DE3027262C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer dünnwandigen Lagerbüchse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein solches Verfahren ist Gegenstand des Hauptpatents (29 52 092).

Hierbei müssen beim Eindrücken der Vertiefung noch relativ hohe Form- und Preßkräfte aufgebracht werden, so daß vor allem bei Lagerbüchsen mit großem Durchmesser ungleichmäßig am Umfang wirkende Beanspruchungen des Werkstoffs der Lagerbüchse entstehen. Während des Ziehens des dünnwandigen Hülsenabschnitts der Lagerbüchsen können deshalb noch Verwölbungen der Büchsenwandung auftreten. Die Formgenauigkeit der mit dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellten Lagerbüchse reicht also bei großen Lagerbüchsen nicht immer aus.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art zu verbessern, so daß mit diesem eine hochgenaue Lagerbüchse auch dann hergestellt werden kann, wenn diese einen großen Durchmesser aufweist. Überdies soll die Lagerbüchse mit verhältnismäßig kleinen Formkräften wirtschaftlich herstellbar sein.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß die Vertiefungen des Bodenabschnitts mit relativ kleinen Form- und Preßkräften des Preßstempels in der Ziehmatrize hergestellt werden können. Dabei wird zumindest im Bereich der Vertiefungen eine Umfangskante mit dem erforderlichen kleinen Querschnittsradius angeformt. Außerdem findet beim Eindrücken der Vertiefungen in die Außen- oder Innenfläche des Bodenabschnitts ein in Umfangsrichtung begrenztes Fließen des Werkstoffs des Bodenabschnitts statt. Zwischen den in der Nähe der Umfangskante angeordneten Vertiefungen des Bodenabschnitts bleiben Abschnitte mit voller Wandstärke des Bodenabschnitts stehen, welche in vorteilhafter Weise zur Versteifung der Lagerbüchse beitragen, so daß die Lagerbüchse nach dem Herausnehmen aus der Ziehmatrize als auch beim Transport und beim Einbau in der Maschine ihre vorgeschriebene Form beibehält. Eine schädliche Ovalverformung durch am Umfang der Lagerbüchse ungleichmäßig wirkende Eigenspannungen im Bereich der Vertiefungen, die vor allem bei Lagerbüchsen mit großem Durchmesser vorkommen kann, ist nicht zu befürchten.

Vorteilhafte weitere Verfahrensmaßnahmen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Verfahrensmaßnahme nach Anspruch 2 bewirkt, daß das Fließen des Werkstoffs in Umfangsrichtung zur Bildung formgenauer Abschnitte zwischen den benachbarten Vertiefungen des Bodenabschnitts der Lagerbüchse beim Eindrücken der Vertiefungen erleichtert wird.

Die Maßnahme nach Anspruch 3 hat zur Folge, daß zum Eindrücken der Vertiefungen äußerst geringe axiale Kräfte am Zieh- und Gegenstempel der Ziehmatrize aufgebracht werden müssen, denn beide Stempel haben nur eine geringe Zahl von verhältnismäßig kleinen Vertiefungen in den Bodenabschnitt der Lagerbüchse einzudrücken.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer dünnwandigen Lagerbüchse wird in der nachfolgenden Beschreibung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht der Außenfläche des Bodenabschnitts einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, dünnwandigen Lagerbüchse,

Fig. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A durch die in Fig. 1 dargestellte Lagerbüchse, jedoch im in der Matrize eingesetzten Zustand,

Fig. 3 eine Ansicht der Außenfläche des Bodenabschnitts einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten abgeänderten Lagerbüchse,

Fig. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie B-B durch die in Fig. 3 dargestellte Lagerbüchse,

Fig. 5 eine Ansicht der Außenfläche des Bodenabschnitts einer weiteren mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten abgeänderten Lagerbüchse und

Fig. 6 einen Längsschnitt entlang der Linie C-C durch die in Fig. 5 gezeigte Lagerbüchse, jedoch in einem im Gehäuse eingebauten Zustand.

In Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine dünnwandige Lagerbüchse bezeichnet, die für die Lagerung von Zapfen (nicht gezeigt) in Kreuzgelenken geeignet ist. In Fig. 2 ist die Lagerbüchse 1, in der Bohrung der Matrize 2 sitzend, eingezeichnet. In der Matrize 2 wird die Lagerbüchse 1 durch den Ziehstempel 3 und den Gegenstempel 4 im Ziehverfahren, ausgehend von einem bandförmigen Werkstoff, z. B. Tiefziehbandstahl, hergestellt.

Die Lagerbüchse 1 besteht aus einem zylindrischen Hülsenabschnitt 5 und einem diesen einseitig abschließenden Bodenabschnitt 6. Zwischen der Mantelfläche des Hülsenabschnitts 5 und der Außenfläche des Bodenabschnitts 6 ist eine Umfangskante 7 mit sehr kleinem Querschnittsradius r angeformt.

Die Innenfläche 8 des Bodenabschnitts 6 ist im vorliegenden Fall ebenflächig ausgebildet. Beim Übergang dieser Innenfläche 8 zur zylindrischen Bohrungsfläche des Hülsenabschnitts 5 ist eine Kehle 14 mit dem Querschnittsradius R vorhanden. Der Querschnittsradius R dieser Kehle 14 ist wesentlich größer als der Querschnittsradius r der Umfangskante 7. Beim Herstellen der Lagerbüchse 1 mit dem Ziehstempel 3 in der Matrize 2 werden in der Nähe der Umfangskante 7 drei voneinander getrennte Vertiefungen 9 axial in die Außenfläche des Bodenabschnitts 6 eingedrückt.

Jede Vertiefung 9 wird dabei als längliche, in Umfangsrichtung verlaufende Rinne eingeformt, welche an ihren in Umfangsrichtung liegenden Enden durch schräge die Vertiefung 9 nach außen erweiternde Begrenzungsflächen 10 begrenzt ist. In radialer Richtung wird jede Vertiefung 9 durch eine schräge, die Vertiefung 9 nach außen erweiternde Begrenzungsflächen 11 und eine schräge, die Vertiefung 9 nach innen erweiternde Begrenzungsfläche 12 begrenzt.

Beim Eindrücken der Vertiefungen 9 durch die Vorsprünge 13 des Gegenstempels 4 wird Werkstoff des Bodenabschnitts 6 zur Umfangskante 7 radial nach außen verdrängt, so daß zumindest im Bereich der Vertiefungen eine Umfangskante 7 mit kleinem Querschnittsradius r entsteht. Zwischen zwei benachbarten Vertiefungen 9 ist jeweils ein Abschnitt 15 mit voller Wandstärke des Bodenabschnitts 6 vorhanden, der eine vorteilhafte steife Verbindung des Bodenabschnitts 6 mit dem Hülsenabschnitt 5 der Lagerbüchse 1 herstellt.

In Fig. 3 und 4 ist eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Lagerbüchse 16 dargestellt, bei der kegelförmige Vertiefungen 17 in einer Reihe am Umfang der Außenfläche des Bodenabschnitts 6 eingedrückt sind. Diese Vertiefungen 17 besitzen also kegelige, die Vertiefung nach außen erweiternde Begrenzungsflächen 18.

Beim Herstellen der Lagerbüchse 16 in der Ziehmatrize (nicht gezeigt) werden durch entsprechende Formgebung des Gegenstempels (nicht gezeigt) die voneinander getrennten Vertiefungen 17 am Umfang des äußeren Abschnitts in die Außenfläche des Bodenabschnitts 6 eingedrückt. Dabei wird im Bereich der Vertiefungen 17 eine relativ scharfe Umfangskante 7 angeformt.

