DE19719629C2 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsgehäusen - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von KraftfahrzeugachsgehäusenInfo
- Publication number
- DE19719629C2 DE19719629C2 DE1997119629 DE19719629A DE19719629C2 DE 19719629 C2 DE19719629 C2 DE 19719629C2 DE 1997119629 DE1997119629 DE 1997119629 DE 19719629 A DE19719629 A DE 19719629A DE 19719629 C2 DE19719629 C2 DE 19719629C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hollow profile
- tool
- differential housing
- tool part
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
- B21D53/90—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards axle-housings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsgehäusen mit einem Differentialgehäuseteil und Achshälften, wobei das Differentialgehäuseteil und die Achshälften aus einem rohrförmigen Hohlprofil hergestellt werden. Das Hohlprofil wird mit einem hohen Fluiddruck unter Aufeinanderzuschieben der Hohlprofilstirnflächen innenseitig beaufschlagt und in Richtung einer der Endform des Achsgehäuses entsprechenden Gravur eines Innenhochdruck-Umformwerkzeuges aufgeweitet. Um ein Achsgehäuse von Kraftfahrzeugen in einfacher Weise prozeßsicher herzustellen, wird vorgeschlagen, daß das Hohlprofil, aus dem das Differentialgehäuse gebildet wird, im Bereich des auszuformenden Differentialgehäuses abgeplattet wird, und daß unter starrer Abstützung der Abplattung das Differentialgehäuse durch Aufweitstauchen des abgeplatteten Hohlprofils hergestellt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kraft
fahrzeugachsgehäusen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
1 und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruches 16.
Ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Einrich
tung ist aus der DE 28 16 750 A1 bekannt. Beim bekannten Ver
fahren wird ein Rohr gleichförmigen Durchmessers in ein geteil
tes Innenhochdruck-Umformwerkzeug eingelegt, wonach dies ge
schlossen und das Rohr beiderends abgedichtet wird. Danach wird
ein Fluiddruck in das Rohr eingeleitet, durch den dieses unter
gleichzeitigem Nachschieben der Rohrenden derart aufgeweitet
wird, daß es sich gemäß der Ausbildung der von den Matrizen des
Umformwerkzeuges gebildeten Gravur an diese anlegt. Das Nach
schieben der Rohrenden erfolgt in einer Relativbewegung der En
den zu den festehenden Matrizen, wodurch aufgrund der dabei
zwischen dem Rohr und den Matrizen entstehenden Reibung zur
Reibungsverminderung das Rohr außenseitig mit einem Schmiermit
tel behandelt wird. Bei diesem wird aus einem Rohr ein Achsge
häuse eine Kraftfahrzeuges hergestellt, das von Achshälften und
einem dazwischenliegenden Differentialgehäuseteil gebildet
wird. Die Umformung eines Rohres partiell zu einem kugelförmi
gen Differentialgehäuseteil erfordert sehr hohe Umformgrade,
wobei das Nachschieben des Rohrmaterials aus dessen Endberei
chen in nur sehr begrenztem Umfang die Materialausdünnung im
Bereich des sich ausbildenden Differentialgehäuseteils auffan
gen kann. Die Ausschußrate an den so gefertigten Achsgehäusen
ist demnach hoch, so daß die beschriebene Fertigungsart dadurch
aus Kostengründen nicht akzeptabel ist. Um die Duktilität des
Werkstoffes zu erhöhen und um damit bei der Fertigung höhere
Umformgrade prozeßsicher zu ermöglichen, wird hierzu vorge
schlagen, das Werkzeug und/oder die Druckflüssigkeit zu behei
zen. Dies ist jedoch zum einen apparativ sehr aufwendig. Zum
anderen ist eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die
Länge des umzuformenden Rohres bzw. Hohlprofiles hinweg in für
sinnvolle Produktionszeiten vertretbarem Rahmen praktisch nicht
möglich, wodurch das umzuformende Hohlprofil eine höchst un
gleichmäßige Duktilität erhält, so daß ein Bersten des Hohlpro
files beim Aufweiten die Regel ist.
Die Druckschrift Sheet Metal Industries, April 1983, Seite 220-
224 zeigt die Herstellung eines Differentialgehäuses mittels
Innenhochdruckumformen, bei dem ein Hohlprofil gänzlich in ein
längsgeteiltes Werkzeug eingelegt wird und nach Schließen des
Werkzeuges mit Innenhochdruck beaufschlagt wird. Es erfolgt ei
ne reine Aufweitung, wobei eine hohe Reibung zwischen Hohlpro
fil und der Werkzeuggravur entsteht. Um Hohlprofilmaterial in
den Ausbauchbereich nachzuliefern und damit das vorzeitige Aus
dünnen der dortigen Wandungsabschnitte zu verhindern wird
gleichzeitig mit Axialstempeln beidseitig nachgeschoben, wobei
aufgrund der besagten hohen Reibung sehr hohe Nachschiebekräfte
notwendig sind. Es handelt sich also hierbei um ein Verfahren
der Innenhochdruckumformung, bei der im geschlossenen Werkzeug
in erster Linie mit einem Druckfluid aufgeweitet wird und in
zweiter Linie assistierend die Nachschiebekräfte genutzt werden
um ein Ausdünnen im Aufweitbereich zu verringern. Dementgegen
bezieht sich die Erfindung auf ein Aufweitstauchen eines
Hohlprofiles mittels Innenhochdruck. Beim Aufweitstauchen wird
das Hohlprofil in der Ausgangslage nicht vom Werkzeug gänzlich
umschlossen. Vielmehr werden die Aufnahmen, die die Hohlpro
filenden umschließen, mitsamt dem Hohlprofil aufeinanderzuver
schoben, wobei sich eine freie reibungslose Ausbauchung ergibt.
Das Aufweitstauchen ist dann abgeschlossen, wenn das Innenhoch
druck-Umformwerkzeug völlig geschlossen ist, bzw. wenn die Axi
alstempel mit den Aufnahmen aufgrund des Erreichens eines unverrückbaren
Anschlages des Werkzeuges nicht weiter verfahrbar
sind. Hierbei werden die Axialkräfte zum Stauchen verwendet,
was sich direkt in einer mittigen Aufweitung des Hohlprofiles
zeigt. Der gegenüber dem oben geschilderten Aufweitverfahren
wesentlich geringere Innenhochdruck wirkt bei geeigneter Ab
stimmung auf die jeweiligen Axialkräfte einem Einstülpen oder
Knicken des Hohlprofiles entgegen und forciert die Aufweitung
nur zu einem bestimmtem Ausmaß. Die Reibung zwischen dem Hohl
profil und der Werkzeuggravur fällt bis zur Anlage des Hohlpro
filmaterials im Aufweitbereich an der Gravur praktisch völlig
weg. Aus der genannten Druckschrift ist weiterhin ein Gegenhal
ter bekannt, der am Hohlprofil mit einer bestimmten Anlagekraft
anliegt, um den Aufweitprozeß zu stabilisieren, jedoch nach au
ßen ausweicht, um mit dem Aufweiten des Hohlprofiles den Auf
weitraum der Werkzeuggravur sukzessiv freizugeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes
Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Einrichtung dahingehend wei
terzubilden, daß ein Achsgehäuse von Kraftfahrzeugen in einfa
cher Weise prozeßsicher hergestellt werden kann.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent
anspruches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale
des Patentanspruches 18 hinsichtlich der Einrichtung gelöst.
