DE19744713C1

DE19744713C1 - Verfahren zur Herstellung einer Pleuelstange

Info

Publication number: DE19744713C1
Application number: DE19744713A
Authority: DE
Inventors: Erwin Schmidt; Martin Dipl Ing Honold
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: SCHMIDT, ERWIN, DIPL.-ING., 73666 BALTMANNSWEILER,
Priority date: 1997-10-10
Filing date: 1997-10-10
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2017-10-11
Also published as: ITRM980632A1; GB2330788A; IT1302361B1; FR2769530A1; FR2769530B1; GB2330788B; GB9820954D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel lung einer Pleuelstange der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei derartigen Pleuelstangen ist es bekannt, die Pleuel buchse mit einer Nennmaß aufweisenden zylindrischen Buch senbohrung herzustellen und anschließend die Schmieröl taschen durch Räumen oder Fräsen an der inneren radial um laufenden Mantelfläche der Buchsenbohrung auszubilden. Der Herstellungsvorgang der Schmieröltaschen ist sehr aufwen dig. Darüber hinaus ist nicht ohne weiteres jeder Quer schnitt der Schmieröltaschen erzeugbar.

In der DE 195 32 953 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrich tung zur Herstellung von drückgewalzten Rohren mit inneren Wandverdickungen beschrieben. Dabei wird zur Herstellung von drückgewalzten Rohren mit inneren Wandverdickungen vorgeschlagen, daß ein Drückdorn verwendet wird, der aus einem maschinenspindelseitig befestigten ersten Drückdorn und einem reitstockseitig befestigen zweiten Drückdorn besteht, wobei beide Drückdorne an der Verbindungsstelle lösbar verbunden sind. Beide Drückdorne weisen an der Verbindungsstelle eine Konizität auf, die der gewünschten Innenverdickung des fertigen Rohres entspricht. In einem ersten Arbeitsgang tauchen die Drückerrollen an der Verbindungstelle bis auf den gewünschten Außendurchmesser des fertigen Rohres ein und arbeiten in Maschinenspindelrichtung oder Reitstockrichtung. In einem zweiten Arbeitsgang werden die Drückrollen zurück zur Verbindungsstelle gefahren und arbeiten in entgegengesetzter Richtung. Anschließend werden die beiden Drückdorne getrennt, so daß das fertige Rohr entnommen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren zur Herstellung einer Pleuelstange zu schaffen, durch das in einfacher Weise die Schmieröltaschen mit einer zu mindest weitgehend beliebigen Querschnittskontur herstell bar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung einer Pleuelstange mit den Merkmalen des An spruchs 1 gelöst.

Dabei ermöglicht die Kalt- oder Warmverformung eine weit gehend freie Gestaltung des Querschnitts der Schmieröl taschen, während die separate Erzeugung des Nennmaßes der Buchsenbohrung eine Fertigung mit hoher Genauigkeit und hoher Oberflächengüte der Wand der Buchsenbohrung ermög licht.

Wird das Buchsenbauteil durch Formziehen und insbesondere die Buchsenöffnung durch Innenformziehen kalt verformt, so werden weiterhin die Festigkeitseigenschaften der Pleuel buchse erhöht, was wiederum zu einer Erhöhung der Ver schleißfestigkeit führt.

Insbesondere dann, wenn die Schmieröltaschen eine größere Tiefe erhalten sollen, ist es von Vorteil, wenn das Buch senbauteil durch Strangpressen warm verformt wird.

Die Herstellung der Buchsenöffnung kann gegebenenfalls sogar in einem Arbeitsgang durchgeführt werden, wenn das Formziehen oder das Strangpressen mit einem Dorn des Preß werkzeugs oder einem Stopfen des Ziehwerkzeugs erfolgt, der einen Querschnitt aufweist, der den Querschnitt der Buch senöffnung entspricht und von dem den Schmieröltaschenquer schnitten entsprechenden radiale Erhebungen hervorstehen. Dabei können die Erhebungen weitgehend jeden beliebigen Querschnitt, insbesondere auch einen asymmetrischen Quer schnitt besitzen.

Besonders wirtschaftlich ist es, wenn durch die Kalt- oder Warmverformung ein Rohr hergestellt und durch Ablängen von dem Rohr eine Mehrzahl von Pleuelbuchsen erzeugt wird. Durch das Ablängen wird dabei gleichzeitig die exakte Länge der Pleuelbuchse sichergestellt.

