DE2909214A1

DE2909214A1 - Verfahren zum herstellen eines polschuhs fuer elektrische maschinen

Info

Publication number: DE2909214A1
Application number: DE19792909214
Authority: DE
Inventors: Claus Bertram; Peter Franz; Werner Dipl Ing Ross; Heinrich Wilke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-03-09
Filing date: 1979-03-09
Publication date: 1980-09-18
Also published as: JPS55125058A; IT8020451A0; IT1130940B; GB2045120A; GB2045120B; ES489316A1; FR2451125B1; DE2909214C2; FR2451125A1

Description

27.2.1979 Wo/Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Verfahren zum Herstellen eines Polschuhs für elektrische Maschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Herstellen eines Polschuhs nach der Gattung des Anspruchs 1 aus. Es sind schon Verfahren bekannt, bei denen in einer oder in mehreren Umformstufen das Rohteil spanlos in einen Polschuh umgeformt wird. Bei den bekannten Verfahren ist jedoch von Nachteil, daß in jeder Formstufe das Rohteil im Werkzeug gleichzeitig sowohl im Kern- als auch im Lappenbereich voll den Umformkräften ausgesetzt ist. Bei derartigen Verfahren sind somit sehr hohe Umformkräfte erforderlich, die wiederum zu einer Werkzeugbelastung führen, welche durch unterschiedliche Werkstückgewichte schwer kontrollierbar hoch sein kann und die■Standzeit der Umformwerkzeuge in unerwünschter Weise verkürzt.

030038/021 1

Wo/Sm

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Kern- und Lappenumformung kraftmäßig entkoppelt ist. Die für das Umformen der Kernzone und der Pollappen des Polschuhs benötigten Umformkräfte, können somit wesentlich reduziert und die Werkzeugstandzeiten dadurch wesentlich verlängert werden, zumal mit kleineren krafterzeugenden Vorrichtungen gearbeitet werden kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglieh.

Besonders vorteilhaft ist, daß das Umformen sowohl im Polgewerkzeug in zwei Umformstufen (1. Stufe für Kernzone, 2. Stufe für Pollappen) als auch in einem Werkzeug mit geteilten und unabhängig von einander bewegbaren Stempeln durchgeführt werden kann.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispxele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen jeweils in vereinfachter Darstellung im Schnitt Figur 1 ein Polgewerkzeug für die erste Umformstufe mit eingelegtem Rohteil eines zu formenden Polschuhs, Figur 2 das Polgewerkzeug für die erste Umformstufe mit vollständig umgeformter Kerrizone des Polschuhs, Figur 3 das Folgewerkzeug für die zweite Umformstufe mit vollständig angeformten Pollappen des Polschuhs, Figur 4 eine Vorrichtung mit geteiltem Umformstempel und eingelegtem Rohteil des zu formenden

../5. 0 30038/0211

Wo/Sm

Polschuhs, Figur 5 die Stellung der Umformstempel am Ende der ersten Umformstufe mit der vollständig umgeformten Kernzone des Polschuhs und Figur 6 die Stellung der Umformstempel am Ende der zweiten Umformstufe mit den vollständig angeformten Pollappen des Polschuhs.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein erstes Ausführungsbeispiel für die Herstellung eines Polschuhs durch Kaltumformen wird mit einem Folgewerkzeug durchgeführt j dessen erste Stufe in Figur 1 in Ausgangsstellung wiedergegeben ist. Es hat eine Stauchplatte 1, deren Oberfläche entsprechend der dem Rotor einer elektrischen Haschine angepaßten gewölbten Innenfläche des Polschuhs geformt ist. Ein Stauchstempel 2 des Folgewerkzeugs ist auf die Stauchplatte 1 zu bewegbar in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise. Der Stauchstempel 2 hat eine Vertiefung 3j die die Gegenform der Kernzone des zu formenden Polschuhs bildet. Die Vertiefung 3 hat einen gewölbten Boden 4, welcher dem Innendurchmesser des Gehäuses der elektrischen Maschine entspricht, in welchem der Polschuh angeordnet wird. An die Vertiefung 3 schließt sich seitlich eine gewölbte Schräge 5 an, die die Form der Rückseite der anzuformenden Pollappen des Polschuhs aufweist. Die Schräge 5 geht in eine ebene Stirnseite 6 des Stauchstempels 2 über, welche senkrecht zur Längsachse der Stauchstempel 2 verläuft. Der Stauchstempel 2 hat eine Mittelbohrung 7, in welcher ein Auswerfer 8 längsbewegbar aufgenommen ist. Der Auswerfer 8 ragt in der Ausgangsstellung nach Figur 1 durch den Stauchstempel 2. Er hält ein Rohteil 9, das in einen Polschuh 10 umzuformen ist, in seiner zentrierten Lage auf der Stauchplatte I₃ in welche das Rohteil 9 in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise gebracht

