DE2816750A1

DE2816750A1 - Verfahren zur herstellung von achsgehaeusen

Info

Publication number: DE2816750A1
Application number: DE19782816750
Authority: DE
Inventors: Otto Dr Ing Voigtlaender
Original assignee: Thyssen Industrie AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1979-10-25

Description

'tVerfahren zur Herstellung von Achsgehäusen"
Anmelder: Thyssen Industrie AG, 4300 Essen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Achsgehäusen mit Differentialgehäuseteil und Achshälften für Kraftwagen aus Rohr. Es ist bekannt, derartige Achsgehäuse aus einem Stück zu gießen, wobei die Beanspruchbarkeit nur gering und eine sichere Prüfbarkeit nicht möglich ist. Außerdem ist es bekannt, die Achsgehäuse aus zwei geschmiedeten Rohrstücken zusammenzuschweißene wobei die Schweißnaht in der Symmetrieebene des Differentialgehäuseteils verläuft. Man stellt Achsgehäuse auch aus zwei Halbschalen her, wobei die Schnittebene durch die Achse und den Stutzen des Differentialgehäuseteils für die Antriebsachse verläuft. Die beiden Halbschalen werden im Gesenk tiefgezogen und dann verschweißt. Die zu verschweißendan Ränder müssen vor dem Schweißen besäumt werden. Alle diese Verfahren sind wegen der spanenden Bearbeitung und der Schweißarbeiten aufwendig.
Ausgehend von diesem Stand der Technik wird die Aufgabe der Erfindung darin gesehen, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem ein Achsgehäuse mit Differentialgehäuseteil für Kraftwagen in einem Arbeitsgang ohne Schweißen einteilig hergestellt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß ein Rohr gleichmäßigen Durchmessers an seinen Stirnflächen abgedichtet, das Rohr in eine teilbare Form mit den Sollabmessungen des Achsgehäuses eingelegt, mit einem Druckmittel mit hohem Druck von innen beaufschlagt wird und dabei unter gegenseitigem Aufeinanderzuschieben der Rohrstirnflächen auf die Maße und die Form des Achsgehäuses verformt wird. Trotz der komplizierten Form eines Achsgehäuses, dessen Differentialteil erweitert ist und einen Abgangsstutzen für die Durchführung der Kardanwelle aufweisen muß, kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Gehäuse einteilig in einem Arbeitsgang gefertigt werden. Durch die teilbare Forrn werden die Sollabmessungen eingehalten, wobei das Druckmittel die Rohrteile in die Form preßt. Die stauchende Bewegung bei dem gegenseitigen Aufeinanderzuschieben der Rohrstirnflächen unterstützt dabei die Formung in dem einen größeren Durchmesser aufweisenden Bereich des Differentialgehäuseteils.
Im einzelnen kann die Erfindung wie folgt vorteilhaft ausgestaltet sein.
Im allgemeinen ist es schon aus Kostengründen vorteilhaft, das Achs&ehäuse aus Stahlrohr herzustellen.
Es ist aber auch möglich, z.B. zum Zwecke der Gewichtseinsparung und damit Verbesserung des Fahrverhaltens - Reduzierung der ungefederten Massen - das Achsgehäuse aus leich-eren Nicht-Eisen-Metallen wie z.B. Aluminium herzustellen.
Als Druckmittel zur Durchführung des Verfahrens eignen sich wegen der geringen Kompressibilität und der guten Schmiereigenschaften flüssige Medien, z.B. Hydraulikflüssigkeit, mit der das Rohr gefüllt und durch sie mit hohem Druck beaufschlagt wird.
Man kann auch mit einem Gas als Druckmittel arbeiten, wobei die Anwendung von Gasen hoher Temperatur die Druckbeaufschlagung und Verformung des Werkstückes erleichtern. Gase als Druckmittel ermöglichen auch eine Warmumfontung, wobei die erforderlichen Kräfte bedeutend geringer sind und das Fließverhalten der Metalle besser. Auch bei flüssigen Medien kann mit erhöhter Temperatur gearbeitet werden Zur Umformung bei erhöhter Temperatur kann das Rohr mit einer wesentlich gegenüber der Raumtemperatur erhöhten Temperatur in die teilbabe Form eingelegt werden. Man kann auch die teilbare Form vor und/oder während der Umformung beheizen Zur Erleichterung des bei der Umformung erforderlichen Aufeinariderzuschiebens der Rohrstirnflächen, bei der die Rohre bereits unter dem Druck des Druckmittels stehen, kann das Rohr an seiner Außenmantelfläche mit einem Schmiermittel versehen werden.
Das unerwünschte Stauchen des Achsteilbereichs der Achsgehäuse beim Aufeinanderzuschieben der Stirnflächen und die Reibung an der Form kann auch dadurch vermindert werden, daß das Rohr vor der Beaufschlagung mit dem Druckmittel an den Achshälften einen kleineren Durchmesser hat als die der Form entsprechenden Endabmessungen. Sobald das Achsgehäuse m Diffe-entialgeh6:usener-ich bei der Verformung einen etwas größeren Durchmesser erreicht hat als die Achshälften, fördert der dem Innendurchmesser des Rohres proportionale Zug pro Rohrlängeneinheit die Verformung in diesem besonders stark zu verformenden Bereich.