Um eine gute Schmierfilmverteilung zu erhalten, werden vor zugsweise mehrere gleichmäßig am Umfang der inneren radial umlaufenden Mantelfläche der Buchsenbohrung verteilte Schmieröltaschen erzeugt.

Damit die Schmierölbohrungen in der Pleuelbuchse nach deren Einsetzen in die Bohrung der Pleuelstange absolut mit den Schmierölausnehmungen in dem Auge der Pleuelstange fluch ten, können die Schmierölbohrungen und/oder die Schmier ölausnehmungen nach dem Einsetzen der Pleuelbuchse in die Bohrung der Pleuelstange hergestellt werden.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Schmieröl bohrungen und/oder die Schmierölausnehmungen vor dem Ein setzen der Pleuelbuchse in die Bohrung der Pleuelstange hergestellt werden.

Die Pleuelbuchse kann bereits durch das Kalt- oder Warmver formen, insbesondere durch das Formziehen, ihre endbearbei tete äußere radial umlaufende Mantelfläche erhalten. Soll diese Mantelfläche besonders eng toleriert hergestellt wer den, kann die Pleuelbuchse mit einem größeren Außendurch messer als dem Nenndurchmesser durch die Kalt- oder Warm verformung hergestellt und anschließend die äußere radial umlaufende Mantelfläche auf Nennmaß Außendurchmesser gear beitet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines eine Pleuelbuchse aufwei senden Endes einer Pleuelstange,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Pleuelstange nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht der Pleuelstange nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Axialschnitt der Pleuelbuchse der Pleuel stange nach Fig. 1,

Fig. 5 einen Querschnitt der Pleuelbuchse nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht der Pleuelbuchse nach Fig. 4,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein Ziehwerkzeug,

Fig. 8 einen Stopfen des Ziehwerkzeugs nach Fig. 7 in Stirnansicht.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Pleuelstange 1 besitzt an ihrem einen Ende eine Erweiterung mit einer durchgehen den Bohrung 3, durch die ein Auge 2 gebildet ist. In die Bohrung 3 ist mit Preßsitz eine Pleuelbuchse 4 eingesetzt. An der inneren radial umlaufenden Mantelfläche 5 ihrer Buchsenbohrung 9 sind gleichmäßig am Umfang verteilt zwei Schmieröltaschen 6 ausgebildet, die sich über eine axiale Länge der Pleuelbuchse 4 erstrecken.

Wie aus den die Pleuelbuchse 4 zeigenden Fig. 4 bis 6 her vorgeht, erstreckt sich eine Schmieröltasche 6 von einer Schmierölbohrung 7 ausgehend entgegengesetzt dem Uhrzeiger sinn, während die andere Schmieröltasche 6 sich von einer weiteren Schmierölbohrung 7 aus im Uhrzeigersinn erstreckt. Im Bereich der Schmierölbohrungen 7 besitzen die Schmieröl taschen 6 ihre größte Tiefe, die sich zum anderen Ende der Schmieröltasche 6 hin stetig verringert.

Gemäß Darstellung in Fig. 1 sind in dem Auge 2 der Pleuel stange 1 fluchtend zu den radial gerichteten durchgehenden Schmierölbohrungen der Pleuelbuchse 4 ebenfalls durch gehende Schmierölausnehmungen 8 ausgebildet, über die das Schmieröl den Schmieröltaschen 6 zuführbar ist.

In den Fig. 4 und 5 ist mit durchgezogenen Linien die Pleuelbuchse 4 in ihrem endgültigen Zustand dargestellt, während mit unterbrochener Linie das Buchsenbauteil nach einem Formziehvorgang dargestellt ist. Dabei ist zu erken nen, daß der Bereich der Schmieröltaschen 6 bereits seine endgültige, durch einen Ziehvorgang erzeugte Kontur be sitzt, während der Bereich der Buchsenöffnung 14 und die radial umlaufende äußere Mantelfläche 11 noch Aufmaß be sitzen und durch Bearbeitung auf Nennmaß gebracht werden müssen.

In Fig. 7 ist dargestellt, wie ein rohrförmiger Buchsen rohling in einem Ziehwerkzeug 12 mit einem Stopfen 10 durch Ziehen auf geringere Innen- und Außendurchmesser gebracht wird, wobei die Buchsenöffnung 14 auf einen Querschnitt ge formt wird, der dem in Fig. 8 dargestellten Querschnitt des Stopfens 10 entspricht.

