DE19918230A1 - Verfahren zum Herstellen eines in ein Leichtmetall-Kurbelgehäuse einzugießenden Rohlings einer Zylinderlaufbüchse aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Rohlingen aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung, die in ein Leichtmetall-Kurbelgehäuse eingegossen werden sollen. Zur Verbesserung der stoffschlüssigen Anbindung der Büchse an den Umgußwerkstoff wird die außenseitige Oberfläche des Rohlings oder eines querschnittsgleichen Rohrhalbzeuges, von dem einzelne Rohlinge bedarfsgerecht abgelängt werden, durch mechanisches Bearbeiten aufgerauht und dadurch die Oberfläche des einzugießenden Rohlings angußtechnisch aktiviert. Zur Verbesserung der Aufrauhung wird diese erfindungsgemäß durch radiales Prägen des Werkstückes mittels wenigstens eines Prägewerkzeuges durchgeführt, die das gewünschte Rauheitsprofil als negativ entsprechende Prägestruktur enthält. Dabei kann das Prägen im erwärmten Zustand des Rohling-Werkstoffs durchgeführt werden, wobei u. U. Restwärme eines vorhergehenden Umformprozesses ausgenützt werden kann. Das Erwärmen des Rohling-Werkstoffs kann auf induktive Weise und/oder durch Kontakterwärmung seitens eines den Rohling bei geringem Spiel aufnehmenden, beheizbaren Stützdorn erfolgen. Ein Stützdorn ist, wenn der Prägedruck radial von außen nach innen auf das Werkstück ausgeübt wird, ohnehin aus Stabilitätsgründen erforderlich. Er kann im übrigen mehrere einzelne Rohlinge aufnehmen, die dann quasi gleichzeitig geprägt werden. Verschiedene Verfahren zum Prägen, auch solche, bei denen der Prägedruck von innen nach außen ausgeübt ...

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Rohlingen einer Zylinderlaufbüchse aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung, die in ein Leichtmetall-Kurbelgehäuse einzugießen sind, nach dem Oberbe­ griff von Anspruch 1, wie es beispielsweise aus der DE 196 34 ­ 504 A1 als bekannt hervorgeht.

Durch das Eingießen von gesondert gefertigten Zylinderlauf­ büchsen in Leichtmetall-Kurbelgehäuse kann die Zylinderlauf­ büchse im Hinblick auf die Laufeigenschaften des Hubkolbens darin unabhängig von dem Werkstoff des Kurbelgehäuses opti­ miert werden. Allerdings können sich Probleme beim Eingießen der Zylinderlaufbüchsen in das Leichtmetall-Kurbelgehäuse da­ durch ergeben, daß die Bindung der Büchsenaußenseite mit dem Kurbelgehäusewerkstoff nur unzureichend ist. Durch eine stoff­ schlüssig unvollkommene Anbindung kann es im Motorbetrieb zu einer Behinderung des Wärmeabflusses der Abwärme des Hubkol­ benmotors und in besonders ungünstig gelagerten Fällen sogar zu einem Lockern der Zylinderlaufbüchse im Kurbelgehäuse kom­ men.

In der eingangs genannten Druckschrift geht es darum, auch oh­ ne Vorwärmung der Büchsenrohlinge einen innigen Stoffschluß auf breiter Fläche beim Eingießen mit dem Gußwerkstoff des Um­ gußteiles zu erreichen. Dazu wird vorgeschlagen, den Rohling außenseitig durch spitz auslaufende pyramidenähnliche oder lanzettartige Materialausschülpungen oder Materialaufwerfungen aufzurauhen, indem die Außenfläche mit scharfkantig gebroche­ nen Hartstoff-Partikeln gestrahlt wird.