Dank der Erfindung wird durch die vorhergehende Abplattung des
Hohlprofiles im Bereich des auszuformenden Differentialgehäuse
teils zum einen das Hohlprofil in eine Aufweitrichtung von vor
neherein gestreckt und zum anderen im Anschlußbereich zur Ab
plattung in Umfangsrichtung verlaufend mit einer Wölbung verse
hen, wodurch dort der Anfangsradius der späteren Ausbauchung
der Endform angenähert vorgebogen wird. Des weiteren wird durch
die Abplattung Material zum Restumfang hinverschoben, so daß
beim anschließenden Aufweitstauchen genügend Hohlprofilmaterial
zur Verfügung steht, um eine Ausdünnung der Hohlprofilwandung
weitgehend zu verhindern, was wesentlich zur schadensfreien,
d. h. prozeßsicheren Innenhochdruck-Umformung beiträgt. Da durch
die abplattende Vorverformung das Hohlprofil in den Ausbauchbe
reich hinein verformt wird, kann trotz gleichbleibend hohem Um
formgrad von der Ausgangsform zur ausgebauchten Endform auf
grund der erreichten abgeplatteten Zwischenform, von der aus
zur Erreichung der Endform durch die Innenhochdruck-Umformung
ein erheblich geringerer Umformgrad erforderlich ist, in einfa
cher Weise das voluminöse Differentialgehäuseteil am Hohlpro
fil, was zu dessen Fertigung große Umformgrade erfordert, scha
densfrei hergestellt werden, ohne daß durch Bersten des
Hohlprofiles infolge des Versagens des Hohlprofilmaterials wäh
rend des Innenhochdruck-Umformvorganges Teileausschuß produ
ziert wird. Die starre Abstützung der Abplattung während des
gesamten Umformprozesses sichert das Vorhalten des Hohlprofil
materials für den Innenhochdruck-Umformprozeß, wobei die End
form an - entsprechend der Anzahl der Abplattungsstellen - zu
mindest einer Umfangsstelle im Bereich des Differentialgehäuse
teils abgeplattet bleibt. Mit dem Verfahren können somit Achs
gehäuse von Kraftfahrzeugen durch die Konturtreuheit bei der
Umformung mittels Innenhochdruck hochpräzise, d. h. toleranzfrei
prozeßsicher hergestellt werden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran
sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand
mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele
nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:
Fig. 1a ein erfindungsgemäß in ein Achsgehäuse umgeformtes
Hohlprofil mit eingezogenen Profilenden mit einem Deckel und
einem Gewindering für das Differentialgehäuseteil in einer Sei
tenansicht,
Fig. 1b das Achsgehäuse aus Fig. 1a in einer axial zum Hohlpro
fil gerichteten Sichtweise,
Fig. 2 die Vorrichtung zum Innenhochdruck-Umformen der erfin
dungsgemäßen Einrichtung zur Herstellung eines Achsgehäuses in
einer seitlichen Längsschnittdarstellung in der Arbeitsstellung
mit in das Werkzeugteil der Vorrichtung eingelegtem abgeplatte
tem Hohlprofil,
Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 2 in einer seitlichen Längs
schnittdarstellung in der Folgearbeitsstellung mit eingezogenen
Hohlprofilenden und Abdichtung des Hohlprofiles,
Fig. 4 die Vorrichtung aus Fig. 3 in einer seitlichen Längs
schnittdarstellung in einer Folgearbeitsstellung während des
erfindungsgemäßen Aufweitstauchens des Hohlprofiles,
Fig. 5a ein erfindungsgemäß in ein Achsgehäuse umgeformtes
Hohlprofil mit eingezogenen Profilenden mit einem Gewindering
für das Differentialgehäuseteil in einer Seitenansicht,
Fig. 5b das Achsgehäuse aus Fig. 5a in einer axial zum Hohlpro
fil gerichteten Sichtweise,
Fig. 6a ein Achsgehäuse, das aus zwei umgeformten Hohlprofilen
zusammengefügt ist, mit einem Gewindering für das Differential
gehäuseteil in einer Seitenansicht,
Fig. 6b das Achsgehäuse aus Fig. 6a in einer axial zum Hohlpro
fil gerichteten Sichtweise,
Fig. 6c ein das Differentialgehäuseteil bildendes erfindungsge
mäß umgeformtes Hohlprofil vor dem Zusammenbau zum Achsgehäuse
aus Fig. 6a in einer Seitenansicht,
Fig. 6d ein erfindungsgemäß umgeformtes Hohlprofil, das nach
mittiger Trennung die Achshälften des Achsgehäuses aus Fig. 6a
bildet, in einer Seitenansicht.
In Fig. 1a und 1b ist ein mittels Innenhochdruck zu einem Achs
gehäuse eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Nutzfahrzeuges
umgeformtes längliches (Länge: 1-2 m) Hohlprofil 1 dargestellt,
das sich in drei Abschnitte 2, 3, 4 gliedert. Die Abschnitte 2
und 3 sind rohrförmig ausgebildet und bilden die Achshälften
des Achsgehäuses, wobei der jeweilige Abschnitt 3 sich an den
das Hohlprofilende bildenden Abschnitt 2 unmittelbar und konzentrisch
aufgeweitet anschließt. Der Übergang zum Abschnitt 3
verläuft dabei flach konisch. Der sich auf der vom Hohlprofi
lende abgewandten Seite des Abschnittes 3 unmittelbar anschlie
ßende den mittleren Bereich des Hohlprofiles 1 bildende Ab
schnitt 4 ist hier lotrecht zur Längserstreckung unter Bildung
des Differentialgehäuseteils des Achsgehäuses ausgebaucht und
ist, wie aus Fig. 1b zu ersehen ist, quer zur Ausbauchrichtung
beiderseits abgeplattet.
An der Stelle der Abplattungen weist das Hohlprofil 1 durch ei
nen Trennvorgang mittels einer Trennvorrichtung der erfindungs
gemäßen Einrichtung, beispielsweise eines robotergeführten
Schneidlasers eine Öffnung auf, die einerseits nach Einbau des
Differentials durch Anschraubung eines entsprechend den ausla
denden Abmessungen des Differentials ausgebildeten bauchigen
Deckels 5 mittels einer dafür vorgesehenen automatisierten Vor
richtung der Einrichtung lösbar verschlossen wird. Eine Ankle
bung des Deckels 5 oder eine Anschweißung ist ersatzweise eben
falls denkbar. Auf der anderen gegenüberliegenden abgeplatteten
Seite 6 des Bereichs 8 des Differentialgehäuseteils ist ein die
Öffnung umgebender Gewindering 7 angeschweißt, an dem das Dif
ferential befestigt wird. Denkbar ist - alternativ zum Vorher
gegangenen - gemäß der Fig. 5a und b die Abplattung nur einsei
tig vorzusehen, so daß es bei der Innenhochdruck-Umformung auch
zu einer Ausbauchung in von der Abplattung weg weisender, der
Flächennormalen der abgeplatteten Seite des Hohlprofiles 1 fol
gender Richtung kommt. Diese Ausbauchung bildet dabei quasi ei
nen in das Hohlprofil 1 integrierten Deckel 5, wodurch dieser
als separat zu fertigendes und zu montierendes Zusatzbauteil
unter Erleichterung des Fertigungs- und Montageaufwandes für
das Achsgehäuse entfallen könnte. Aufgrund des dabei normaler
weise sehr hohen realen Umformgrades ist ein Achsgehäuse nach
dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5a und b im wesentlichen bei
der Ausbildung relativ flacher Differentialgehäuseteile prozeß
sicher herstellbar.
Die Fig. 2-4 zeigen die einzelnen Arbeitsstationen zur Herstel
lung des in Fig. 1 dargestellten Achsgehäuses. Gemäß Fig. 2
wird ein im Bereich 8 des auszuformenden Differentialgehäuse
teils an zwei gegenüberliegenden Umfangsbereichen abgeplattetes
Hohlprofiles 1 mit länglicher, schlanker, linearer rohrförmiger
Ausgangsform in ein Werkzeugteil 9 eines Innenhochdruck-Umform
werkzeuges 10 eingelegt, wobei die Trennebene des Werkzeugteils
9 längs der Hohlprofilachse 14 verläuft.