030038/0211

^R· 53

Wo/Sm

ist. Die Stirnseite 11 des Auswerfers 8 kann kegelig ausgebildet sein, um das Rohteil 9 sicherer zu halten.

In der ersten Umformstufe (Figur 2) wird der Stauchstempel 2 auf die Stauchplatte 1 zu bewegt. Am Rohteil 9 wird dabei die Kernzone 12 des Polsehuhs 10 durch die Vertiefung 3 des Stauchstempels 2 vollständig ausgebildet. Das überschüssige Material 13 des Rohteils 9 wird dabei zwischen der Stirnseite 11 und' der Stauchplatte 1 an den Schrägen 5 seitlich weggedrückt. Der Auswerfer 8 bewegt sich gegenüber dem Stauchstempel 2 nur soweit, daß seine Stirnseite 12 mit dem Boden 4 der Vertiefung 3 soweit fluchtet, daß eine Zentriersenkung im Polschuhrücken eingeformt wird.

Für die zweite Umformstufe (Figur 3} ist ein Stauchstempel 14 mit einer Vertiefung 15 versehen, die tiefer als die Vertiefung 3 des Stauchstempels 2 ist. Dadurch liegt ihr Boden 16 während des Stauchvorgangs in der zweiten Umformstufe nicht an der bereits vollständig ausgebildeten Kernzone 12 des zu formenden Polsehuhs 10 an. Die auf den Stauchstempel 14 wirkenden Umformkräfte bewegen den Stauchstempel 14 auf eine Stauchplatte 17 zu, die die gleiche Form wie die Stauchplatte 1 hat. Dabei werden aus dem in der ersten Umformstufe seitlich herausgedrückten Material 13 Pollappen 18 in ihrer Endform angepreßt.

Ein ebenfalls in einer Mittelbohrung 19 bewegbar aufge- \

nommener Auswerfer 20 hält mit seinem in die Vertiefung 15 ragenden Ende den zu formenden Polschuh 10 an die Stauchplatte 17 gedrückt und verhindert somit, daß der zu formende Polschuh 10 bis an den Boden 16 der Vertiefung 15 des Stauchstempels 14 gelangen kann, wodurch die Pollappen 18 am Rand der Kernzone 12 trotz einer der

-./5 030038/0211

OBieiHAL

INSPECTED

29092U

- ί- R. 53

. Wo/Sm

Form der Pollappen l8 entsprechenden Schräge 2I₃ welche sich an der Stirnseite 22 des Stauchstempels 14 an die Vertiefung 15 anschließt, abgebogen oder sogar abgeschert, werden können.

Der in den beiden beschriebenen Umformstufen hergestellte Polschuh 10 wird nach dem Zurückbewegen des Stauchstempels 1*1 in seine Ausgangsstellung vom Auswerfer 20 aus dem Stauchstempel 14, 15, 21 gedrückt.

Das Umformen des Rohteils 9 in den Polschuh 10 erfolgt ohne Wärmezwischenbehandlung zwischen den beiden Umformstufen und bei reduzierten Stauchkräften, da jeweils nur ein Bereich (zuerst Kernzone, dann Pollappen) des zu formenden Polschuhs 10 in einer Umformstufe den Umformdrücken unterzogen und in seine Endform gebracht wird.

Ein zweites Ausführungsbeispiel für die Herstellung eines Polschuhs durch Kaltumformen wird mit einer Vorrichtung mit zweiteiligem Stauchstempel durchgeführt. In Figur h ist eine Vorrichtung in Ausgangsstellung wiedergegeben. Sie hat eine Stauchplatte 23, die wiederum eine entsprechend der dem Rotor einer elektrischen Maschine angepaßten gewölbten Innenfläche des Polschuhs 10 geformt ist. Ein erster Stauchstempel 24 hat die Form des Umfangs der Kernzone 12 des zu formenden Polschuhs 10. Seine Stirnseite 25 ist dementsprechend gewölbt. Der erste Stauchstempel 24 ist in einem zweiten Stauchstempel 26 geführt, der über die Stirnseite 25 des ersten Stauchstempels 24 hinausragt. An seiner Stirnseite 27 sind ausgehend vom Innenrand des Stauchstempels 26 zwei seitliche Schrägen 28 ausgebildet, die entsprechend der gewölbten Rückseite der zu formenden Pollappen l8 des Polschuhs 10 ausgebildet sind. Durch den ersten Stauchstempel 24 ragt ein Auswerfer 29, welcher in einer Mittelbohrung 30 des ersten Stauch-

030038/0211 _/g

29092H -*■ 9- R. 5 3 4 3

Wo /Sm

stempeis 24 geführt ist. Seine Stirnseite 31 steht in der in Figur 4 dargestellten Ausgangsstellung noch über die'Stirnseite 27 des zweiten Stauchstempels 26 in Richtung auf die Stauchplatte 23 vor und hält das auf die Stauchplatte 23 in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise gesetzte und zentrierte Rohteil 9. Die Stirnseite 31 kann wiederum kegelig ausgebildet sein.

In der ersten Umformstufe (Figur 5) werden die Stauchsternpel 24 und 26 gemeinsam auf die Stauchplatte 23 zu bewegt. Am Rohteil 9 wird dadurch die Kernzone 12 vollständig ausgebildet. Sie erhält ihre Form durch die Stirnseite 25 des ersten Stauchstempels 24 und den über die Stirnseite 25 vorstehenden zweiten Stauchstempel 26, welcher die Kernzone 12 umschließt. Das überschüssige Material 13 des Rohteils 9 wird dabei zwischen der Stauchplatte 23 und den Schrägen 28 des zweiten Stauchstempels 26 seitlich weggedrückt. Der Auswerfer 29 wird nur soweit bewegt, daß seine Stirnseite 31 mit der Stirnseite 25 des ersten Stauchstempels 24 fluchtet, wobei er etwas vorsteht, um eine Zentriersenkung im Polschuhrücken zu formen.

In der zweiten Umformstufe (Figur 6) wird der zweite Stauchstempel 26 weiter auf die Stauchplatte 23 zu bewegt. Dabei werden durch die Schrägen 28 die Pollappen 18 vollständig ausgebildet. Der erste Stauehstempel 24 ist während der zweiten Umformstufe etwas von der Kernzone 12 des zu formenden Polschuhs 10 abgehoben und von Umformkräften entlastet. Eine Wärmebehandlung des Rohteils 9 zwischen den beiden Umformstufen ist dabei ebenfalls nicht erforderlich.

..Il 030038/0211

Wo/Sm

Der in den beiden beschriebenen Uniformstufen hergestellte Polschuh 10 wird nach dem Zurückbewegen der beiden Stauchstempel 24 und 26 in die in Figur 4 dargestellte Ausgangsstellung vom Auswerfer 29 aus den Stauchstempeln 24, 26 gedrückt.

Während in der ersten Umformstufe die Umformkräfte im wesentlichen auf den die Kernzone 12 vollständig ausbildenden Stauchstempel 24 wirken, wirken sie in der zweiten Umformstufe nur auf den die Pollappen 18 vollständig ausbildenden Stauchstempel 26. Die während des Verfahrens benötigten Umformkräfte sind somit niedriger als bei den bekannten Verfahren durch die Entkopplung der Kräfte für die jeweils in einer Stufe vollständig ausgebildeten Kernzone 12 und Pollappen 18 des zu formenden Polschuhs 10. Das Rohteil 9 dazu ist ein einfaches Stück mit Walzprofil, das von einem Rechteck-, Quadrat- oder Rundprofil abgeschnitten ist.

030038/021 1

Claims

^R· 5 3 4 3'

27.2.1979 Wo/Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

/ 1.)Verfahren zum Herstellen eines Polschuhs für elektrische Maschinen durch spanloses Umformen eines Walzprofil-Rohteils, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Umformstufe die Kernzone (12) des Polschuhs (10) ihre Endform erhält und ohne Wärmezwischenbehandlung in einer zweiten Umformstufe Lappen (18) an den Polschuh (10) in ihre Endform bei druckentlasteter Kernzone (12) gepreßt werden.

..12

030038/0211

29092H

- 2- R. 55Ä \

Wo/Sm
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Folgewerkzeug in der ersten Umforrastufe die Kernzone (12) des Polschuhs (10) durch einen Stauchstempel (2) mit einer der Form der Kernzone (12) entsprechenden Vertiefung (3) bei einer Stauchbewegung des Stauchstempels (2) auf eine Stauchplatte (1) zu ihre Endform erhält, wobei das überschüssige Material (13) zwischen der Stirnseite (5) des die Kernzone (12) umgebenden Stempelrandes und der Stauchplatte (1) ausweicht, welches in der zweiten Umformstufe durch den Rand (21) eines zweiten Stauchstempels (14) in die Endform der Pollappen (18) gepreßt wird, dessen die Kernzone (12) des Polschuhs (10) aufnehmende Vertiefung (15) tiefer ist als die Höhe der Kernzone (12) des Polschuhs (10).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernzone (12) des Polschuhs (10) durch einen ersten Stauchstempel (24), welcher sich in der ersten Umformstufe in Stauchrichtung auf eine Stauchplatte (2.3) zu bewegt, ihre Endform · erhält, wobei das überschüssige Material (13) zwischen der Stirnseite (28) eines die Kernzone (12) des Polschuhs (10) seitlich umgebenden zweiten Stauchstempels (26) und der Stauchplatte (23)

• •/3 030038/0211

29092H R-. 5 3

Wo /Sm

ausweicht, welches in der zweiten Umformstufe durch den sich relativ zum ersten Stauchstempel (24) gegen die Stauchplatte (23) bewegenden zweiten Stauchstempel (26) in die Endform der Pollappen (18) gepreßt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stauchstempel (24) während der zweiten Umformstufe keine Stauchkräfte auf die Kernzone (12) des Polschuhs (10) mehr ausübt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 s dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stauchstempel (24) in der zweiten Umformstufe etwas von der Kernzone (12) des Polschuhs (10) abgehoben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich net, daß ein Auswerfer (8j 29) längsbewegbar durch den die Kernzone (12) formenden Stauchstempel (2; 24) ragt und das Rohteil (9) während der ersten Umformstufe an die Stauchplatte (1; 23) gedrückt hält und zur Entnahme des Polschuhs (10) aus dem wegbewegten Stauchstempel (l4 24, 26) in Richtung auf die Stauchplatte (1; 23) bewegt wird. (4$

030038/0211