Auch die auf eine ältere Anmeldung der Anmelderin zurückgehen­ de, aber nicht vorveröffentlichte DE 198 07 685 A1 befaßt sich mit dem Außenaufrauhen von einzugießenden Rohlingen für Zylin­ derlaufbüchsen. Dort wird empfohlen, die Büchsenaußenfläche wahlweise durch Rollieren mittels einer scharfkantig gerauhten Rolle oder Walze oder durch Sticheln mittels einer Vielzahl gleichzeitig zum Einsatz gelangender, perkussierend angetrie­ bener Stichel aufzurauhen, wobei vorzugsweise zugleich Kupfer­ partikel in die zum Umguß aktivierte Oberfläche implantiert werden. Beim Rollieren des Büchsenrohlings wird der Rohling um seine Achse wie in einer Drehbank rotiert und dabei der Umfang der Außenfläche an der feststehenden und radial angedrückten Rolle vorbeigeführt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, weitere Möglichkeiten zum umgußtechnischen Aktivieren der Außenoberfläche von Büchsenrohlingen durch Aufrauhen anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach wird die Aufrauhung durch radiales Prägen des Werkstückes mittels wenigstens eines Prägewerkzeuges durchgeführt, die das gewünschte Rauheitspro­ fil als negativ entsprechende Prägestruktur enthält. Dabei kann das Prägen im erwärmten Zustand des Rohling-Werkstoffs durchgeführt werden, wobei u. U. Restwärme eines vorhergehenden Umformprozesses ausgenützt werden kann. Das Erwärmen des Roh­ ling-Werkstoffs kann auf induktive Weise und/oder durch Kon­ takterwärmung seitens eines den Rohling bei geringem Spiel aufnehmenden, beheizbaren Stützdorn erfolgen. Ein Stützdorn ist, wenn der Prägedruck radial von außen nach innen auf das Werkstück ausgeübt wird, aus Stabilitätsgründen erforderlich.

Er kann im übrigen mehrere einzelne Rohlinge aufnehmen, die dann quasi gleichzeitig geprägt werden.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand verschiedener in den Zeichnungen dargestellter Ausfüh­ rungsbeispiele nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:

Fig. 1a und 1b einen schematisierten, vertikalen Querschnitt (Fig. 1a) bzw. Längsschnitt durch eine Prägepresse zum Außenprägen eines einzelnen Rohlings einer Zylinder­ laufbüchse,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Prägekopf mit mehreren, radial perkussierend angetriebenen Prägesegmenten,

Fig. 3 eine Anlage zum axialen Rollieren mehrerer auf einem Stützdorn aufgenommener Rohlinge,

Fig. 4 eine Einrichtung zum Prägen der drehbar gehalterten Werkstücke auf ihrem Außenumfang durch gegenläufig be­ wegte, diametral angreifende Prägeplatten,

Fig. 5 eine Anlage zum Umfangsrollieren einer gewindeartigen Aufrauhung auf den Umfang mehrerer, auf einem beheizba­ ren Stützdorn aufgenommener Rohlinge, die außerdem noch induktiv durch einen Ringinduktor erwärmt werden und

Fig. 6 eine Einrichtung zum Außenprägen eines querschnitts­ gleichen Rohrhalbzeuges mit von innen nach außen mecha­ nisch aufgeprachter Prägekraft gegen ein das Rohrhalb­ zeug aufnehmendes teilbares Formwerkzeug.

Die Erfindung betrifft einen Teilschritt in dem Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Rohlingen einer Zylinderlaufbüch­ se, welche Rohlinge aus einer übereutektischen Aluminium-Sili­ zium-Legierung bestehen. Sie sollen in ein Leichtmetall-Kur­ belgehäuse eingegossen werden. Zur Verbesserung der stoff­ schlüssigen Anbindung der Büchse an den Umgußwerkstoff wird die außenseitige Oberfläche des Rohlings oder eines quer­ schnittsgleichen Rohrhalbzeuges, von dem einzelne Rohlinge be­ darfsgerecht abgelängt werden können, durch mechanisches Bear­ beiten aufgerauht und dadurch die Oberfläche des einzugießen­ den Rohlings angußtechnisch aktiviert.

Zur Verbesserung der Aufrauhung wird diese erfindungsgemäß durch radiales Prägen des Werkstückes mittels wenigstens eines Prägewerkzeuges durchgeführt, die das gewünschte Rauheitspro­ fil als negativ entsprechende Prägestruktur enthält. Bevor auf die einzelnen, in den Figuren veranschaulichten Verfahren zum Prägen der Außenfläche der Büchsenrohlinge eingegangen wird, seien vorab noch einige grundsätzliche und für alle Verfahren gemeinsam mögliche Ausgestaltungen erwähnt:
Das Prägen kann im erwärmten Zustand des Rohling-Werkstoffs durchgeführt werden, wobei u. U. Restwärme eines eventuell vor­ hergehenden Umformprozesses ausgenützt werden kann. Das Erwär­ men des Rohling-Werkstoffs kann auf induktive Weise durch ei­ nen Ringinduktor 10 (Fig. 5) und/oder durch Kontakterwärmung seitens eines den Rohling bei geringem Spiel aufnehmenden, be­ heizbaren Stützdornes 11 mit eingelagerten Heizwendeln 14 er­ folgen.