Die Abplattung wird mit einer Abplattvorrichtung in einer vom
Umformwerkzeug 10 separat angeordneten Arbeitsstation herge
stellt. Es ist jedoch denkbar, daß die Abplattung erst beim
Schließen des zweigeteilten in zwei den Bereich 8 umgebenden
Matrizen 11, 12 geteilten Werkzeugteiles 9 durch eine entspre
chende Gestaltung der Matrizengravur 13 erzeugt wird. Dies hat
zum Vorteil, daß anstatt zweier Fertigungsvorrichtungen, der
Abplattungsvorrichtung und des Werkzeugteiles 9, nur ein einzi
ges Herstellungswerkzeug erforderlich ist, da die Abplattungs
vorrichtung im Werkzeugteil 9 integriert ist. Dies erspart zum
einen Investitionskosten, zum anderen ist das Hohlprofil 1 mit
der erzeugten Abplattung exakt für das spätere Innenhochdruc
kumformen im Werkzeugteil 9 lagedefiniert angeordnet.
Die obere Matrize 12 wird durch einen hydraulischen Antrieb zur
Anlage an die untere Matrize 11 hinverfahren, wonach die
Schließstellung des Werkzeugteiles 9 erreicht ist. Die Matri
zengravur 13, die die Umformgravur des Werkzeugteiles 9 des In
nenhochdruck-Umformwerkzeuges 10 für den Bereich 8 bildet, ist
entsprechend des herzustellenden Differentialgehäuseteils form
negativ ausgebildet und weist entsprechend der jeweiligen Ab
plattung einen ebenen Bereich auf, an dem diese in Schließstel
lung des Werkzeugteils 9 anliegt. Dieser ebene Bereich kann
auch gleichzeitig die Abplattvorrichtung bilden. Der ebene Be
reich liegt während des gesamten Umformprozesses unverrückbar
an der Abplattung an, so daß diese beibehalten wird. Die Gravur
13 des Werkzeugteils 9 ist von dessen Rand ausgehend bis zum
Scheitelpunkt des Bereiches 8 hin flach ansteigend eingewölbt,
so daß bei dem Herstellungsprozeß für das Differentialgehäuse
teil nur große Radien im Werkzeugteil 9 vorliegen, an denen
sich das Hohlprofil 1 anlegt. Aufgrund der großen Radien wird
die Reibung des Hohlprofils 1 während des Ausbauchens im Be
reich 8 des Differentialgehäuseteils gering gehalten und es
entsteht keine Abstreckkante. Dies trägt vorteilhaft dazu bei,
daß ein ausbauchendes Umformen des Hohlprofiles 1 mit höheren
Umformgraden möglich ist, ohne daß dieses im Umformprozeß Scha
den nimmt.
Die Matrizen 11, 12 besitzen zwei vom Rand ausgehende gegenüber
liegende, zur Gravur 13 hinführende, in der Trennebene des
Werkzeugteils 9 gelegene halbzylindrische Aussparungen, die ge
meinsam in Schließstellung des Werkzeugteils 9 zwei in dessen
Trennebene gegenüberliegend und randseitig angeordnete Durch
führungen 15 bilden, in denen das in das Werkzeugteil 9 einge
legte Hohlprofil 1 umfänglich umschlossen gehalten ist. Gleich
zeitig durchragt das Hohlprofil 1 die Durchführungen 15 beide
rends. Um beim Aufweitstauchen an den Durchführungen 15 mög
lichst wenig Reibung zu erzeugen, sind die Matrizen 11, 12 des
Werkzeugteils 9 derart ausgebildet, daß sie lediglich mit einem
schmalen Randstreifen 16 in Schließstellung aneinander anlie
gen.
Die Matrizen 11, 12 weisen des weiteren eine radial zum Hohlpro
fil 1 gerichtete, in die Gravur 13 mündende zentrale Führungs
bohrung 17 auf, in der ein Stützstempel 18 relativ zur Lage der
Matrize 11, 12 verschiebbar geführt ist. Der Stützstempel 18
trägt an seiner dem eingelegten Hohlprofil 1 zugewandten Stirn
seite 19 die für den zentralen Abschnitt der Umformgravur 13
der jeweiligen Matrize 11, 12 entsprechende Kontur und liegt in
der Schließstellung des Werkzeugteils 9 an dem Hohlprofil 1 an.
Dabei dient der Stützstempel 18 als Gegenhalter für das sich
ausbauchende Hohlprofil 1, wobei er mit einem Hydraulikantrieb
20 versehen ist, der mit einer Steuerung für den Innenhochdruck
und die Bewegung der unten erwähnten Hohlprofilaufnahmen korre
liert ist. Mittels dieses während des Aufweitstauchens durch
den Antrieb 20 radial nach außen ausweichend verschiebbaren
Stützstempels 18 ist die Ausbauchbewegung des Hohlprofils 1
kontrollierbar, so daß der Mittelteil der Bereiches 8 des Dif
ferentialgehäuseteils gleichmäßig mit dessen Randteil umgeformt
wird und somit eine sukzessive Anlage an der Gravur 13 vom Rand
der Matrize 11, 12 aus erfolgt, wodurch Risse am sich umformen
den Hohlprofil 1 durch vorzeitige Materialausdünnung im Mittel
teil verhindert werden.
Es ist jedoch auch denkbar, auf derartige Stützstempel 18 zu
verzichten und keine Abstützung des Hohlprofiles 1 im Bereich 8
des Differentialgehäuseteils vorzusehen. Dabei wird die Ferti
gung der Gravur 13 vereinfacht, die nun ohne Unterbrechung
durchgängig verläuft. Des weiteren fällt der Antrieb 20 und die
damit verbundene Steuerung der Stützstempel 18 weg, was den ap
parativen Aufwand erheblich schmälert. Die Anordnung dieser
starr ausgebildeten Gravur 13 ist beispielsweise bei relativ
flachen Differentialgehäuseteilen verwendbar.
In der Schließstellung des Werkzeugteils 9 wird jeweils eine
bezüglich des Werkzeugteils 9 gesondert angeordnete Hohlprofi
laufnahme 21, 22, die mit den Hohlprofilenden fluchten, von Hy
draulikzylindern 23 angetrieben an die Hohlprofilenden herange
fahren. Die beiden Hohlprofilaufnahmen 21, 22 sind hohlzylin
drisch ausgebildet, wobei jede der beiden Hohlprofilaufnahmen
21, 22 sich aus einem Führungsgehäuse 25 und einer Hülse 26 zu
sammensetzt. Das Führungsgehäuse 25 ist mit dem Hydraulikzylin
der 23 verbunden und besitzt eine zentrale Durchführung 27 so
wie einen die Durchführung 27 umgebenden Ringraum 28.
Die Hülse 26 ist im Ringraum 28 zwischen zwei Anschläge bilden
den gegenüberliegenden Stirnseiten 29, 30 des Ringraumes 28
axial verschiebbar geführt. Das dem Werkzeugteil 9 abgewandte
Ende 31 der Hülse 26 ist druckbelastet, wobei sich an diesem
Ende 31 und an der gegenüberliegenden Stirnseite 29 des Rin
graumes 28 eine Druckfeder 32 abstützt. Dieses Ende 31 weist
einen Ringbund 40 auf, der in der Arbeitsstellung der Fig. 2
mit der der Druckfeder 32 abgewandten Seite an der Stirnseite
30 des Ringraumes 28 anliegt. Das andere Ende 33 der Hülse 26
durchragt das Führungsgehäuse 24 zum Werkzeugteil 9 hin. Die
rückseitige Druckbelastung der Hülse 26 kann auch hydraulisch
oder pneumatisch erfolgen.
