DE2009321A1

DE2009321A1 - Verfahren zum Herstellen von ein teiligen Hohlachsen

Info

Publication number: DE2009321A1
Application number: DE19702009321
Authority: DE
Inventors: Joseph Dipl Ing Kapp Heinrich Volkmann Klaus 4220 Dinslaken Schhchting
Original assignee: Mannesmannroehren Werke AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1970-02-23
Filing date: 1970-02-23
Publication date: 1971-09-02
Also published as: GB1336620A; BR7100400D0; FR2080696A1; NL7102125A

Description

Patentanwälte Dipi -ing Walter Meissner Dipping. Herbert Tischer

1 BERLIN 33, HerbertstraBe 22 MÜNCHEN

Fernsprecher: 8 87 72 37-Drahtwort: Invention Berlin . ■ 2009321

Bankkonto: W.Melesner,Berliner Bank A.-GL, Depk« 36, -«,«.«■...-.... ■» . η·» η *nr*/\

Berlln-Halentee, KürfOretendamm 130, Konto Nr?06 716 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den 23 .2.1970

Postwheckkonto: W. Meleener, Berlin Wert 12282

1 HerbertrtraBe 22 Pr

Pail 2179

Mannesmannröhren-Werke GmbH

4 Düsseldorf, Mannesmannhochhaus

Verfahren zum Herstellen von einteiligen Hohlachsen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von einteiligen Hohlachsen mit Achsschenkeln an beiden Enden durch Einziehen des Durohmessers der Enden eines glatten, gleichwandigen Ausgangsrohres durch Schmieden ohne Anwendung eines . Domes. *

Einteilige Hohlachsen haben gegenüber den aus mehreren Teilen zusammengesetzten Hohlachsen, die entweder aus zwei Hälften mit Längsnaht oder einem Mittelteil und zwei Achssohenkeln zusammengeschweißt sind, den Vorteil der höheren Wechselfestigkeit und der einheitlichen Herstellung. :

Einteilige Hohlachsen werden z.B. gemäß DP 45 905 dadurch hiergestellt, daß von einem durch Schrägwalzen hergestellten Rohr ausgegangen wird, dessen Durchmesser an beiden Enden durch ! Schmieden ohne Anwendung eines Domes zum Achsschenkel eingezogen wird. Dabei soll keine Streckung beim Schmieden auftreten und der Achsschenkel massiv oder hohl sein. Es sollen "sich einzelne Stellen vierkantig schmieden, pressen oder in andere Form bringen" lassen, ohne daß die Gesamtläng· dadurch verändert wird« Durch dieses nicht-näher erläuterte Sohmiedeverfahren·kommt es wegen der fehlenden Streokung der Aohesdhen-r kel zu unerwünscht starken Werkstoffanhäufungen in den Achesohenkeln und damit zu einem hohen¹ Gewicht der Aohse.

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Zu ähnlichen Werkstoffanhäufungen kommt es auch, wenn die Achsechenkel duroh Schmieden im Gesenk geformt werden. Darüberhinaus ist hierbei die Werksto ff anhäuf ung über dem Umfang ungleichmäßig (die Achsen sind am Innenoval zu erkennen), und es entsteht ein Gesenkgrat an den zu bearbeitenden Flächen.

Es ist verständlich, daß derartig hergestellte Achsen den Forderungen nach einer leichten Achse mit einer der Beanspruchung angepaßten Werkstoffverteilung und nach wenig spanabhebender Bearbeitung nicht genügen. Den aus mehreren Teilen zusammengesetzten Achsen, vor allem solchen mit gezogenen Acheschenkeln, wird deswegen gegenwärtig der Vorzug gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Schmieden der Achsschenkel die Werkstoffverteilung günstig zu beeinflussen und ihre Kontur gratfrei und präzise herzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ausgangerohr während des Schmiedens langsam gedreht und erst allmählich axial in die paarig gegeneinanderwirkenden Schmiedehämmer, die die Endform der ganzen Acheschenkellänge als Gravur tragen, den Achsschenkel vollständig umfassen und vom Bfginn des Umformprozesses an mit dichter Schlagfolge mindestens zeitweise und wenigstens annähernd auf den Endabstand zusammenschlagen, eingeführt wird, '

Zweckaäßigerweise werden zwei Hammerpaare benutzt, die paarweise abwechselnd in senkrecht aufeinanderstellenden Richtungen gegeneinander Wirken, insbesondere werden sogenannte Hämmermasohinen verwendet.