Die Rohlinge 1 können einzeln geprägt werden, wie dies am Bei­ spiel der Fig. 1a und 1b gezeigt ist, oder es können mehre­ re auf einem Stützdorn 11, 12 aufgefädelte Rohlinge gleichzei­ tig geprägt werden, wenn diese auf dem Stützdorn axial zusam­ mengepreßt sind.

Der Prägedruck kann durch ein bewegliches Prägewerkzeug radial von außen nach innen auf den Rohling 1, auf ein querschnitts­ gleiches Rohrhalbzeug 2 oder auf ein entsprechendes Werkstück 3 ausgeübt werden. Wegen der geringen Wandstärke des Werk­ stücks muß der Prägedruck allerdings dann durch einen in das Werkstück 3 eingeführten Stützdorn 11, 12, 12', 12" aufgefan­ gen werden.

Bei dem in den Fig. 1a und 1b veranschaulichten Verfahren wird jeweils ein einzelner, durch einen kurzen Stützdorn 13 ausgesteifter Rohling 1 in einer Prägepresse 20 geprägt. Auf einem Pressentisch 21 ist ortsfest ein rinnenförmiges unteres Prägegesenk 23 mit Prägestruktur 25 befestigt. Am hubbewegli­ chen Pressenbär 22 ist das entsprechende obere Prägegesenk 24 befestigt. Zum Prägen der Außenseite des Werkstücks 3 wird dieses bei geöffnetem Prägewerkzeug gemeinsam mit dem Stütz­ dorn 13 in das untere Prägegesenk eingelegt, die Presse ge­ schlossen und wieder geöffnet. Dadurch ist der Rohling 1 auf zwei gegenüberliegenden Längsstreifen von jeweils etwa 20% des Umfangs geprägt bzw. mit einer Rauheitsstruktur versehen. Der Rohling wird bei geöffnetem Werkzeug um die Breite des ge­ prägten Streifens innerhalb des unteren Prägegesenkes bei leichter Anhebung weitergedreht, wieder eingelegt, die Presse geschlossen und wieder geöffnet. So wird weiter verfahren, bis der gesamte Umfang geprägt ist. Der Stützdorn 13 und mit ihm der Rohling 1 sind also nicht nur relativ zum unteren Prägege­ senk anhebbar, sondern auch drehbar gehaltert. Dieses relativ weniger rationelle Verfahren ist vor allem für kleinere Los­ größen sinnvoll, weil es mit geringem Aufwand und universell einsetzbaren Maschinen auskommt.

Das in Fig. 2 dargestellte Verfahrensbeispiel lehnt sich an das Rundkneten an. Dort sind in einem ringartigen Prägekopf 31 in zwei axial hintereinander liegenden Ebenen im Beispiel je­ weils vier Prägesegmente 30 bzw. 30' angeordnet, die an ihrer dem Werkstück zugekehrten Kontaktfläche eine Prägestruktur 32 tragen. Gemeinsam decken die Prägesegmente der beiden Ebenen den gesamten Umfang des Werkstücks 3 ab. Alle Prägesegmente sind radial hin- und hergehend antreibbar, wobei der Hub und insbesondere die radial innere Endlage so eingestellt ist, daß die Prägesegmente gerade mit der richtigen Kraft auf das Werk­ stück aufsetzen und die Prägestruktur 32 sich mit der Richti­ gen Tiefe in die Außenfläche 4 eingräbt. Während des solcher­ art vorgenommenen lokalen Prägens des Werkstückumfanges wird das durch dem Stützdorn 12 abgestützte Werkstück 3 axial durch den Prägekopf hindurchgeschoben, wobei die gesamte Länge des Werkstückes prägend abgearbeitet wird. Bei dem Werkstück kann es sich um eine Mehrzahl einzelner Rohlinge oder um ein quer­ schnittsgleiches Rohrhalbzeug handeln. Ähnlich wie bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch hier eine induktive Erwärmung und/oder eine Kontakterwärmung des Werk­ stückes vorgesehen sein. Dieses Verfahren greift auf marktüb­ liche Rundknetmaschinen zurück; lediglich die Ausgestaltung des Rundknetkopfes als Prägekopf und dessen Bestückung mit Prägesegmenten nimmt auf den vorliegenden Einsatzfall des Au­ ßenprägens von rohrförmigen Werkstücken Bezug. Auch das in Fig. 3 vorgestellte Verfahren greift daher weitgehend auf be­ stehende Maschinen zurück. Wegen des perkussierenden Antriebes der Prägesegmente arbeitet dieses Verfahren jedoch noch nicht optimal schnell, wenngleich mehrere Büchsen oder ein längeres querschnittsgleiches Rohrstück in einem Durchgang geprägt wer­ den können.