Die Durchführung 27 des Führungsgehäuses 25 ist bezüglich der
rohrförmigen Ausgangsform des Hohlprofiles 1 konturgleich aus
gebildet, weist jedoch einen kleineren Querschnitt bzw. einen
kleineren Durchmesser auf. Am werkzeugteilzugewandten Ende 34
weist die Durchführung 27 einen Zentrierkonus 35 auf, an den
sich unmittelbar eine in der Hülse 26 ausgebildete Durchführung
36 übergangslos anschließt. Die bezüglich der Ausgangsform des
Hohlprofiles 1 ebenfalls konturgleiche Durchführung 36 weist
einen um ein geringes Spiel größeren Querschnitt bzw. Durchmes
ser auf als die rohrförmige Ausgangsform des Hohlprofiles 1.
Die Hohlprofilaufnahme 21, 22 kann anstatt einem zweiteiligen,
aus einem Führungsgehäuse 25 und einer in diesem verschiebbaren
Hülse 26 bestehenden Bauteil einstückig ausgebildet sein, wobei
die Druckfeder 32 und der Ringraum 28 entfallen. Die starre
Hohlprofilaufnahme 21, 22 weist vergleichsweise baulich verein
facht nur zwei Bauteilabschnitte mit Durchführungen unter
schiedlichen Durchmessers auf, die sich aneinander über einen
konisch zum Werkzeugteil 9 hin öffnenden Übergang anschließen.
Die Durchmesser sind relativ zu dem der Ausgangsform des Hohl
profiles 1 - wie oben erwähnt - entsprechend bemessen.
Die Durchführung 27 des Führungsgehäuses 25 der Hohlprofilauf
nahmen 21, 22 ist rückseitig von einem Nachschiebestempel 37
verschlossen, der in ihr mittels eines separaten Antriebs
fluiddicht verschiebbar geführt ist. Der Nachschiebestempel 37
weist stirnseitig einen konisch sich verjüngenden Zapfen 38
auf, zwischen dessen Anschrägung und der Durchführungswandung
39 des Führungsgehäuses 25 das in die Hohlprofilaufnahme 21, 22
einzuschiebende Hohlprofil 1 dichtend einklemmbar ist. Inner
halb des Nachschiebestempels 37 verläuft ein Fluidkanal, der
einerseits über den Hochdruckfluidanschluß mit einer Fluidhoch
druckerzeugungsanlage verbunden ist und andererseits durch den
Zapfen 38 axial hindurch in die Hohlprofilaufnahme 21, 22 mün
det, wonach das eingeschobene Hohlprofil 1 mit dem Druckfluid
befüllbar und mit Hochdruck beaufschlagbar ist.
Falls ein Nachschieben von Hohlprofilmaterial während des In
nenhochdruckumformens nicht erforderlich ist, kann der Zapfen
38 auch an einem an der Hohlprofilaufnahme 21, 22 rückseitig an
geordneten Boden angeformt sein, der die Durchführung 27 ver
schließt und der einen Fluidhochdruckanschluß aufweist. Die
Durchführung 27 wird hierbei von einer Sackbohrung ersetzt. Der
Nachschiebestempel 37 und seine Ansteuerung können dadurch un
ter Verringerung des apparativen Aufwandes entfallen.
Die Hohlprofilaufnahmen 21, 22 werden nun gemäß Fig. 3 durch die
Hydraulikzylinder 23 in Pfeilrichtung weiter aufeinanderzu ver
fahren, wobei die Hohlprofilenden aufgrund des etwas größeren
Durchmessers der Durchführung 36 der Hülse 26 in diese einge
schoben werden. Bei weiterem Verfahren der Aufnahmen 21, 22 wer
den die Hohlprofilenden über den Zentrierkonus 35 der Durchfüh
rung 27 in diese eingeführt, wobei infolge der Einwirkung der
hinsichtlich der Hohlprofilenden mit kleinerem Durchmessers be
hafteten Durchführung 27 und der Schubkraft der Zylinder 23 die
Enden eingezogen werden. Gleichzeitig wird der Nachschiebestem
pel 37 in Richtung des Werkzeugteils 9 verschoben, wobei er in
das Hohlprofilende eingesteckt wird und so dessen Form im we
sentlichen aufrechterhält. Darüber hinaus wird dabei ein Kraft
schluß zwischen dem Zapfen 38 des Nachschiebestempels 37 und
dem Hohlprofil 1 einerseits und zwischen diesem und der Durch
führungswandung 39 des Führungsgehäuses 25 der Aufnahmen 21, 22
erreicht, durch den das Hohlprofil 1 zum einen gehalten ist und
zum anderen eine fluiddichte Abdichtung erhält.
Das Hohlprofilende ist von der Hohlprofilaufnahme 21, 22 gänz
lich umschlossen. Durch den Einzug des Hohlprofilendes wird
dessen Durchmesser auf bis zu 30% des Durchmessers der Ausgangsform
verkleinert, wodurch das Hohlprofil 1 nach der ab
schließenden Innenhochdruck-Umformung die drei Abschnitte 2, 3, 4
unterschiedlich großen Querschnittes erhält. Ausgehend von dem
Hohlprofilende als Abschnitt 2 kleinsten Durchmessers ist der
Umformgrad bezüglich des mit der Ausbauchung versehenen Ab
schnittes 4 sehr groß, jedoch ist der Umformgrad ausgehend vom
Abschnitt 3, der einen größeren Durchmesser besitzt, und von
dem aus die eigentliche Aufweitung ausgeht, geringer. Somit
kann das Hohlprofil 1 im Innenhochdruck-Umformwerkzeug 10 ins
gesamt mit sehr hohen Umformgraden umgeformt werden. Für die
praktische Handhabung wird ein Hohlprofil 1 mit größerem Durch
messer als Ausgangsform gewählt als dieser für den fertigungs-
und/oder montagetechnischen Anschluß der Achshälftenenden an
weitere Bauteile geeignet ist. Den geeigneten Durchmesser be
sitzt dann das Hohlprofil 1 an seinen Enden durch den Einzug im
Innenhochdruck-Umformwerkzeug 10.
Während des Einschiebens des Hohlprofiles 1 in die Aufnahme
21, 22, das erst nach Anlage des Endes 33 der Hülse 26 an der
diesem zugewandten Stirnseite 41 des Werkzeugteils 9 beendet
ist, wird, um unerwünschte, unkontrollierte beim Einschieben
schubinduzierte Auffaltungen zu vermeiden, das Hohlprofil 1 vom
Stützstempel 18 im Bereich des Differentialgehäuseteils abge
stützt.
Nach dem Einschieben der Hohlprofilenden in die Hohlprofilauf
nahmen 21, 22 wird das Hohlprofil 1 über den im Nachschiebestem
pel 37 verlaufenden Fluidkanal mit einem Druckfluid befüllt und
mit Innenhochdruck von etwa 200-600 bar beaufschlagt. Gleich
zeitig wird das Führungsgehäuse 25 der Hohlprofilaufnahme 21, 22
mittels des Hydraulikzylinders 23 entgegen der Druckkraft der
sich an der Hülse 26 abstützenden Druckfeder 32 weiter zum
Werkzeugteil 9 hin, welche dabei zusammengedrückt wird, ver
schoben (Fig. 4). Durch die kraftschlüssige Umgreifung des
Hohlprofiles 1 an dessen Enden durch das Führungsgehäuse 25,
die durch die umfängliche Anpressung mittels des Innenhochdruc
kes noch begünstigt wird, wird das Hohlprofil 1 in einem mittels
des Hydraulikzylinders 23 betriebenen Stauchvorgang zusam
mengeschoben, ohne daß es zu reibungserzeugenden Relativbewe
gungen zwischen der Hohlprofilaufnahme 21 bzw. 22 und dem Hohl
profil 1 kommt. Um die wirkungsvolle Abdichtung des Hohlpro
files 1 trotz des Verschiebens seiner Enden weiter zu gewähr
leisten, wird der Nachschiebestempel 37 entsprechend dem Vor
schub des Führungsgehäuses 25 nachgeführt.
