten napfförmigen Teils 10 eine für den unmittelbaren Einsatz geeig nete Oberflächengüte, so daß Nachbearbeitungen weitgehend ent behrlich sind.

Obgleich nicht näher dargestellt ist, kann der beispielsweise nach der Ausbildung des Zentrieransatzes 2 mit den Freisparungen 3 erhaltene Körper oder allgemein der Körper unmittelbar vor dem Anwenden des Fließpressens vorgewärmt werden, bevor der eigent liche Fließpreßvorgang bis zur Ausformung des napfförmigen Teils 10 bis auf die gewünschte Endtiefe durchgeführt wird, so daß sich auch das Halbwarm-Fließpressen hierbei in effektiver Weise einsetzen läßt.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die voranstehend beschriebenen bevorzugten Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedan ken zu verlassen. So wird die Anzahl der ausgeformten Freispa rungen 3 sowie deren Verteilung in Abhängigkeit von den jeweils gewünschten Einsatzverhältnissen insbesondere auch der Größe und der geometrischen Gestalt des herzustellenden napfförmigen Teils 10 gewählt. Auch kann die Querschnittsform der Freisparungen 3 unter Berücksichtigung der jeweils vorhandenen Einsatzbedingun gen abweichend von der dargestellten Gestalt gewählt werden. Gleiches gilt auch für die axiale Länge der Freisparungen 3. Wesentlich vielmehr ist, daß diese so ausgeformten Freisparungen 3 in zuverlässiger Weise sicherstellen, daß der fließfähige Schmierstoff nach seinem bestimmungsgemäßen Einsatz nach außen abgeführt und entweichen kann, ohne den eigentlichen Fließpreß vorgang zu beeinträchtigen und insbesondere eine Achsversetzung oder Achsverdrängung des beim Fließpreßvorgang eingesetzten Werkzeugs wirksam zu vermeiden, ohne daß die Wirkung des einge setzten fließfähigen Schmierstoffs herabgesetzt wird. Ferner können die erfindungsgemäßen Maßnahmen, insbesondere die Frei sparungen zur gezielten Abführung des Schmierstoffs, in gleicher oder ähnlicher Weise auch beispielsweise beim Vorwärtsfließpres sen, Rückwärtsfließpressen, kombinierten Fließpreßbearbeitungen oder beim Querfließpressen verwirklicht werden. Die Aufzählung der Arten von Fließpreßbearbeitungen erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Bezugszeichenliste

1

Zylindrischer Grundkörper

2

Zentrieransatz

3

Freisparungen

4

Innenwandfläche

5

Ansatzrand

6

Vorspringende Abschnitte

7

Innenwandfläche von hülsenförmigen Teil

11

10

Napfförmiges Teil

11

Hülsenförmiges Teil

12

Boden

Claims

1. Verfahren zum Fließpressen eines napfförmigen Teils aus einem etwa zylindrischen Grundkörper unter Einsatz eines fließfähigen Schmierstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Preßvorgang zum Fließpressen des napfförmigen Teils (10) bis auf Endtiefe zuerst mittels eines Stempels wenig stens eine Freisparung (3) an der Innenwandfläche (4) aus geformt wird, wobei vorzugsweise mittels des Stempels ein vertiefter Zentrieransatz (2) und zugleich die Freisparung (3) ausgeformt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparung (3) bis zum Ansatzrand (5) reicht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Freisparungen in Umfangsrichtung der Innenwand (4) verteilt ausgeformt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparungen (3) in regelmäßigen Umfangsabständen ausge formt werden.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparungen (3) kanalförmig aus gebildet sind.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparungen (3) im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet sind.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper zum Rückwärtsfließpres sen vorgewärmt wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Fließpreßbearbeitung ein Rückwärts fließpressen, ein Vorwärtsfließpressen, ein Querfließpres sen oder Kombinationen hiervon durchgeführt werden.