Wesentlich rascher arbeitet das in Fig. 3 vorgestellte Ver­ fahren, bei dem ebenfalls mehrere Rohlinge 1 mit geringem Spiel auf einem Stützdorn 12' axial zusammengespannt sind. In dieser wesentlich spezielleren Verfahrensanlage sind in bei­ spielsweise zwei Ebenen jeweils zwei diametral gegenüberlie­ gende profilierten Prägerollen 40 vorgesehen, die jeweils mit hoher Vorspannkraft 43 radial auf das Werkstück gespannt sind. Und zwar sind die Mantellinien 41 der Prägerollen, deren Ach­ sen senkrecht zur Achse des Werkstücks ausgerichtet sind, kreisbogenförmig entsprechend der Außenkontur des Werkstücks konkav profiliert, so daß sich jeweils eine Berührungslinie mit dem Werkstück ergibt, die in einer - bezüglich der Werk­ stückachse - senkrechten Ebene liegt und das Werkstück jeweils zu etwa 90° umschlingt. Die konkave Mantelfläche der Prägerol­ len weist eine Prägestruktur 42 auf. Die Prägerollen der bei­ den Ebenen sind gegenseitig auf Lücke angeordnet, so daß durch die insgesamt im Beispiel vier gezeigten Prägerollen der ge­ samte Werkstückumfang abgedeckt ist.

Da es aufgrund von Durchmesserunterschieden der Prägerollen in der Mitte und an den Rändern zu unterschiedlichen Prägeergeb­ nissen kommen kann, ist es ohne weiteres denkbar, in jeder Ebene von Prägerollen jeweils drei Prägerollen unter einem Um­ fangsversatz von 120° oder sogar vier Prägerollen mit einem Umfangsversatz von 90° anzuordnen. In einem solchen Fall kön­ nen, um den Werkstückumfang in zwei Ebenen von Prägerollen vollständig abdecken zu können, schmalere Prägerollen als in Fig. 3 gezeigt, eingesetzt werden, die einen geringeren Durchmesserunterschied in der Mitte gegenüber dem Rand aufwei­ sen.

Die sternförmig angeordneten Prägerollen 40 lassen im Zentrum der Anordnung eine kreisförmig Öffnung entsprechend dem Durch­ messer der Rohlinge 1 frei. Die Prägerollen zumindest einer Ebene sind untereinander synchron mit einer voreinstellbaren Umfangsgeschwindigkeit 44 antreibbar, wobei vorzugsweise die Prägerollen der in Einführrichtung zunächst liegenden Ebene angetrieben sind. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die Anlage neben der in Fig. 3 gezeigten horizontalen oder liegenden Anordnung auch vertikal oder stehend ausgeführt wer­ den kann. Bei ersterer ist die Werkstückhandhabung einfacher, jedoch der Platzbedarf größer, bei letzterer ist es umgekehrt. An dieser Stelle sei bereits vorweggenommen, daß die liegende bzw. stehende Ausführung auch für die Anlage nach Fig. 5 denkbar ist, die in Fig. 5 als vertikale Anlage dargestellt ist.

Zum Prägen der Außenseite der Werkstücke mit der Anlage nach Fig. 3 werden die Werkstücke durch die genannte Öffnung zwi­ schen den sternförmig angeordneten Prägerollen 40 axial hin­ durchgelassen, wobei die Außenfläche 4 der Werkstücke rolliert wird. Dies geht sehr rasch vonstatten, so daß mit der hier vorgestellten hochspezialisierten Sondermaschine eine ratio­ nelle Arbeitsweise möglich ist. Auch der Werkstückwechsel geht sehr rasch vonstatten; die Stützdorne können außerhalb der Ma­ schine entstückt bzw. bestückt werden.