Dieser Stopfen 10 weist an seinem äußeren Umfang radial hervorstehend Erhebungen 15 auf, durch die die Form der Schmieröltaschen 6 erzeugt wird. Nachdem in dem Ziehvorgang ein Rohr 16 erzeugt wurde, wird dieses in einzelne Buchsen mit Nennmaßlänge getrennt. Nun wird die äußere Mantelfläche 11 auf Nennmaß bearbeitet und die Buchse mit Preßsitz in die Bohrung 3 der Pleuelstange 1 eingesetzt. Dies erfolgt unter Lageorientierung der Schmieröltaschen 6 zu den bereits hergestellten Schmierölausnehmungen 8. Durch die Schmierölausnehmungen 8 hindurch werden die Schmierölbohrungen 7 gebohrt und fluchten dadurch exakt mit den Schmieröltaschen 8 der Buchse 4. Jetzt erfolgt die Bearbeitung der Buchsenbohrung 9 auf Nennmaß und eine teilweise Abschrägung 13 der stirnseitigen Flächen des Auges 2 der Pleuelstange 1.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Pleuelstange (1), insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einer Pleuelbuchse (4), die mit Preßsitz in einer Bohrung in einem Auge (2) der Pleuelstange (1) eingesetzt ist, wobei die Pleuelbuchse (4) an der inneren radial umlaufenden Mantelfläche (5) ihrer Buchsenbohrung (9) ein oder mehrere Schmieröltaschen (6) aufweist, die sich über die axiale Länge der Pleuelbuchse (4) er strecken und in die radial durchgehende Schmieröl bohrungen (7) münden, die mit ebenfalls im Auge (2) der Pleuelstange (1) ausgebildeten Schmierölausbildungen (8) in Überdeckung sind, gekennzeichnet durch folgende nacheinander ablaufende Schritte,

1. Herstellen eines Buchsenbauteils durch Kalt- oder Warmverformung mit einer Buchsenöffnung (14), deren Durchmesser geringer ist als das Nennmaß der Buch senbohrung (9), wobei in der umlaufenden Mantel fläche der Buchsenöffnung (14) die Schmieröltaschen (6) bildende Vertiefungen ausgebildet werden und eine radial äußere Mantelfläche (11) mit Aufmaß entsteht,
2. Bearbeiten der radial äußeren Mantelfläche (11) des Buchsenbauteils auf Nennmaß,
3. Einsetzen des Buchsenbauteils mit Preßsitz in die Bohrung (3) der Pleuelstange (1) unter Lageorien tierung der Schmieröltaschen (6) nach den Schmier ölausnehmungen (8) des Auges (2),
4. Herstellen der Buchsenbohrung (9) durch Bearbeitung der Buchsenöffnung (14) auf Nennmaß.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Buchsenbauteil durch Formziehen kalt verformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsenöffnung (14) durch Innenformziehen kalt verformt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Buchsenbauteil durch Strangpressen warm verformt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Formziehen oder das Strangpressen mit einem Dorn des Preßzeugs oder einem Stopfen (10) des Ziehwerkzeugs (12) erfolgt, der einen Querschnitt aufweist, der dem Querschnitt der Buchsen öffnung (14) entspricht und von dem den Schmieröl taschenquerschnitten entsprechende radiale Erhebungen (15) hervorstehen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Erhebungen (15) einen asymmetrischen Querschnitt aufweisen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kalt- oder Warm verformung ein Rohr (16) hergestellt und durch Ablängen von dem Rohr (16) eine Mehrzahl von Pleuelbuchsen (4) erzeugt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleichmäßig am Um fang der inneren radial umlaufenden Mantelfläche (5) der Buchsenbohrung (9) verteilte Schmieröltaschen (6) erzeugt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölbohrungen (7) und/oder die Schmierölausnehmungen (8) nach dem Ein setzen der Pleuelbuchse (4) in die Bohrung (3) der Pleuelstange (1) hergestellt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierölbohrungen (7) und/oder die Schmierölausnehmungen (8) vor dem Ein setzen der Pleuelbuchse (4) in die Bohrung (3) der Pleuelstange (1) hergestellt werden.