DE2634515A1

DE2634515A1 - Verfahren zum herstellen von z.b. ungeteilten felgen

Info

Publication number: DE2634515A1
Application number: DE19762634515
Authority: DE
Inventors: Walter Bosch
Original assignee: Bohner and Kohle GmbH and Co
Current assignee: Bohner and Kohle GmbH and Co
Priority date: 1976-07-31
Filing date: 1976-07-31
Publication date: 1978-02-23
Also published as: US4127020A; GB1584696A; JPS5317563A

Description

30. Juli 1976

D 5365 - reho

Bohner & Kohle GmbH & Co., Esslingen a.IT.

Verfahren zum Herstellen von z.B. ungeteilten Felgen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von z.B. ungeteilten Felgen, beispielsweise für IiKW, mit einem Felgenhorn an einer Seite des Felgenbodens und einer Sprengringnut an der anderen Seite, aus einem Ring, z.B. einem gerollten (gerundeten) und längsverschweißten Blechring, der zu dem betreffenden Profil verformt und dessen Wandstärke mindestens auf einem Teil der Länge verringert wird. Hierbei wird unter Felge verstanden, die Felgenbasis für mehrteilige, längs- oder quergeteilte Felgen bestehend aus Felgenhorn, Eeifensitz, Felgenbett und evtl. Hakenpartie. Als Ausgangsmaterial können evtl. auch Binge verwendet werden, die aus einer Eohrlänge abgeschnitten sind.

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Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DT-OS 23 4-3 wird zuerst die Sprengringnut an einer Seite des Blechringes eingezogen, dann der Blechring ab Sprengringnut in Richtung Hornseite in bestimmten Bereichen umgeformt und dann auf seine gewünschte Wandstärke abgestreckt und danach das andere Ende zum Horn aufgeweitet. Das Abstrecken erfolgt dabei über zwei Rollenüberläufe, wobei im zweiten Überlauf der Felgenboden abgestreckt wird. Dieses bekannte "Verfahren ist einerseits relativ kompliziert hinsichtlich seiner einzelnen Operationen bzw. Vorgänge, da das Abstrecken des Felgenbodens und das Einformen einer Vertiefung für den Sprengring in gesonderten Operationen erfolgen muß, und andererseits hinsichtlich der verwendeten Werkzeuge relativ teuer. Darüber hinaus wird auch bei diesem bekannten Verfahren zumindest im Bereich der Sprengringnut nicht die optimale veränderliche Wanddicke erreicht, die den auftretenden Belastungen entspricht, da die Sprengringnut vor dem Abstrecken angeformt wird. Dies bedeutet, daß zumindest in diesem Bereich immer noch zu viel unnötiges Material angehäuft ist. Ferner müssen nach dem bekannten Verfahren die Außenkante nachträglich kalibriert und die Eadien zwischen Felgenboden und Ringnut einerseits bzw. Horn andererseits geglättet werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem über das ganze Profil der Felge hinweg eine veränderliche Wanddicke

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erreicht wird, die dem erforderlichen Querschnitt in allen Punkten bzw. Bereichen genau entspricht, und das in einfacherer Weise und mit billigeren Werkzeugen durchführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Hing, z.B. gerollte (gerundete) und längsverschweißte Blechring durch ungleiches Expandieren bzw. Schrumpfen teilweise bzw. auf verschiedene Durchmesser aufgeweitet bzw. eingezogen wird, wobei das Aufweiten oder Einziehen während des Rundens geschehen kann oder bei Einsatz besonderer Werkzeuge, das Bunden durch das Aufweiten bzw. Einziehen erfolgen kann, daß dann der aufgeweitete oder eingezogene Bereich bzw. die aufgeweiteten oder eingezogenen Bereiche und evtl. dazwischenliegende Bereiche durch Fließdrücken bzw. Andrücken auf veränderliche Wandstärke gebracht wird bzw. werden, und daß dann die Ringnutseite und die Hornseite vorzugsweise durch Rollen fertig geformt werden.

Dadurch ist ein relativ einfaches Verfahren zum Herstellen von z.B. ungeteilten Felgen geschaffen, bei dem durch Ifließdrücken des aufgeweiteten Blechringes an jedem Bereich des späteren Horns, des !"elgenbodens und der Ringnut genau diejenige Wandstärke und derjenige Übergang zwischen zwei unterschiedlichen Wandstärken erreichbar ist, der der späteren Beanspruchung im Betriebszustand entspricht. Dies bedeutet eine Materialersparnis und ermöglicht eine Verfestigung der Oberfläche der Felge in bestimmten Bereichen. Mit diesem

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Verfahrensschritt ist es möglich, denjenigen Bereich abzustrecken, an dem wenig Werkstoff gebraucht wird, und diesen Werkstoff in diejenigen Bereiche zu legen bzw. zu verschieben, an denen viel Werkstoff benötigt wird. Dies ist mit einer sehr hohen Genauigkeit wiederholbar. Die Einfachheit dieses Verfahrensschrittes ergibt sich dadurch, daß auch der konische Übergang vom Felgenboden zum Horn in einem Arbeitsgang zusammen mit der Wanddickenverringerung angedrückt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das ohnehin notwendige Runden des Blechringes nach seinem Längsverschweißen gleichzeitig dazu genutzt wird, den Ring derart zu expandieren, daß der spätere Felgenboden und der Bereich des späteren Horns gegenüber der Ringnut einen größeren Durchmesser erhält, wobei zwischen dem zylindrischen Gebilde des Felgenbodens und demjenigen der Ringnut ein konischer Bereich gebildet wird, der später den Übergang von der Ringnut zum Felgenboden bildet. Nach diesen beiden wesentlichen Verfahrensschritten, die eine Wanddickenanpassung an optimale Erfordernisse und einen Ausgleich von Toleranzen des Ausgangsmaterials durch die axiale Verschiebung des Werkstoffes und damit einfache Trimmoperationen und eine gleichbleibende Konturgabe in den kritischen Bereichen ermöglichen, erfolgen die Preß- und Rolloperationen, die neben einfachen Werkzeugen und einer einfacheren Maschinenausführung eine wirtschaftliche Verbesserung nach der Fließdruckformgebung erzielen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beim erfindungsgemäßen

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Verfahren ein nachträgliches Glätten in den gerundeten Bereichen zwischen Felgenboden und Ringnut bzw. Horn nicht notwendig ist, da die Glättwirkung beim Drücken der Ringnut bzw. des Horns erreicht wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird der zwischen Ringnut und Felgenboden verlaufende schräge Wandbereich zu einem Kegel angedrückt, dessen Innenfläche mit der Rotationsachse einen Winkel-?" von 28° bildet, was für die Zentrierung bei der Aufnahme der Felge auf dem Stern wesentlich ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung erfolgt die Wanddickenverringerung auf einer Drückmaschine, während das Vor- und Pertigformen der Ringnutseite und der Hornseite auf Rollmaschinen erfolgt, wobei die Ringnutseite und die Hornpartie vorteilhafterweise auf einer gemeinsamen Rollmaschine gleichzeitig oder aber auch auf zwei solcher Maschinen in zwei nacheinander ablaufenden Arbeitsgängen bearbeitet werden können. Der Vorteil ist darin zu sehen, daß Verfahrensabläufe mittels Rollens billiger sind als solche mittels Drückens.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der anhand der schematischen Pig. 1 bis 10 ein Verfahren zum Herstellen von ungeteilten Felgen aus einem Blechband gemäß zweier Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird,

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wobei die Pig. 1 bis 5 Ansichten und die Fig. 6 bis 10 Längsschnitte einer Felge in -unterschiedlichen Herstellungsstufen sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer ungeteilten Felge 11 für vorzugsweise Lastkraftwagen aus einem Blechband 12 wird dieses gemäß den Fig. 1 bis 5 zunächst auf eine bestimmte Länge L und Breite B aus einem Bandmaterial mit der Dicke S ausgeschnitten, zu einem zylinderförmigen Ring mit einem bestimmten Innendurchmesser D durch Sollen geformt und an der Stoßstelle 14- in der Höhe H mit einer Abflachung versehen; dann wird die Stoßstelle des gerollten Ringes 13 längsverschweißt und anschließend die Schweißnaht 15 geglättet. Dieser nunmehr geschlossene Ring 13 wird dann bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel wieder gerundet.

Der Blechring 13 gemäß Fig. 6 wird bei Einsatz eines Spezialwerkzeuges auf einer Presse aufgeweitet und gleichzeitig gerundet, und zwar derart, daß der Bereich 16 der späteren Ringnut im wesentlichen etwa den bisherigen Innendurchmesser des Blechringes 13 behält, während der Bereich 17, der später den Felgenboden bildet, auf einen größeren Innendurchmesser dp aufgeweitet wird, wobei zwischen diesen beiden koaxialen Bereichen 16 und 17 ein konisch verlaufender Bereich 18 gebildet wird. An den Bereich schließt sich der konische Bereich 17" für das Felgenhorn an. Der expandierte Blechring

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weist dabei über seine ganze axiale Länge noch dieselbe Wanddicke S auf, die auch das Ausgangsblech 12 hatte. Die Durchmesser der Bereiche 16, 17 und 20 werden beim Runden gleichzeitig noch genau kalibriert.

Auf einer Drückmaschine wird nun der Wanddickenverlauf des Blechringes 13 gemäß Fig. 7 den betrieblichen Erfordernissen bzw. Festigkeits-Erfordernissen genau angepaßt. Diese in axialer Richtung in unterschiedlicher Weise veränderliche Wanddicke wird vorzugsweise in einem Arbeitsgang ausgehend von dem Bereich 16 der Ringnutseite geschaffen. Während der Bereich 16 nur wenig dünner gemacht wird und über seine Länge eine konstante Dicke beibehält, wird am konischen Bereich ein kegeliger Wanddickenverlauf angedrückt, derart, daß die Innenseite 19 zur Außenseite zunächst konisch verläuft und dann im Bereich des Außenknicks 21 zwischen den Bereichen

18 und 17 achsparallel verläuft, so daß in diesem Bereich 18" eine erhebliche Materialansammlung geschaffen wird. Dies ergibt auch eine Minderung der Werkstoffbeanspruchung zwischen den Teilbereichen 18¹ und 18" des konischen Bereichs 18; damit verbunden ist eine Verfestigung der Oberfläche. Der oben beschriebene Flächen- und Wanddickenverlauf ist nicht zwingend vorgeschrieben. Abweichungen hiervon sind nach den geweiligen Gegebenheiten möglich, z.B. wenn von der Beanspruchung her Abweichungen erforderlich sind. Die Innenfläche

19 des schrägen, zu einem kegeligen Dickenverlauf angedrückten

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Bereichs 18' bildet mit der Rotationsachse der Felge einen Winkel j?* von 28°. Innenseitig geht der Teilbereich 18" auf den Bereich 17' und außenseitig über eine konische Fläche 22 auf den Bereich 17' über. Der Teilbereich 17¹, der später den Felgenboden bildet, erhält eine gegenüber dem Ausgangszustand wesentlich verringerte Vanddicke und geht über eine relativ flache konische Fläche 23 in den Teilbereich 17" über, der etwa die ursprüngliche Wanddicke S besitzt und der später das Felgenhorn bildet. Dabei ist die konische Fläche 23 derart angeordnet, daß sie im Bereich des späteren Übergangs zum Horn endet. Der Teilbereich 17" kann evtl. ebenfalls veränderliche Wanddicke haben. Die Wanddickenverringerung im gesamten Bereich 17 erfolgt mittels Fließdrücken von der Ringnutseite zur Hornseite, wodurch ein exakt bestimmbarer Wanddickenverlauf möglich ist und wodurch der Blechring 13 auf eine größere Länge L^ gestreckt wird.

Der nunmehr mit einem ganz bestimmten Wanddickenverlauf versehene Blechring 13 mit der Länge L₂ kann nun, sofern erforderlich, an seinen Rändern 32, 33 beschnitten werden, so daß er die axiale Gesamtlänge L, erhält (Fig. 8).

Gemäß Fig. 9a wird bei einem Ausführungsbeispiel dann die Ringnutseite, also der Bereich 16, und die Felgenhornseite, also der Bereich 17"» vorzugsweise mit einem Neigungswinkel von etwa 4-5°» gleichzeitig durch Rollen vorgeformt. Dieses

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Verformen erfolgt auf einer Honmaschine. Ebenfalls auf einer Rollmaschine werden dann die beiden Bereiche 16 und 17" in ihre endgültige Form zur Bildung der Ringnut 26 und des Horns 27 umgeformt, wobei die Felge 11 ihre endgültige Länge L^, erhält (Fig. 9b). Es versteht sich, daß die beiden Arbeitsvorgänge gemäß den Fig. 9a und 9*> entweder auf derselben oder auf verschiedenen Honmaschinen in aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen vorgenommen werden können. Zwischen Felgenhorn 27 und Eingnut 26 ist dabei der Felgenboden 28 gebildet.

Bei einer Variante der Erfindung werden die Arbeitsgänge gemäß Fig. 9a und 9b zu einem Arbeitsgang zusammengefaßt, d.h. ausgehend von Fig. 7 bzw. 8 werden durch Rollen die Ringnut 26 und das Felgenhorn 27 gleichzeitig fertiggeformt. Die Felgenhornseite wird bereits beim Arbeitsgang nach Fig. 6 gemäß der strichpunktierten Darstellung 17" vorgeformt, davon ausgehend wird nach Fig. 7 durch Fließdrücken die veränderliche Wanddicke im gesamten Bereich hergestellt, danach werden gemäß Fig. 9"b durch Rollen die Ringnut 26 und das Felgenhorn 27 gleichzeitig fertiggeformt. Dagegen wird die Ringnutseite 16 ohne den Zwischenschritt nach Fig. 9a gleich fertiggeformt.

Gemäß Fig. 10 kann dann noch, wenn dies erforderlich sein sollte, der Durchmesser des Felgenbodens 28 auf seinen Durchmesser d-z kalibriert werden.

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Statt des aus s chli eßli ciien Aufweitens kann der Blechring 13 gemäß I¹Ig. 6 teilweise aufgeweitet und teilweise eingezogen werden und zwar derart, daß der Bereich 16 der späteren Eingnut einen kleineren Durchmesser als den Innendurchmesser des Blechringes erhält, während der Durchmesser des Bereichs 17 - entsprechend dem späteren Felgenboden - dem Innendurchmesser des Blechringes entspricht oder größer als dieser ist.

Die Anordnung kann z.B. auch so getroffen werden, daß der Felgenboden - wenn dies aus den tatsächlichen Gegebenheiten heraus notwendig sein sollte - der fertig geformten Felge durch EoIl- oder Preßoperationen eine zusätzliche Verformung erfährt, wie dies in Fig. 10 nur beispielsweise bei 40 angedeutet ist.

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Claims

Ansprüche

1.J Verfahren zum Herstellen von z.B. ungeteilten !eigen,

beispielsweise für EEW, mit einem Felgenhorn an einer Seite des Felgenbodens und einer Sprengringnut an der anderen Seite, aus einem Ring, z.B. einem gerollten (gerundeten) und längsverschweißten Blechring, der zu dem betreffenden Profil verformt und dessen Wandstärke mindestens auf einem Teil der Länge verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring, z.B. der gerollte (gerundete) und längsverschweißte Blechring (13) durch ungleiches Expandieren bzw. Schrumpfen teilweise bzw. auf verschiedene Durchmesser aufgeweitet bzw. eingezogen wird, wobei das Aufweiten oder Einziehen während des Rundens geschehen kann oder, bei Einsatz besonderer Werkzeuge, das Runden durch das Aufweiten bzw. Einziehen erfolgen kann, daß dann der aufgeweitete oder eingezogene Bereich bzw. die aufgeweiteten oder eingezogenen Bereiche (17) uncL evtl. dazwischen liegende Bereiche (18) durch Fließdrücken bzw. Andrücken auf veränderliche Wandstärke gebracht wird bzw. werden und daß dann die Ringnutseite (16) und die Hornseite (17") vorzugsweise durch Rollen fertiggeformt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit oder nach dem Pormen der Ringnutseite

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und der Hornseite dazwischenliegende Bereiche durch Rollen fertiggeformt werden.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Singnut (26) und Felgenboden (28) verlaufende schräge Wandbereich (18) zu einem kegeligen Wanddickenverlauf angedrückt wird, wobei zwischen dem Biegebereich und dem schrägen Wandbereich eine Verfestigung auftritt.

4-. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Ringnut (26) und Felgenboden (28) verlaufende schräge Wandbereich (18¹) zu einem Kegel angedrückt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des Kegels mit der Rotationsachse einen Winkel (/) von 28° bildet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenboden (28) fließgedrückt wird, wobei der Übergang beidseitig vorzugsweise flach konisch erfolgt.

7- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnutseite (16) und die Hornseite (17") zu einem Kegel von etwa 45° Neigung durch Rollen vorgeformt werden.

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8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das Vorformen und das IPertigformen in einem Arbeitsgang durch Rollen erfolgt.

9- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenboden (28) der fertig geformten Felge (11) bezüglich seines Innendurchmessers kalibriert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9₅ dadurch gekennzeichnet, daß der Felgenboden der fertig geformten Felge durch Roll- oder Preßoperationen eine zusätzliche Verformung erfährt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddickenverringerung auf einer Drückmaschine und das Vor- und Umformen der Ringnutseite (16) und der Hornseite (17") auf einer Rollmaschine erfolgt.

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