Die in Fig. 4 vorgestellte Verfahrenseinrichtung greift wie­ derum auf einen bestehende Maschinentyp zurück, wie er zum spanlosen Herstellen von Verschraubungen oder Verzahnungen ge­ bräuchlich ist. Darin ist eine obere (50) und eine untere, im wesentlich ebene Prägeplatten 51 vorgesehen, die geradlinig entlang jeweils einer Plattenführung 52 bei einstellbarem Ab­ stand zueinander gegenläufig bewegt werden können. Mittig zwi­ schen den beiden gegenüberliegenden Prägeplatten ist das durch einen Stützdorn 12" ausgefüllte Werkstück drehbar gehaltert. Der Abstand der Plattenführung 52 ist so eingestellt, daß die die Prägestruktur 53 tragenden Prägeplatten 50, 51 tangential zum Umfang des Werksticks 3 zu liegen kommen. Zum Prägen der Außenseite des in die Maschine eingebrachten Werkstückes 3 mit Stützdorn 12" werden die Prägeplatten 50, 51 in Pfeilrichtung synchron aufeinander zu bewegt, wobei diese an gegenüberlie­ genden Umfangsstellen des drehbar gehalterten Werkstückes 3 unter hoher Vorspannung abrollen. Bei diesem Walk-, Walz- oder Rollvorgang wird in die Außenfläche 4 des Werkstücks 3 die gewünschte Aufrauhung eingeprägt. Die Prägeplatten sind so lang, wie das vom Stützdorn 12" aufgenommene Werkstück 3, bei dem es sich um eine Mehrzahl axial zusammengespannter Rohlinge oder um ein längeres, querschnittsgleiches Rohrstück handeln kann. Auch der Walk- oder Rollvorgang nach Fig. 3 kann sehr rasch vonstatten gehen, so daß auch mit dieser Verfahrensein­ richtung eine hohe Produktivität erreichbar ist. Zudem handelt es sich bei der dort gezeigten Einrichtung - wie gesagt - um einen verbreiteten und bewährten Maschinentyp.

Die in Fig. 5 gezeigte Einrichtung zur Ausübung eines erfin­ dungsgemäßen Verfahrens greift ebenfalls auf einen im Prinzip bestehenden Maschinentyp zurück, der bei der Herstellung von Gewinden üblich ist. Ähnlich wie bei der Anlage nach Fig. 3 sind auch bei der Maschine nach Fig. 5 mehrere Rohlinge 1 auf einem Stützdorn 11 bei geringem Spiel und unter axialer Vor­ spannung aufgenommen, wobei jedoch der Stützdorn 11 durch ein­ gelagerte Heizwendeln 14 heizbar ausgebildet ist, so daß die u. U. vorgewärmten Rohlinge nach dem Aufreihen auf dem Stütz­ dorn zumindest auf eine Grundtemperatur temperiert werden kön­ nen. Axial oberhalb der Gewinderollen, auf die weiter unten näher eingegangen wird, ist ein Ringinduktor 10 vorgesehen, der mit hochfrequentem Wechselstrom gespeist werden kann. Auf­ grund einer induktiven Ankopplung des hindurchgleitenden Werk­ stücks werden darin Wirbelströme hervorgerufen. Dadurch kann das Werkstück auf eine gewisse, für den Umformvorgang beim Prägen optimale Endtemperatur erwärmt werden. Da nicht nur der Wandungswerkstoff der Rohlinge - eine übereutektische Alumi­ nium-Silizium-Legierung -, sondern auch der innen liegende Stützdorn 11 aus einen ferromagnetischen Werkstoff an den Rin­ ginduktor magnetisch ankoppelt, erwärmt sich dieser dadurch ebenfalls, so daß die Rohrwandung aufgrund einer Kontakterwär­ mung auch vom Stützdorn her erwärmt wird.

Im Gegensatz zur Anlage nach Fig. 3 sind bei der gemäß Fig. 5 mehrere Gewinderollen 60 achsparallel um das Werkstück herum angeordnet. Es können dabei - entgegen der tatsächlichen Dar­ stellung in Fig. 5 - vorzugsweise drei Gewinderollen gleich­ mäßig um das Werkstück herum vorgesehen sein, so daß sich das zu bearbeitende Werkstück selbsttätig zwischen ihnen zen­ triert. Die Gewinderollen sind am Umfang jeweils mit einer feinen Gewindestruktur 61 versehen, die in die Außenfläche als Rauheitsprofil eingeprägt wird. Die drei um das Werkstück her­ um angeordneten Gewinderollen sind synchron angetrieben und in ihrer Phasenlage bezüglich des Gewindeanfangs und in Bezug auf ihre Axialposition so zueinander ausgerichtet, daß alle Gewin­ derollen übereinstimmende Gewinderillen am Werkstück erzeugen.

Auch die Gewinderollen können bedarfsweise induktiv durch je­ weils einen ortsfesten Induktor beheizt werden. Die um das Werkstück herum angeordneten Gewinderollen sind außerdem radi­ al mit hoher Vorspannung 62 radial an die Außenfläche 4 des Werkstücks anpreßbar, so daß sich die Gewindestruktur 61 in den oberflächennahen Werkstoff eingräbt. Zusätzlich zu den Ge­ winderollen ist oberhalb und unterhalb von ihnen jeweils noch ein Kranz von Führungsrollen ähnlich der Rollen 40 nach Fig. 3 vorgesehen, die den mit Rohlingen bestückten Stützdorn ver­ kantungssicher durch die kurze Bearbeitungsstrecke hindurch­ führen, was in Fig. 5 jedoch nicht dargestellt ist.

Zum Prägen einer Gewindestruktur auf der Außenseite des Werk­ stücks wird ein mit mehreren Rohlingen oder einem quer­ schnittsgleichen Rohrstück bestückter Stützdorn axial zwischen die rotierenden Gewinderollen eingeführt, wobei das in Rotati­ on versetzte Werkstück zwischen den Gewinderollen 60 zentriert wird. Aufgrund der Drehung unter hoher Vorspannung wird eine Gewindestruktur in die Außenfläche 4 eingerollt, wobei das Werkstück aufgrund der Vorschubwirkung des Gewindes entspre­ chend der Gewindesteigung und der Drehgeschwindigkeit der Ge­ winderollen axial voranbewegt wird. Der die fertig bearbeite­ ten Rohlinge tragende Stützdorn tritt unterseitig selbsttätig aus der Maschine wieder aus. Die Maschine ist anschließend so­ fort bereit zu oberseitigen Aufname eines neuen, mit Rohlingen oder einem querschnittsgleichen Rohrstück bestückten Stützdor­ nes. Die Werkstückhandhabung ist also bei diesem Maschinentyp sehr zweckmäßig. Aufgrund des mehrfachen Durchlaufes einer Um­ fangsstelle durch einen Rolleneingriff lassen sich bei mäßiger Krafteinwirkung hohe Umformgrade erzielen. Dies kann dazu aus­ genutzt werden, besonders schlanke und schneidenartig aufra­ gende Rauheitsprofile 5 zu erzeugen, wie eines beispielsweise in Fig. 5a stark vergrößert gezeigt ist. Solche schlanken und spitz auslaufenden Rauheitsstrukturen bieten beim Umgießen be­ sonders günstige Voraussetzungen zu einem raschen und flächen­ deckenden Anschmelzen der Außenfläche 4 der Rohlinge.

In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel einer Verfahrensgestal­ tung gezeigt, bei dem - im Gegensatz zu den bisher vorgestell­ ten Verfahrensvarianten - der Prägedruck radial von innen nach außen durch die Wandung eines Rohrhalbzeugs 2 hindurch auf das Werkstück ausgeübt wird. Das zu bearbeitende Rohrhalbzeug ist in einem teilbaren Formwerkzeug 72 mit unterer (75) und oberer Werkzeughälfte 74 aufgenommen. Die Werkzeughälften weisen an den das Rohrhalbzeug spielfrei umschließenden Bereichen eine flächendeckende Prägestruktur 73 auf. An dem in Fig. 6 links dargestellten Ende des Formwerkzeuges 72 ist ein axialer An­ schlag für das aufgenommene Rohr in Form eines Absatzes und ein etwa dem Innendurchmesser entsprechender Auslauf für den Ziehdorn 70 angeordnet. Auf der - in Fig. 6 - rechten Seite des Formwerkzeuges ist eine Aufnahmeöffnung für den Ziehdorn vorgesehen. Der Ziehdorn ist als ein loser, in grober Näherung zylindrischer Block ausgebildet, der eine zentrische Aufnahme­ bohrung und eine Verriegelung zum lösbaren Ankoppeln einer axial durch das bestückte und geschlossen Formwerkzeug hin­ durchreichenden Zugstange 71 aufweist. Am Außenumfang des Ziehdorns 70 sind in axialem Abstand zwei Umfangswülste ange­ arbeitet, die an ihrer flachen Außenseite poliert und im Durchmesser auf den Innendurchmesser des Rohrhalbzeuges in be­ sonderer Weise abgestimmt sind. Und zwar sind die Umfangswül­ ste so bemessen, daß beim Hindurchziehen des Ziehdornes durch das eingelegte Rohr die Rohrwandung plastisch in die Prä­ gestruktur 73 der geschlossenen Werkzeughälften von innen ein­ gepreßt wird. Aufgrund der Anordnung von zwei beabstandeten Umfangswülsten wird der Ziehdorn verkantungsfrei durch das Rohr hindurchgeführt. Im übrigen wird dadurch der Wandungs­ werkstoff zweimal in Folge in die Prägestruktur hineingepreßt, gewissermaßen nachgeprägt. Der hintere Umfangswulst ist daher bezüglich seiner Feinabmessung zweckmäßigerweise etwas größer ausgebildet als der vordere Umfangswulst.

Zum Anbringen einer Rauheitsprägung auf der Außenseite des Rohrhalbzeuges 2 wird dieses in das geöffnete und leere Form­ werkzeug eingelegt und der Ziehdorn in die rechts dargestellte Position gebracht. Das Formwerkzeug wird dann geschlossen, die Zugstange 71 von links durch das Rohr hindurch bis zum Zieh­ dorn geführt und mit ihm verriegelt. Anschließend wird der Ziehdorn mittels der Zugstange und einem auf sie einwirkenden Antrieb axial durch das gesamte Rohr hindurchgezogen, bis der Ziehdorn am anderen Ende des Rohres wieder austritt. Das Form­ werkzeug kann dann geöffnet, das außenseitig geprägte Rohr entnommen und der von der Zugstange entriegelte Ziehdorn wie­ der nach rechts verbracht werden. Die Anlage ist dann bereit für einen neuen Bearbeitungsvorgang.

Der Vollständigkeit halber sei noch eine weitere Verfahrensva­ riante erwähnt. Übereinstimmend wird auch bei dieser Abwand­ lung des Verfahrens der Prägedruck radial von innen nach außen durch die Wandung des Werkstücks hindurch gegen ein den Roh­ ling unnachgiebig umgebendes, geteiltes, mit einer Prägestruk­ tur versehenes Formwerkzeug ausgeübt. Im Unterschied zu dem in Fig. 6 veranschaulichten Verfahren wird jedoch bei der Ab­ wandlung der Prägedruck fluidisch durch Innenhochdruck aufge­ bracht und dabei die Prägung zugleich auf der gesamten Länge des Rohlings aufgebracht. Dazu ist es erforderlich, die Stirn­ seiten des eingelegten Rohlings oder eines längeren Rohrstüc­ kes flüssigkeitsdicht durch metallene Stopfen zu verschließen. Auf der Einstecklänge der Stopfen kann der Prägedruck mecha­ nisch aufgebracht werden. Durch die Stopfen hindurch wird das Innere des Rohres bzw. des Rohlings blasenfrei mit einer Druckflüssigkeit gefüllt. Nach vollständigem Füllen wird die Druckflüssigkeit unter Druck gesetzt. Allerdings muß der Druck so hoch sein, daß er die Fließgrenze des Wandungswerkstoffes deutlich übersteigt und er auf der gesamten Länge und dem Ge­ samten Umfang des Rohres zu fließen beginnt und sich kontur­ treu in die Prägestruktur der Werkzeughälften einlegt.

Claims (13)

1. Verfahren zum Herstellen eines aus einer übereutektischen Aluminium-Silizium-Legierung bestehenden, rohrförmigen Roh­ lings einer Zylinderlaufbüchse, der in ein Leichtmetall-Kur­ belgehäuse eingegossen werden soll, bei dem die mit dem Umguß- Werkstoff des Leichtmetall-Kurbelgehäuses in Kontakt gelangen­ de, außenseitige Oberfläche des Rohlings oder eines quer­ schnittsgleichen Rohrhalbzeuges, von dem einzelne Rohlinge be­ darfsgerecht abgelängt werden, durch mechanisches Bearbeiten aufgerauht und dadurch die Oberfläche des einzugießenden Roh­ lings angußtechnisch aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenaktivieren durch radiales Prägen mittels wenigstens eines Prägewerkzeuges durchgeführt wird, welches das gewünschte Rauheitsprofil als negativ entsprechende Prä­ gestruktur (25, 32, 42, 53, 61, 73) trägt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägen im erwärmten Zustand des Rohling-Werkstoffs durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Restwärme eines vorhergehenden Umformprozesses für das Prägen ausgenützt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen des Rohling-Werkstoffs auf induktive Weise durch einen wechselstromgespeisten Ringinduktor (10) und/oder durch Kontakterwärmung durch einen den Rohling bei geringem Spiel aufnehmenden, beheizbaren Stützdorn (11) erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere einzelne Rohlinge (1) gleichzeitig geprägt werden, wobei die auf einem Stützdorn (11, 12) aufgefädelten Rohlinge (1) unter axialer Vorspannung zusammengehalten werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial von außen nach innen auf den Rohling (1) bzw. ein querschnittsgleiches Rohrhalbzeug (2) - im folgenden kurz Werkstück (3) genannt - ausgeübte Prägedruck durch einen in das Werkstück (3) eingeführten Stützdorn (11, 12, 12', 12") aufgefangen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Prägen der Außenseite des Werkstücks (3) das drehbar gehalterte Werkstück (3) in einer Prägepresse (20) zwischen einem oberen (24) und einem unteren, rinnenförmigen Prägege­ senk (23) gepreßt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägen nach Art des Rundknetens mit mehreren Paaren von diametral gegenüberliegend an dem Werkstück (3) angreifen­ den Prägesegmenten (30, 30') erfolgt, die gemeinsam den gesam­ ten Umfang des Werkstücks (3) abdecken und die axial fort­ schreitend deren (3) gesamte Länge prägend abarbeiten.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Prägen der Außenseite des Werkstücks (3) dieses zwi­ schen wenigstens einem Paar von profilierten Prägerollen (40) axial rolliert wird, deren Achsen senkrecht zur Werkstückachse ausgerichtet sind und deren Mantellinien (41) kreisbogenförmig entsprechend der Außenkontur des Werkstücks (3) konkav profi­ liert sind, die paarweise diametral gegenüberliegend am Werk­ stück (3) unter Vorspannung angreifen und außenseitig axial an ihm (3) entlang geführt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Prägen der Außenseite des Werkstücks (3) das drehbar gehalterte Werkstück (3) zwischen einem Paar von im wesentlich ebenen Prägeplatten (50) unter Vorspannung gewalkt oder ge­ walzt wird, welche Prägeplatten (50) geradlinig und tangential zum Umfang des Werkstücks (3) und zueinander gegenläufig be­ wegt werden und dabei an einander gegenüberliegenden Umfangs­ stellen des Werkstückes (3) abrollen.

11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Prägen einer Gewindestruktur auf der Außenseite des Werkstücks (3) das drehbar gehalterte Werkstück (3) zwischen mehreren am Umfang verteilt angeordneten Gewinderollen (60) unter Vorspannung umfangsrolliert wird, wobei die am Umfang des Werkstücks (3) abrollenden Gewinderollen (60) entsprechend der Gewindesteigung sich axial relativ zum Werkstück (3) bewe­ gen.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prägedruck durch die Wandung des Rohlings (1) bzw. ei­ nes querschnittsgleichen Rohrhalbzeugs (2) - im folgenden kurz Werkstück (3) genannt - hindurch radial von innen nach außen auf das Werkstück (3) mittels eines in das Werkstück (3) ein­ geführten Ziehdornes (70) axial fortschreitend nach Art eines Innenkalibrierens aufgebracht wird, wobei die Prägung durch ein das Werkstück (3) unnachgiebig umgebendes, geteiltes, mit einer Prägestruktur (73) versehenes Formwerkzeug (72) auf der gesamten Länge des Werkstücks (3) aufgebracht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prägedruck durch die Wandung des Rohlings hindurch ra­ dial von innen nach außen auf den Rohling fluidisch durch In­ nenhochdruck aufgebracht wird, wobei die Prägung durch ein den Rohling unnachgiebig umgebendes, geteiltes, mit einer Prä­ gestruktur versehenes Formwerkzeug auf der gesamten Länge des Rohlings aufgebracht wird.