In Fig. 5 und 6 ist eine weitere, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Lagerbüchse 19 gezeigt, bei der die Vertiefungen 20 am Umfang des Bodenabschnitts 6 abwechselnd in die Außenfläche und in die Innenfläche 8 des Bodenabschnitts 6 eingedrückt sind. Im vorliegenden Fall werden also nur jeweils drei kleine Vertiefungen 20 durch den Gegenstempel 4 bzw. den Ziehstempel 3 (siehe Fig. 2) in den Bodenabschnitt 6 der Lagerbüchse 19 eingeformt, so daß während des Ziehens der Lagerbüchse 19 vorteilhaft kleine Eindrückkräfte am Gegenstempel 4 und Ziehstempel 3 aufzubringen sind.

Beim Eindrücken der Vertiefungen 20 entsteht eine Umfangskante 7 mit äußerst kleinem Querschnittsradius r. Somit kann die Lagerbüchse 19 in der Bohrung des Gehäuses 21 mit Hilfe eines normalen Sprengringes 22, der in einer Ringnut 23 des Gehäuses 21 eingesetzt ist, sicher festgehalten werden, denn die Außenfläche des Büchsenbodens 6 greift den Sprengring 22 in unmittelbarer Nähe der Bohrung des Gehäuses 21 an. Dadurch wird der Sprengring 22 bei axialer Belastung durch die Lagerbüchse 19 lediglich auf Abscheren, aber nicht auf Biegung beansprucht. Biegebeanspruchungen würden nämlich eine unerwünschte Nachgiebigkeit des Sprengringes 22 in axialer Richtung und eventuell einen Bruch des Sprengringes 22 im Betrieb zur Folge haben.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele können abgewandelt werden. Zum Beispiel können die in Fig. 3 angedeuteten Vertiefungen 17 in einem kleinen gegenseitigen Abstand voneinander in die Außenfläche des Bodenabschnitts 6 eingedrückt werden, so daß beim erfindungsgemäßen Herstellen der Lagerbüchse nicht nur im Bereich der Vertiefungen 17 sondern auch im Bereich zwischen diesen Vertiefungen 17 eine relativ scharfe Umfangskante 7 angeformt wird.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen einer dünnwandigen Lagerbüchse, insbesondere für die Lagerung von Zapfen in Kreuzgelenken, mit einem zylindrischen Hülsenabschnitt und einem diesen einseitig abschließenden Bodenabschnitt, bei dem ein metallischer Bandwerkstoff mit einem eine Kehle mit dem Längsschnittradius R erzeugenden Ziehstempel in einer Matrize tiefgezogen wird, bei dem ein Übergang des Bodenabschnitts zum Hülsenabschnitt mit einem Längsschnittradius r, kleiner als R, angeformt wird und bei dem eine zentrische Vertiefung in den Bodenabschnitt axial eingeformt wird, wobei die Vertiefung durch einen auf einem Kreisbogen in der Nähe des Über­ gangs des Bodenabschnitts zum Hülsenabschnitt angreifenden Vorsprung eines Gegenstempels bzw. des Ziehstempels in die Außenfläche bzw. In­ nenfläche des Bodenabschnitts der Lagerbüchse unter Verdrängung von Werkstoff in den Über­ gang des Bodenabschnitts zum Hülsenabschnitt, eingedrückt wird, nach Patent 29 52 092, dadurch gekennzeichnet, daß eine mehrteilige Vertiefung mit auf dem Kreisbogen liegenden, voneinander getrennten Teilen (9, 17, 20) in den Bodenabschnitt (6) eingeformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Vertiefungsteil (9, 17, 20) mit in Umfangsrichtung schrägen, die Vertiefung nach außen erweiternden Begrenzungsflächen (10, 18) eingeformt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungsteile (9, 17, 20) in Umfangsrichtung abwechselnd in die Außenfläche und in die Innenfläche (8) des Bodenabschnitts eingedrückt werden.