Aufgrund der Stauchbewegung und der gleichzeitigen Beaufschla
gung mit Innenhochdruck wird das Hohlprofil 1 im Werkzeugteil 9
zu einem Differentialgehäuseteil ausgeformt, wobei sich das
Hohlprofilmaterial an die Gravur 13 der Matrizen 11, 12 zumin
dest annäherungsweise anlegt. Mit der Stauchbewegung werden die
Stützstempel 18 gemäß der Pfeilrichtung radial nach außen aus
weichend zurückgefahren, wobei sie zur kontrollierten Umformung
im Bereich 8 des Differentialgehäuseteils während des gesamten
Umformvorganges am Hohlprofil 1 anliegen und in der Endstellung
des Fertigungsablaufes bündig in den Gravurverlauf mit ihrer
Stirnseite 19 eingepaßt sind. Während des Aufweitstauchens des
Hohlprofiles 1 im Bereich 8 werden auch gleichzeitig die Ab
schnitte 2 und 3, also die Achshälften, in geringem Maße aufge
weitet, die sich an die Durchführungswandungen 39 und 42 des
Führungsgehäuses 25 und der Hülse 26 anschmiegen. Hierbei wer
den beim Einziehen am Abschnitt 2 des Hohlprofiles 1 entstande
ne Formveränderungen in der Kontur gemäß der gewünschten Form
egalisiert. Der Abschnitt 3 bleibt hinsichtlich seines Durch
messers im wesentlichen unverändert.
Um zusätzlich Hohlprofilmaterial zum Bereich 8 hin zu liefern
kann während des Aufweitstauchens der das Hohlprofilende auch
stirnseitig beaufschlagende Nachschiebestempel 37 in einer Re
lativbewegung zur Hohlprofilaufnahme 21, 22 weiter zum Werkzeug
teil 9 hin verschoben werden. Es ist alternativ auch denkbar,
nach dem Aufweitstauchen und bei bestehendem Innenhochdruck
Hohlprofilmaterial der Hohlprofilenden mittels der Nachschiebe
stempel 37 zum Bereich 8 hin zu verschieben.
Zum Abschluß des Umformvorganges, bei dem das Hohlprofil 1
durch das Aufweitstauchen zu einer der Endform hinsichtlich
Kontur und Querschnittsgröße grob angenäherten Zwischenform um
geformt wird, kann dann unter Steigerung des Innenhochdruckes
auf 1000-3000 bar die Zwischenform zur Endform aufweitend kali
briert werden.
Nach Beendigung des Umformprozesses werden der Fluiddruck ent
spannt und mittels der Hydraulikzylinder 23 die Hohlprofilauf
nahmen 21, 22 zurückgefahren, wobei sich die Druckfeder 32 wie
der entspannen kann. Da das umgeformte Achsgehäuse an seinem
Differentialgehäuseteil von den Matrizen 11, 12 festgehalten
wird, werden beim Zurückfahren der Aufnahmen 21, 22 die Hohlpro
filenden und somit die Achshälften aus dem durch das Einziehen
und das Innenhochdruck-Umformen erzeugten Preßsitz an der
Durchführungswandung 39 und 42 in einfacher Weise herausgelöst.
Schließlich werden die Matrizen 11, 12 aus dem Bereich 8 heraus
zurückgefahren, wodurch sich das Werkzeugteil 9 öffnet und das
fertigumgeformte Achsgehäuse entnommen werden kann.
Im übrigen ist am Hohlprofil 1 eine einseitige Abplattung denk
bar, wonach das Aufweitstauchen erfolgt. Dabei wird das Hohl
profil 1 an seinem aufzuweitenden Restumfang vom Innenhoch
druck-Umformwerkzeug 10 während des Aufweitstauchens gesteuert
nach außen ausweichend durch die Stützstempel 18, die hierzu
mit einer schalenförmigen Stirnseite 19 ausgebildet sein müs
sen, abgestützt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel nach der Fig. 6a-d
wird das Achsgehäuse aus zwei Hohlprofilen 43 und 44 herge
stellt wird, wobei ein erstes Hohlprofil 43 größeren Durchmes
sers zum Differentialgehäuse umgeformt wird und wobei ein zwei
tes Hohlprofil 44 kleineren Durchmessers - separat zum ersten -
zu einem konisch ausgebauchten Doppelteil durch Aufweitstauchen
geformt wird. Hierzu sind zwei separate Innenhochdruckumform
werkzeuge bei der Einrichtung vorgesehen, wobei das erste Um
formwerkzeug der Ausbildung des Differentialgehäuseteils und
das zweite der Ausbildung der Achshälften 46, 47 zugeordnet ist.
Die Gravur des Werkzeugteils des ersten Umformwerkzeuges ist
entsprechend der Endform des auszubildenden Differentialgehäu
ses ausgestaltet, wohingegen die Gravur des Werkzeugteils des
zweiten Umformwerkzeuges als Doppelkonus ausgebildet ist. Der
Mittendurchmesser entspricht zumindest annähernd dem Durchmes
ser der Durchführung des Werkzeugteils des ersten Umformwerk
zeuges, wobei die Hohlprofilaufnahmen und die Durchführungen
des Werkzeugteils des ersten Umformwerkzeuges entsprechend dem
größeren Durchmesser des umzuformenden Hohlprofiles 43 im
Durchmesser größer bemessen sind als die des zweiten zum Umfor
men eines Hohlprofiles 44 kleineren Durchmessers dienenden Um
formwerkzeuges. Dies ermöglicht einen fließenden Übergang bei
der späteren Anbindung der Achshälften 46, 47 an das Differenti
algehäuseteil.
Die Umformung der beiden Hohlprofile 43 und 44 erfolgt in glei
cher Weise wie die des Hohlprofiles 1, jedoch ohne daß die En
den 2 der Profile 43, 44 eingezogen werden. Dies erzielt eine
bauliche Vereinfachung des Umformwerkzeuges, insbesondere der
Ausbildung der Hohlprofilaufnahmen. Des weiteren ist es bei der
Umformung des Hohlprofiles 43 aufgrund dessen sehr kurzen Ab
messungen nicht unbedingt erforderlich Hohlprofilmaterial aus
dem Bereich der Enden nachschieben zu müssen. Dadurch kann der
Nachschiebestempel 37 und dessen Antrieb unter weiterer appara
tiver Vereinfachung des Umformwerkzeuges entfallen, wobei je
doch das Nachführen der Aufnahmen zur Gewährleistung der Ab
dichtung des Hohlprofils 43 gesichert sein muß. Im übrigen ist
eine prozeßsichere Herstellung des Hohlprofils 43 auch allein
durch Aufweiten ohne den gleichzeitigen Stauchvorgang denkbar.
Nach der Ausbildung im Ausbauchbereich 45 wird das Doppelteil
unter Ausbildung der einzelnen gleichgebildeten Achshälften
46, 47 mittig mittels eines eine Trennvorrichtung der erfin
dungsgemäßen Einrichtung bildenden Schneidlasers getrennt. Da
nach werden durch eine Fügevorrichtung der Einrichtung die
Achshälften 46, 47 mit dem das Differentialgehäuse bildenden
Hohlprofil 43 mittels Schweißen, Löten oder Kleben verbunden.
In gleicher Weise wie bei den anderen Ausführungsbeispielen
werden eine Öffnung und ein Gewindering 7 im abgeplatteten Be
reich des Differentialgehäuseteils 4 angebracht. Der Deckel 5
ist hier jedoch vergleichbar mit dem Ausführungsbeispiel von
Fig. 5a, b mit der Umformung des Hohlprofiles 43 mitausgebildet
und dadurch einstückig mit dem Differentialgehäuseteil 4 ver
bunden. Es sind jedoch anders als beim Ausführungsbeispiel von
Fig. 5a, b wesentlich geringere Umformgrade erforderlich, da
hier die Ausgangsform des Hohlprofiles 43 einen erheblich grö
ßeren Durchmesser aufweist.