Das erfindungsjgOBäße Verfahren ist nicht davon abhängig, daß von Rohren mit kreisrundem Querschnitt ausgegangen wird. Es können auch Rohre «it s.B. ovalen, quadratische« oder rechteokigem Querschnitt eingesetzt werden. Auch in diesem Fall ist ·■ möglich, faJLtenfreie Achsschenkel eelbst dann herzustellen, wenn von relativ dünnwandigen Hohlprofilen ausgegangen wird.

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Serartige Produkte sind in einfacher Weise mit anderen Fahrzeugteilen zu verbinden. ,. .

Die Werkstoffvertellung und damit die Verlängerung des Auegangsrohres auf die Acheschenkellänge wird von der Hammergravur beeinflußt. Günstige Verhältnisse werden erreicht, wenn die zylindrischen Abschnitte mit zum Achsechenkelende hin abnehmenden Durchmessern untereinander und mit dem Ausgangsrohr nicht durch Ausrundungen, sondern konische Übergänge verbunden sind, deren Spitzenwinkel kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner ale 60° ist.

Beeinflußbar ist die Ausbildung der Werkstoffverteilung und glatter Achsschenkel auch noch durch Veränderungen des axialen WerkstUckvorschubes. Dabei wird in weiterer Ausbildung der Erfindung so verfahren, daß jedes Teil des Achsschenkels mile welter vom Ende entfernten Formen als Zwischenstufen durchläuft und in jeder Zwischenstufe zeitweilig verharrt, d.h., um besonders die Wandverdiokung des Achsschenkels zurückzuhalten, wird das Einführen des Ausgangsrohres in die Gesenke verlangsamt, wenn das vorgebildete Aohsschenkelende «Inen konischen übergang passiert und beschleunigt, wenn das Ende einen zylindrischen Abschnitt passiert.

Stärkere Örtliche Wandverdiokungen werden durch zeitweiliges Lüften der Schmiedehämmer in Verbindung Mit fortgesetzte» axiale« Einführen des Ausgangsrohres erreicht. Die Wandverdiokungen entstehen an den konischen übergängen der momentanen Zwisohenfor« und müssen vor Erreichen der Endform des Achsschenkels gebildet werden. . '

Eine erfindungsgemäß hergestellte einteilige Hohlachse zeigt Fig. 1 teilweise im Längsschnitt. Sie besteht aus dem unbearbeiteten Mittelteil und den AchBBchenkeln 1 und 2. Die Wanddicke der Achsschenkel hat durch das Einziehen des Durehmessers gegenüber der Wanddicke des Mittelteiles, die gleich derjenigen des Auegangsstückes ist, zugenommen, und zwar um so

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mehr, je größer die Durchmesserverringerung ist. Die zylindrischen Abschnitte des AchsSchenkels 4, 5, 6 sind untereinander und mit dem Mitteltei3J3 durch konische Übergänge mit dem Spitzenwinkel 7 verbunden.

Der Querschnitt der Achse zeigt einen glatten durchgehenden Faserverlauf. Die Außenkontur des Achsschenkels ist faltenfrei, gratlos und von so hoher Genauigkeit, daß lediglich die Lagersitze spanend fertigbearbeitet werden müssen. Die Spanabnahme ist dabei so gering, daß im allgemeinen die Faserstruktur des Werkstoffes nicht angeschnitten wird.

Fig. 2 zeigt eine ebensolche Achse, die aus einem Rohr mit quadratischem Querschnitt hergestellt ist. Die Bezeichnungen stimmen mit denen in Fig. 1 Uberein.

In den Fig. 3 bis 5 ist der Ablauf des Hämmerverfahrens schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 3 den Anfang und Fig.5 das Ende des TJmformvorganges. Die Hammer 7 und 8 tragen eine Gravur entsprechend der Endform des Achsschenkels. Aus Gründen der zeichnerischen Darstellung sind hier nur zwei Hämmer vorgesehen; in der Regel wird dagegen mit 4 gleichmäßig auf dem Umfang angeordneten Hämmern gearbeitet, die paarweise abwechselnd in rascher Folge schlagen und öffnen, wie mit den Pfeilen 9 und 10 angedeutet ist. Die Hämmer schlagen von Anfang an bis wenigstens annähernd auf/den Endabstand 15 der Gravuren zusammen·

In die Hammer wird das dünnwandige Ausgangsrohr 11 eingeführt, dessen zu bearbeitendes Ende von der Länge 16 bis zur gestrichelten Linie 12 zur Erleichterung der Umformung erwärmt ist. Es ist nicht erforderlich, auf die übliche Schmiedetemperatur anzuwärmen. Die Umformung kann auch in einem anderen Temperaturbereich erfolgen, wenn der eingesetzte Werkstoff in diesem ausreichend duktil ist. Das Ausgangsrohr wird unter ständigem Drehen gemäß Pfeil 13 zwangsweise in Pfeilrichtung 14 vorgeschoben.

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In Pig*. 4 ist eine Zwischenform gezeichnet, wobei sich das Ms zur gestrichelten Linie 12 erwärmte Ende bereits auf die länge 17 verlängert hat. Die End£>rm des Achsschenkels ist in der Darstellung nach Fig. 5 erreicht. Das erwärmte Ende ist jetzt auf die Länge 18 angewachsen.

-Patentansprüche- - 6 -

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Claims

Patentansprüche

1J Verfahren zum Herstellen von einteiligen Hohlachsen mit Achsschenkeln an beiden Enden durch Einziehen des Durehmessers der Enden eines glatten, gleichwandigen Ausgangsrohres durch Schmieden ohne Anwendung eines Domes, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsrohr während des Schmiedens langsam gedreht und erst allmählich axial in die paarig gegeneinanderwirkenden Schmiedehämmer, die die Endorm der ganzen Achsschenkellänge als Gravur tragen, den Achsschenkel vollständig umfassen und vom Beginn des Umformprozesses an mit dichter Schlagfolge mindestens zeitweise und wenigstens annähernd auf den Endabstand zusammenschlagen, eingeführt wird.

2« Verfahren nach Anspruch 1, dadureh. gekennzeichnet, daß zwei Hammerpaare benutzt werden, die paarweise abwechselnd in senkrecht aufeinanderstehenden Elchtungen gegeneinander wirken.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hämmermaschine verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Rohr mit nicht kreisrundem Querschnitt, insbesondere mit quadratischem Querschnitt, auegegangen wird.

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5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet! daß das axiale Einführen des Ausgangsrohres in die Gesenke verlangsamt wird, wenn das vorgebildete Achsschenkelende einen konisohen Übergang passiert und beschleunigt wird, wenn das Ende einen zylindrischen Abschnitt passiert.

6. Verfahren nach einem der. vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiedehämmer periodisch gelüftet werden, wobei sie weniger nahe als auf den Endabstand zusammenschlagen.

7. Einteilige Hohlachse mit Achsschenkeln an beiden Enden, deren Durchmesser zu den Achsschenkel enden hin abschnittweise abnimmt, hergestellt nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Abschnitte der Achsschenkel untereinander und mit dem Ausgangsrohr durch konische Übergänge verbunden sind, deren Spitzenwinkel kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 60°, ist.

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