Eine gute Verformbarkeit durch Erleichterung des Fließens des Materials in den Übergangsbereichen und eine glatte, knickfeste Form des Achsgehäuses wird dadurch erreicht, daß die Übergänge von den Achshälften in den Differentialgehäuse teil und vom Gehäuseteil zum Kardanwellenteil als knickfreie Flächen in Form von Radienübergängen mit tangentialen Einmündungen ausgeführt werden.
Die Druckbeaufschlagung kann dadurch besonders einfach durchgeführt werden, daß an einer Stirnfläche #des Rohres ein Druckeinlaßstutzen angebracht wird.
Im folgenden wird anhand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die Figur zeigt ein Achsgehause, teilweise itchnitt, teilweise in Draufsicht.
Das in der Figur dargestellte Achsgehäuse aus Stahlrohr mit Differentialgehäuseteil 1 und sich daran anschließenden Achshälften 2,3 wird so hergestellt, daß ein Rohr gleichmäßigen Durchmessers an seinen Stirnflächen 4,5 abgedichtet, das Rohr dann in eine teilbare Form mit den Sollabmessungen des Achsgehäuses eingelegt, mit einem Druckmittel mit hohem Druck beaufschlagt und dabei unter gegenseitigem Aufeinanderzuschieben der Rohrstirnflächen 4,5 auf die Maße und die Form des Achsgehäuses verformt wird. Zur Erleichterung der Verformung wird das Rohr auf seiner Außenmantelfläche mit einem Schmiermittel versehen. Der Rohrdurchmesser ist vor Beginn der Verformung etwas kleiner als der Durchmesser der Achshälften 2,3. Die Übergänge zwischen den Achshälften 2,3 und i DiLferentialte' ' 1 sowie zwischen diesem und dem Kardanwellenteil 6 sind als knickfreie, glatte Flächen ausgeführt. Die Druckbeaufschlagung erfolgt über einen Stutzen 7.
Der Kardanwellenteil 6 wird aus der geschlossenen Rohrseitenwand durch Einformen in einen entsprechenden, kurzen geschlossenen Stutzenteil in der Form ausgebildet und dann aufgeschnitten.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von Achsgehäusen mit Differentialgehäuseteil und Achshälften für Kraftwagen aus Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr gleichmäßigen Durchmessers an seinen Stirnflächen abgedichtet, das Rohr in eine teilbare Form mit den Sollabmessungen des Achsgehäuses eingelegt, mit einem Druckmittel mit hohem Druck von innen beaufschlagt wird und dabei unter gegenseitigem Aufeinanderzuschieben der Rohrstirnflächen auf die Maße und die Form des Achsgehäuses verformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennseichut, daß das Achsgehäuse aus einem Stahlrohr hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenneeichnei, daß das Achsgehäuse aus einem Nicht-Eisen-MetalI#-Rohr hergestellt wird.
4, Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Nicht-Eisen-Metall Aluminium ist.
5. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit einem flüssigen Medium gefüllt und mit hohem Druck beaufschlagt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Medium Hydraulikflüssigkeit ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit einem gasförmigen Medium gefüllt und mit Druck beaufschlagt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit einem gasförmigen Medium von hoher Temperatur gefüllt und mit Druck beaufschlagt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit einem flüssigen Medium von hoher Temperatur gefüllt und mit Druck beaufschlagt wird.
10. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit wesentlich gegenüber der Raumtemperatur erhöhter Temperatur in die teilbare Form eingelegt wird.
11. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die teilbare Form vor der Umformung beheizt wird.
12. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die teilbare Form während der Umformung beheizt wird.
13. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr an seiner Außenmantelfläche mit einem Schmiermittel versehen wird.
14. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr vor der Beaufschlagung mit dem Druckmittel auch an den Achshälften einen kleineren Durchmesser hat als die der Form entsprechenden Endabmessungen,
15. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge von den Achshälften in den Differentialgehäuseteil und vom Differentialgehäuseteil zum Kardanwellenteil als knickefreie Fläche in Form von Radienübergängen mit tangentialen Einmündungen ausgeführt werden.
16. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnfläche des Rohres ein Druckeinlaßstutzen angebracht wird.