Es hierbei noch angemerkt, daß die vorhergehenden Ausführungs
beispiele die Herstellung eines Achsgehäuses aus einem einzigen
Hohlprofil mit einem einzigen Umformwerkzeug betreffen. Die im
Ausführungsbeispiel der Fig. 6a-d vorgesehenen Einzelteile sind
somit in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1a und b bzw. der
Fig. 5a und b einstückig ausgebildet.
Claims (38)
1. Verfahren zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsgehäusen mit
einem Differentialgehäuseteil und Achshälften, wobei das Diffe
rentialgehäuseteil und die Achshälften aus einem rohrförmigem
Hohlprofil hergestellt werden, das mit einem hohen Fluiddruck
unter Aufeinanderzuschieben der Hohlprofilstirnflächen innen
seitig beaufschlagt und in Richtung einer der Endform des Achs
gehäuses entsprechenden Gravur eines Innenhochdruck-Umformwerk
zeuges aufgeweitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1, 43), aus dem das Differentialgehäuse ge
bildet wird, im Bereich (8) des auszuformenden Differentialge
häuses abgeplattet wird, daß unter starrer Abstützung der Ab
plattung das Differentialgehäuse durch Aufweitstauchen des ab
geplatteten Hohlprofiles (1, 43) hergestellt wird und daß nach
der Umformung des Hohlprofiles (1, 43) zum Differentialgehäuse
im abgeplatteten Bereich eine Öffnung zum Einbau eines Diffe
rentials erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1, 43) an zwei gegenüberliegenden Umfangsbe
reichen abgeplattet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Achsgehäuse aus zwei Hohlprofilen (43, 44) hergestellt
wird, wobei ein erstes Hohlprofil (43) größeren Durchmessers
zum Differentialgehäuse umgeformt wird und wobei ein zweites
Hohlprofil (44) kleineren Durchmessers - separat zum ersten -
zu einem konisch ausgebauchten Doppelteil durch Aufweitstauchen
geformt wird, das nach der Ausbildung im Ausbauchbereich (45)
unter Ausbildung der Achshälften (46, 47) mittig getrennt wird,
wonach die Achshälften (46, 47) mit dem Differentialgehäuse ver
bunden werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Falle einer einzigen Abplattung an der Öffnung in diese
umgebender Weise ein Gewindering (7) zur Anbringung des Diffe
rentials befestigt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Falle zweier gegenüberliegender Abplattungen an einer
der Öffnungen ein diese umgebender Gewindering (7) zur Anbrin
gung des Differentials befestigt wird und daß im Bereich der
anderen Öffnung ein als separates Bauteil ausgeführter bauchi
ger Deckel (5) angebracht wird, der die Öffnung verschließt.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Aufweitstauchen ein Hohlprofil (1) ausgewählt wird, das
in seiner Ausgangsform einen bezüglich des Durchmessers der
Endform der Achshälften (2, 3) größeren Durchmesser aufweist,
und daß das Hohlprofil (1) an seinen Enden (2) auf den Durch
messer der Endform eingezogen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1, 43) vor dem Einbringen in ein Innenhoch
druck-Umformwerkzeug (10) abgeplattet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1, 43) beim Schließen eines den Bereich (8)
des auszuformenden Differentialgehäuses (4) umgebenden Werkzeugteiles
(9) eines Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (10) abge
plattet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufweitstauchen des Hohlprofiles (1, 43) frei in eine
Umformgravur (13) eines Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (10)
hinein erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1, 43) an seinem aufzuweitenden Restumfang
vom Innenhochdruck-Umformwerkzeug (10) während des Umformvor
gangs gesteuert nach außen ausweichend abgestützt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1, 43) im Bereich (8) des auszuformenden
Differentialgehäuses (4) während des Aufweitstauchens durch
Einwirkung einer diesen Bereich (8) des Hohlprofiles (1, 43) um
gebenden Gravurform des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (10)
durchgängig mit großen Radien ausgeformt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einziehen der Enden (2) des Hohlprofiles (1) vor dem
Aufweitstauchen durch Einschieben in eine jeweilige die Hohl
profilenden (2) aufnehmende und die Aufweitstauchung ausführen
de Hohlprofilaufnahme (21, 22) erfolgt, derart, daß zwischen dem
Bereich (8) des auszuformenden Differentialgehäuses (4) und dem
Abschnitt der eingezogenen Enden (2) ein über den gesamten Um
formprozeß hinweg seine vor dem Einziehen ausgebildete Aus
gangsform im wesentlichen beibehaltender Hohlprofilabschnitt
(3) verbleibt.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) in der Ausgangsform in ein geteiltes
Werkzeugteil (9) des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (10) ein
gelegt wird, daß nach dem Schließen des den Bereich (8) des
auszuformenden Differentialgehäuses umgebenden, die Umformgra
vur (13) aufweisenden Werkzeugteils (9) die aus diesem heraus
ragenden Enden (2) des Hohlprofiles (1) durch Einschieben in
die aufweitstauchenden Aufnahmen (21, 22) des Umformwerkzeuges
(10) eingezogen werden und daß danach der Aufweitstauchvorgang
erfolgt.
14. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1) in der Ausgangsform in ein geteiltes die
Umformgravur (13) aufweisendes Werkzeugteil (9) des Innenhoch
druck-Umformwerkzeuges (10) eingelegt wird, wonach die aus die
sem herausragenden Enden (2) des Hohlprofiles (1) in eine je
weilige die Hohlprofilenden (2) aufnehmende und die Aufweit
stauchung ausführende Hohlprofilaufnahme (21, 22) des Umform
werkzeuges (10) eingeschoben werden, und daß das Hohlprofil (1)
durch eine nach außen verschiebbare, in einem zentralen Ab
schnitt des Werkzeugteils (9) befindliche Abstützung gesteuert
zu einem Differentialgehäuse (4) ausgebaucht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Aufweitstauchen und bei bestehendem Innenhochdruck
in einer axialen Relativbewegung des Hohlprofils (1) zu einer
ein Hohlprofilende (2) aufnehmenden Hohlprofilaufnahme (21, 22)
Hohlprofilmaterial aus dem Bereich der Hohlprofilenden (2) zum
Bereich (8) des auszuformenden Differentialgehäuses (4) hin
nachgeschoben wird.
16. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß während des Aufweitstauchens das Hohlprofil (1) zusätzlich
in axialer Richtung relativ zu einer ein Hohlprofilende (2) um
gebenden Aufnahme (21, 22) bewegt wird, und daß mittels dieser
Bewegung über das aus dem Aufweitstauchen resultierende Maß
hinaus Hohlprofilmaterial aus dem Bereich der Hohlprofilenden
(2) zum Bereich (8) des auszuformenden Differentialgehäuses (4)
hin nachgeschoben wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlprofil (1, 43, 44) durch das Aufweitstauchen zu einer
der Endform hinsichtlich Kontur und Querschnittsgröße grob an
genäherten Zwischenform umgeformt wird und daß dann unter Stei
gerung des Innenhochdruckes die Zwischenform zur Endform auf
weitend kalibriert wird.
18. Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsgehäusen,
welche jeweils ein Differentialgehäuseteil und Achshälften um
fassen, aus einem geradlinigen rohrförmigen Hohlprofil, mit ei
nem Innenhochdruck-Umformwerkzeug, das ein in zwei die Umform
gravur des Bereiches des auszubildenden Differentialgehäuse
teils aufweisende Matrizen geteiltes Werkzeugteil und einen mit
einer Fluidhochdruckerzeugungsanlage verbundenen Hochdruckflui
danschluß, über den das Hohlprofil befüllbar und mit einem Flu
idhochdruck beaufschlagbar ist, beinhaltet, zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Einrichtung eine Vorrichtung enthält, mittels derer das Hohlprofil (1) in seiner Ausgangsform im Bereich (8) des auszubildenden Differentialgehäuseteils (4) abplattbar ist,
- - daß das Umformwerkzeug (10) zwei hohlzylindrische, jeweils rückseitig geschlossene Hohlprofilaufnahmen (21, 22), in die jeweils ein Ende des in seiner Ausgangsform linearen rohrför migen Hohlprofiles (1, 43) in das Ende gänzlich umschließender Weise fluiddicht einschiebbar ist und von denen zumindest ei ne mit dem Hochdruckfluidanschluß verbunden ist, und einen Antrieb zumindest für eine der Aufnahmen (21, 22), mittels dessen diese relativ zueinander verfahrbar sind, beinhaltet,
- - daß das Werkzeugteil (9) randseitig zwei gegenüberliegend an geordnete Durchführungen (15) aufweist, in denen das in das Werkzeugteil (9) eingebrachte Hohlprofil (1, 43) in Schließ stellung umfänglich umschlossen gehalten ist und die das Hohlprofil (1, 43), dessen Achse (14) parallel zur Längs erstreckung der Gravur (13) des Werkzeugteils (9) verläuft, beiderends durchragen, daß das Werkzeugteil (9) zwischen den Hohlprofilaufnahmen (21, 22) gelegen angeordnet ist und daß die Umformgravur (13) des der Ausformung des Differentialge häuseteils (4) zugeordneten Werkzeugteils (9) entsprechend der Abplattung einen ebenen unverrückbaren Bereich aufweist, an dem diese in Schließstellung des Werkzeugteils (9) abge stützt anliegt.
19. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abplattvorrichtung in einer vom Innenhochdruck-Umform
werkzeug (10) separaten Arbeitsstation angeordnet ist.
20. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abplattvorrichtung in das Werkzeugteil (9) des Innen
hochdruck-Umformwerkzeuges (10) integriert ist.
21. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abplattvorrichtung von dem ebenen Bereich der Werkzeug
gravur (13) gebildet ist.
22. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umformgravur (13) des Werkzeugteils (9) im Bereich (8)
des auszubildenden Differentialgehäuseteils (4) flach anstei
gend eingewölbt ist.
23. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeugteil (9) bezüglich der Hohlprofilaufnahmen
(21, 22) gesondert angeordnet ist und daß die Trennebene des
Werkzeugteils (9) parallel zur Längserstreckung des Hohlprofi
les (1, 43, 44) verläuft, wobei die Durchführungen (15) in dessen
Trennebene liegen.
24. Einrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Matrizen (11, 12) des Werkzeugteils (9) lediglich mit
einem schmalen Randstreifen (16) in Schließstellung aneinander
anliegen.
25. Einrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Matrizen (11, 12) des Werkzeugteils (9) zumindest ei
ne radial zum Hohlprofil (1, 43, 44) gerichtete in die Gravur
(13) mündende zentrale Führungsbohrung (17) ausgebildet ist, in
der ein Stützstempel (18) relativ zur Lage der Matrize (21, 22)
verschiebbar geführt ist, der an seiner dem eingelegten Hohl
profil (1, 43, 44) zugewandten Stirnseite (19) die für den zent
ralen Abschnitt der Umformgravur (13) der Matrize (11, 12) ent
sprechende Kontur trägt.
26. Einrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützstempel (18) während des gesamten Aufweitstauch
vorganges am Hohlprofil (1, 43, 44) anliegt.
27. Einrichtung nach Anspruch 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützstempel (18) mit einem Antrieb versehen ist, der
mit einer Steuerung für den Innenhochdruck und die Bewegung der
Hohlprofilaufnahmen (21, 22) korreliert ist, wobei der als Ge
genhalter für den zum Differentialgehäuseteil umzuformenden Be
reich (8) des Hohlprofiles (1, 43, 44) dienende Stützstempel (18)
während des Aufweitstauchens radial nach außen ausweichend ver
schiebbar ist.
28. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlprofilaufnahmen (21, 22) eine Durchführung (27, 36)
aufweisen, in die das Hohlprofil (1, 43, 44) einschiebbar ist und
in der von der Rückseite der Aufnahme (21, 22) aus ein mit einem
Antrieb versehener Nachschiebestempel (37) fluiddicht ver
schiebbar geführt ist.
29. Einrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Nachschiebestempel (37) stirnseitig einen konisch sich
verjüngenden Zapfen (38) aufweist, zwischen dessen Anschrägung
und der Durchführungswandung (39) das Hohlprofil (1, 43, 44)
einklemmbar ist.
30. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlprofilaufnahmen (21, 22) zwei entsprechend der Aus
gangsform des Hohlprofiles (1, 43, 44) konturgleiche Aufnahmeab
schnitte aufweisen, wobei ein erster dem Werkzeugteil (9) zuge
wandter Abschnitt einen um ein geringes Spiel größeren Quer
schnitt aufweist als die Ausgangsform des Hohlprofiles
(1, 43, 44) und wobei der zweite sich an den ersten rückseitig
mit einem Zentrierkonus (35) unmittelbar anschließende Ab
schnitt einen kleineren Querschnitt als die Ausgangsform be
sitzt.
31. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hohlprofilaufnahme (21, 22) ein mit dem Antrieb (23) der
Aufnahme (21, 22) verbundenes und mit einer zentralen Durchfüh
rung (27) versehenes Führungsgehäuse (25) und eine in diesem
koaxial angeordnete zwischen zwei Anschlägen axial verschiebbar
geführte Hülse (26) beinhaltet, welche das Führungsgehäuse (25)
zum Werkzeugteil (9) hin einenends durchragt und anderenends im
Führungsgehäuse (25) druckbelastet ist.
32. Einrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchführung (27) des Führungsgehäuses (25) bezüglich
der Ausgangsform des Hohlprofiles (1, 43, 44) konturgleich ist,
jedoch einen kleineren Querschnitt aufweist, und daß die Hülse
(26) eine Durchführung (36) für das Hohlprofil (1, 43, 44) be
sitzt, die bezüglich der Ausgangsform des Hohlprofiles
(1, 43, 44) ebenfalls konturgleich ist, jedoch einen um ein ge
ringes größeren Querschnitt aufweist.
33. Einrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Nachschiebestempel (37) ein Fluidkanal ausgebildet ist,
der einerseits über den Hochdruckfluidanschluß mit der Fluid
hochdruckerzeugungsanlage verbunden ist und andererseits in die
Hohlprofilaufnahme (21, 22) derart mündet, daß das eingeschobene
Hohlprofil (1, 43, 44) mit dem Druckfluid befüllbar und mit Hoch
druck beaufschlagbar ist.
34. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung ein erstes der Ausbildung des Differential
gehäuses zugeordnetes und ein zweites der Ausbildung der Achs
hälften (46, 47) zugeordnetes Innenhochdruck-Umformwerkzeug um
faßt, wobei die Gravur des Werkzeugteils des ersten Umformwerk
zeuges entsprechend der Endform des auszubildenden Differenti
algehäuses ausgestaltet ist, wobei die Gravur des Werkzeugteils
des zweiten Umformwerkzeuges als Doppelkonus ausgebildet ist,
dessen Mittendurchmesser zumindest annähernd dem Durchmesser
der Durchführung des Werkzeugteils des ersten Umformwerkzeuges
entspricht, wobei die Hohlprofilaufnahmen und die Durchführun
gen des Werkzeugteils des ersten Umformwerkzeuges entsprechend
dem größeren Durchmesser des umzuformenden Hohlprofiles (43) im
Durchmesser größer bemessen sind als die des zweiten zum Umfor
men eines Hohlprofiles (44) kleineren Durchmessers dienenden
Umformwerkzeuges.
35. Einrichtung nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung eine Trennvorrichtung, mittels der der her
gestellte Doppelkonus unter Ausbildung der Achshälften (46, 47)
mittig trennbar ist, und eine Fügevorrichtung zur Verbindung
der durch die Trennung erzeugten Achshälften (46, 47) mit dem
ausgeformten Differentialgehäuseteil (4) beinhaltet.
36. Einrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung eine Vorrichtung zur Erzeugung einer, Öff
nung im abgeplatteten Bereich des ausgeformten Differentialge
häuseteils (4) zum Einbau eines Differentials beinhaltet.
37. Einrichtung nach Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung eine Fügevorrichtung beinhaltet, mit der im
Falle einer einzigen Abplattung an der gebildeten Öffnung in
diese umgebender Weise ein Gewindering (7) zur Anbringung des
Differentials befestigbar ist.
38. Einrichtung nach Anspruch 36,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung Fügevorrichtungen beinhaltet, mit denen im
Falle zweier gegenüberliegender Abplattungen an einer der Öff
nungen ein diese umgebender Gewindering (7) zur Anbringung des
Differentials befestigbar und im Bereich der anderen Öffnung
ein als separates Bauteil ausgeführter bauchiger Deckel (5)
anbringbar ist, der die Öffnung verschließt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997119629 DE19719629C2 (de) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsgehäusen |
EP98107664A EP0876859A3 (de) | 1997-05-09 | 1998-04-28 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsgehäusen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997119629 DE19719629C2 (de) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsgehäusen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19719629A1 DE19719629A1 (de) | 1998-11-19 |
DE19719629C2 true DE19719629C2 (de) | 2001-09-06 |
Family
ID=7829107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997119629 Expired - Fee Related DE19719629C2 (de) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsgehäusen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0876859A3 (de) |
DE (1) | DE19719629C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10352230B3 (de) * | 2003-11-08 | 2005-04-14 | Daimlerchrysler Ag | Kraftfahrzeugachsgehäuse |
DE102005057810A1 (de) * | 2005-12-03 | 2007-06-06 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Herstellung von Getriebegehäusen, insbesondere von Getriebegehäusen für PKW und NKW |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004013872B4 (de) * | 2004-03-20 | 2006-10-26 | Amborn, Peter, Dr.-Ing. | Verfahren und Werkzeug zur Umformung eines metallischen Hohlkörpers in einem Umformwerkzeug unter erhöhter Temperatur und unter Innendruck |
CN103568724B (zh) * | 2012-07-27 | 2015-11-18 | 上海永太汽车零部件厂 | 汽车桥壳及汽车桥壳成形模具及其汽车桥壳成形方法 |
CN102886461B (zh) * | 2012-09-24 | 2014-11-26 | 重庆科技学院 | 汽车驱动桥整体复合胀形生产工艺 |
CN102886467B (zh) * | 2012-09-24 | 2014-07-23 | 重庆科技学院 | 汽车驱动桥整体复合胀形液压机 |
CN103252404B (zh) * | 2013-05-22 | 2015-09-09 | 燕山大学 | 重型卡车无焊缝桥壳的整体成形方法 |
CN103286196A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-09-11 | 重庆科技学院 | 汽车驱动桥整体复合胀形生产线及加工方法 |
CN105728539B (zh) * | 2016-05-11 | 2018-02-06 | 燕山大学 | 大中型汽车桥壳管件充液压制成形模具 |
CN105903818B (zh) * | 2016-06-29 | 2017-11-14 | 江西江铃底盘股份有限公司 | 一种汽车驱动桥桥壳本体成型模具 |
CN107639144B (zh) * | 2017-11-02 | 2023-11-17 | 江西江铃底盘股份有限公司 | 一种采用高强度焊管和无需退火的驱动桥桥壳液压成形方法 |
CN108994532A (zh) * | 2018-07-21 | 2018-12-14 | 河北弘凯重型机床有限公司 | 一种汽车后桥壳及其加工工艺 |
CN110153264A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-23 | 秦皇岛通桥科技有限公司 | 同轴式电动汽车驱动桥桥壳的整体成形方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2816750A1 (de) * | 1978-04-18 | 1979-10-25 | Thyssen Industrie | Verfahren zur herstellung von achsgehaeusen |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1501023A (en) * | 1920-08-25 | 1924-07-08 | Gen Motors Corp | Process and apparatus for forming metal objects |
JPS4832903B1 (de) * | 1968-02-23 | 1973-10-09 | ||
JPS5838256B2 (ja) * | 1980-01-08 | 1983-08-22 | 工業技術院長 | 自動車用アクスル・ハウジングの製造方法 |
US5070717A (en) * | 1991-01-22 | 1991-12-10 | General Motors Corporation | Method of forming a tubular member with flange |
-
1997
- 1997-05-09 DE DE1997119629 patent/DE19719629C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-04-28 EP EP98107664A patent/EP0876859A3/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2816750A1 (de) * | 1978-04-18 | 1979-10-25 | Thyssen Industrie | Verfahren zur herstellung von achsgehaeusen |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Takashi Ogura u.a.: Über die Anwendung eines hydraulischen Busbauchverfahrens. In: Industrie- Anzeiger, 10.5.66, S. 766-772 * |
Terumori Ueda: Differential gear casings for automobiles by liquid bulge frorming processes - Part 2. In: Sheet Metal Industries, April 1989, S. 220-224 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10352230B3 (de) * | 2003-11-08 | 2005-04-14 | Daimlerchrysler Ag | Kraftfahrzeugachsgehäuse |
DE102005057810A1 (de) * | 2005-12-03 | 2007-06-06 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zur Herstellung von Getriebegehäusen, insbesondere von Getriebegehäusen für PKW und NKW |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19719629A1 (de) | 1998-11-19 |
EP0876859A2 (de) | 1998-11-11 |
EP0876859A3 (de) | 2000-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69802712T2 (de) | Ein durch innenhochdruck umgeformten bauteil, sowie verfahren und vorrichtung zur dessen herstellung | |
EP0758565B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von doppelwandigen Durchbrechungen in Bauteilen nach dem Innenhochdruck-Umform-verfahren sowie ein damit hergestellter Querlenker | |
EP0523215B1 (de) | Verfahren zum hydrostatischen umformen von hohlkörpern aus kaltumformbarem metall und vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
DE10358502B3 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines Hohlprofils | |
DE102005014940B4 (de) | Fitting und Verfahren zur Herstellung eines Fittings | |
DE19535870C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von schalenförmigen Hohlstrukturen aus gedoppelten Blechzuschnitten mittels Innenhochdruckumformen | |
DE19719629C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsgehäusen | |
DE102010023855B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines metallischen Ventilgehäuses | |
DE60104829T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Teiles mit einem hydrogeformten Verbindungselement | |
EP0919704A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines mit einem Abzweigstutzen versehenen luftspaltisolierten Abgasrohres | |
DE19733477C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines mit einem Fügeteil verbundenen von einer Ausgangsform mittels Innenhochdruck in eine Endform umgeformten Hohlprofiles sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE19810422C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines rohrförmigen Hohlkörpers mit im Abstand angeordneten Ausbauchungen | |
DE102005036419B4 (de) | Vorrichtung zur Herstellung ausgebauchter Hohlprofile, insbesondere von Gasgeneratorgehäusen für Airbageinrichtungen | |
DE19733474C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Nebenformelementen an Hohlprofilen | |
EP0894951A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Anbindung eines Lambda-Sondenhalters an ein Abgasrohr | |
DE19833006A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung rohrförmiger gebogener Hohlkörper durch Innenhochdruckumformen | |
WO2005018846A1 (de) | Verfahren zum innenhochdruckumformen von konischen rohren aus metall | |
DE4004008C1 (de) | ||
DE19719628C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von ausgebauchten Hohlprofilen | |
DE102004028078B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden eines Kragenabschnitts an einem Werkstück | |
DE19733476C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer montagegerechten Anbringungsstelle an einem Hohlprofil | |
DE19727599B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallrädern | |
WO1999025506A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines integralgehäuses für hydrolenkung | |
DE10313812B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer gebauten Nockenwelle | |
DE10161999C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines umfänglich geschlossenen Hohlprofiles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |