DE3106457C2

DE3106457C2 - Verfahren zum Herstellen einer Nockenwelle oder dergleichen, und Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens

Info

Publication number: DE3106457C2
Application number: DE3106457A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Higashi-Matsuyama Saitama Hatsuno
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1980-02-27
Filing date: 1981-02-21
Publication date: 1985-09-26
Also published as: US4399681A; GB2070481B; DE3106457A1; JPS56119640A; JPS6218254B2; GB2070481A

Abstract

Ein Gegenstand, z.B. eine Nockenwelle (1), wird einstückig mit mehreren längsverteilt angeordneten Vorsprüngen (2 bis 6) geschmiedet. Bei einem Rohling (1Δ) zur Herstellung dieses Gegenstands werden die Abschnitte, an denen die Vorsprünge (2 bis 6), z.B. Ringnocken, gebildet werden sollen, auf Temperaturen (z.B. t2, t3Δ, t4, t5, t6Δ) erhitzt, die höher sind als diejenigen der anderen Abschnitte. Die Erwärmungstemperaturen der einzelnen, zur Bildung von Vorsprüngen dienenden Abschnitte sind jeweils etwa proportional den radialen Abmessungen der entsprechenden Abschnitte (2 bis 6) des Rohlings, die aus der Umfangsfläche des Rohlings herausgepreßt werden und die Vorsprünge bilden. Es wird ferner eine Vorrichtung angegeben, mittels deren eine entsprechende differenzierte Erwärmung einzelner Abschnitte, insbesondere eine mehrdimensional differenzierte Erwärmung erzielbar ist.

Description

dadurch gekennzeichnet,

d) daß beim Schritt a) die einzelnen zur Bildung von Vorsprüngen (2—6) vorgesehenen Abschnitte des Rohlings (V) vor dem Schmieden jeweils auf Temperaturen (z. B. 12, ti', 14, f 5, i6') erwärmt werden, welche den radialen Abmessungen der entsprechenden, anschließend beim Schritt c) aus dem Umfang des Rohlings (V) herausgebildeten Vcrsprünge (2—6) etwa proportional sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Nockenwellenrohling aus Stahl bei den Verfahrensschritten a) und d) diejenigen Abschnitte, an denen Nocten (2—6) ausgebildet werden sollen, auf Temperaturen im Bereich von etwa 900— 1200⁰C erwärmt werden, und daß die anderen Abschnitte des Nockenweilenrohlings auf Temperaturen im Bereich von etwa 700—800⁰C erwärmt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung des gewünschten Temperaturprofils des Rohlings (V) eine HF-Induktionsheizung mit einer Induktionsspule (23) vorgesehen ist, deren Windungen jeweils einen Abstand vom Rohling (V) haben, der etwa umgekehrt proportional zu der an den einzelnen Stellen des Rohlings jeweils zu erzeugenden Temperatur ist (F i g. 4).

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie befaßt sich insbesondere mit der Herstellung von Metallgegenständen vorgegebener Form, bevorzugt aus Stahl, aber auch aus anderen metallischen Werkstoffen, und sie bezieht sich bevorzugt auf das Verformen von stangenförmigen Stahlrohlingen zu Gegenständen, welche in Längsrichtung gesehen mehrere Vorsprünge aufweisen. Ein wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von Nockenwellen.

Aus der DE-PS 8 05 169 ist ein Verfahren zur Herstel

lung eines Kolbens für Kraftfahrzeuge bekannt, welcher Kolben zur Aussteifung mit zwei Innenwülsten versehen ist Hierzu wird zunächst ein Kolbenrohling ohne Innenwülste durch Pressen hergestellt und in ein passendes Gesenk eingelegt Dann wird dieser Rohling mit einen: mehrteiligen Kern ausgefüllt, der an der Stelle der zu bindenden Innenwülste entsprechende Ringnuten aufweist
Anschließend wird der Rohling mittels ringförmiger

ίο Gasbrenner an denjenigen Partien zum Schmelzen: gebracht an denen die Innenwülste entstehen sollen, so daß das geschmolzene Metall in die erwähnten Ringnuten des Kerns läuft Man erhält also im Bereich dieser Innenwülste eine gegossene Struktur des Kolbens, im

Bereich des Kolbenbodens und der anschließenden Kolbenwände dagegen eine gepreßte Struktur mit einem der äußeren Kolbenkontur angepaßten Werkstoffaserverlauf. In vielen Fällen ist es aber aus Festigkeitsgründen erwünscht, durchgehend im gesamten Werkstück

einen Faserverlauf zu erhalten, der sich der äußeren Werkstückform anpaßt Mit dem bekannten Verfahren ist dies nicht möglich.

In den letzten Jahren hat man ferner statt des Warmschmiedeverfahrens ein Kaltschmiedeverfahren verwendet, um Rohlinge aus Metall in mechanische Teile der unterschiedlichsten Gestalt umzuformen. Hierdurch erhält man auf einfachere und schnellere Art das gewünschte Endprodukt und zwar durch Zusammenpressen eines in ein Gesenk gelegten Rohlings zum Zwecke der plastischen Verformung, wobei kein wesentliches Beschneiden bzw. spanabhebendes Verformen des verformten Teils erforderlich ist

Bei dem üblichen Kaltschmiedeverfahren wird ein Rohling zur Herstellung eines Gegenstands, z. B. einer

Nockenwelle, zuerst erwärmt und der erhitzte Rohling wird in einem Schmiedegesenk an seinen beiden Enden axial zusammengedrückt bzw. gestaucht Dieses Schmiedegesenk hat eine bestimmte Gestalt seiner Formhöhlung, so daß hierbei Umfangsnocken auf der Umfangsfläche des Rohlings in einer längsverteilten Anordnung gebildet werden.

Jedoch hat das konventionelle Kaltschmiedeverfahren den Nachteil, daß der Schmiedefaserverlauf an den Wurzeln der hierbei gebildeten Umfangsnocken Unterbrechungen aufweisen kann, wodurch im Extremfall Risse an diesen Stellen auftreten können, da das Werkstück an diesen Stellen empfindlicher gegen Kerbwirkung ist Infolgedessen haben z. B. Nockenwellen, die so hergestellt worden sind, eine niedrige mechanische Festigkeit und sind für eine praktische Verwendung ungeeignet.

Ein Verfahren der im Oberbegriff angegebenen Art ist Gegenstand des älteren Patents 30 09 656 der Anmelderin. Bei dem Verfahren nach diesem Patent wird vor dem Verfahrensschritt der Verformung der Rohling an demjenigen Abschnitt der später die Nocken enthalten soll, so erwärmt daß die Temperatur im Mittelbereich dieses Abschnitts am höchsten ist und nach beiden Enden hin abfällt Dabei verwendet man bevorzugt eine etwa glockenförmige Temperaturverteilung. Ein solches Verfahren liefert qualitativ hochwertige Erzeugnisse, doch hat es sich gezeigt daß Schwierigkeiten bei diesem Verfahren dann auftreten können, wenn Nocken mit relativ großen radialen Dimensionen erzeugt werden müssen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Verfahren nach dem älteren Patent weiter zu verbessern und insbesondere, ein Schmiedeverfahren zur Herstellung von

3 4

Gegenständen mit längsverteilten Vorsprüngen zu Zustand in ein Schmiedegesenk vorgegebener Form geschaffen, welche einen von Unterbrechungen weitge- legt und durch Beaufschlagung seiner zwei gegenfiberhend freien Werkstoffaserverlauf haben, bei denen sich liegenden Enden mit einer axialen Kraft zusammengean dsn Wurzeln der Vorspränge keine Risse bilden, und preßt bzw. gestaucht Dabei werden Umfangsnocken 2 die infolgedessen eine hohe mechanische Festigkeit ha- s bis 6 auf dem Rohling erzeugt, uud zwar längsverteilt, ben. also >n Längsrichtung der Nockenwelle 1 gesehen hin-

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch tereinander. Eine so nach dem üblichen Schmiedever-

die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Man er- fahren hergestellte Nockenwelle kann Unterbrechun-

hält so Nockenwellen oder dergleichen mit einem von gen in ihrem Schmiedefaserverlauf aufweisen, und zwar

Unterbrechungen weitgehend freien Verlauf der Werk- io an Stellen im Bereich der Wurzeln der Nocken 2 bis 6.

stoffasern, ;/odurch die Bruchgefahr ganz wesentlich Unter ungünstigsten Bedingungen können Risse an den

reduziert wird, weil an den Wurzeln der Vorsprünge — Wurzeln der Nocken auftreten, so daß die Nockenwelle

selbst wenn deren radiale Dimensionen größer sind — eine sehr niedere Festigkeit hat, und daß eine Eignung

keine Risse entstehen und somit das fertige Bauteil eine zur Verwendung als Nockenwelle nicht gegeben ist

hohe mechanische Festigkeit hat Dies ist eine Folge 15 Die vorliegende Erfindung beruht auf der erfinderi-

davon, daß die zur Bildung von Vorsprüngen vorgese- sehen Erkenntnis, daß bei dem üblichen Kaltschmiede-

henen Abschnitte des Rohlings vor dem Schmieden indi- verfahren die Verteilung der Erwärmungstemperatur

viduell je nach den radialen Dimensionen dieser Vor- für den Rohling nicht der Anordnung und jeweiligen

Sprünge unterschiedlich erwärmt werden, d. h. Vor- Form der zu bildenden Nocken entspricht und dadurch Sprünge mit großen radialen Dimensionen werden star- 20 eine gleichmäßige Verschiebung bzw. ein gleichmäßiges

ker erwärmt als solche mit kleinen radialen Dimensio- Fließen des Metalls im Rohling während des Stauchvor-

nen. Dabei kann auch bei dem erfindungsgemäßen Ver- gangs behindert wird.

fahren der Temperaturverlauf am Rohling insgesamt Fig. 2 zeigt einen bevorzugten Schmiedefaserverlauf einen solchen Verlauf haben, daß er von der Mitte aus- der Nockenwelle 1. Damit man eine solche Nockenwelgehend nach beiden Seiten hin eine abfallende Tendenz 25 Ie mit einem ununterbrochenen Schmiedefaserverlauf hat, der sich aber an einzelnen Stellen höhere Tempera- gemäß F i g. 2 erhält, muß man einen Nockenwellenrohturen überlagern, entsprechend den zu bildenden radia- ling so schmieden, daß eine glatte Verschiebung bzw. len Vorsprüngen und deren gewünschten Dimensionen. ein glatter Fluß des Metalls des Rohlings in einer Rich-Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur tiing und in einer Menge möglich ist, die jeweils der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 30 Anordnung und der Formgebung der einzelnen auf der welche dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Erzielung Nockenwelle auszubildenden Nocken entspricht
des gewünschten Temperaturprofils des Rohlings eine Deshalb werden nach der Lehre der vorliegenden Er-HF-Induktionsheizung mit einer Induktionsspule vorge- findung diejenigen Abschnitte eines Rohlings, an denen sehen ist, deren Windungen jeweils einen Abstand vom Vorsprünge ausgebildet werden sollen, jeweils auf zuge-Rohling haben, der etwa umgekehrt proportional zu der 3s ordnete vorgegebene Temperaturen erwärmt, die höan den einzelnen Stellen des Rohlings jeweils zu erzeu- her sind als diejenigen der anderen Abschnitte. Diese genden Temperatur ist vorgegebenen Temperaturen der Abschnitte, an denen

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildun- Vorsprünge ausgebildet werden sollen, sind dabei begen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden vorzugt jeweils etwa proportional zu den radialen Abbeschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in 40 messungen der Vorsprünge, die beim Stauchvorgang keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu ver- aus dem Umfang des Rohlings herausgepreßt werden, stehenden Ausführungsbeispiel, sowie aus den Unteran- Der hierbei entstehende Gegenstand mit seinen Vorsprüchen. Es zeigt Sprüngen, z. B. eine Nockenwelle, hat einen Schmiedefa-

F i g. 1 eine Vorderansicht einer Nockenwelle, welche serverlauf, der sich ohne Unterbrechungen durch diesen

mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist, 45 Gegenstand erstreckt, so daß Risse nicht entstehen.

F i g. 2 eine Darstellung eines bevorzugten Faserver- Für das Verfahren nach der Erfindung eignen sich

laufs bei einer Nockenwelle, Metalle, die weich sind, einen niedrigen Verformungswi-

F i g. 3 eine Darstellung mit einem Beispiel für eine derstand und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit haben,

mehrdimensionale Erwärmungstemperaturverteilung In dieser Hinsicht ist Stahl besonders günstig. Es können

bei einem Rohling für eine Nockenwelle, entsprechend 50 jedoch auch Nichteisenmetalle verwendet werden,

einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah- wenn sie eine genügend niedrige Wärmeleitfähigkeit

rens, haben, und sonstigen Anforderungen an die Schmied-

F i g. 4 eine stark schematisierte Darstellung der Aus- barkeit entsprechen.

bildung und Anordnung einer HF-Induktionsspule, wel- Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun unter

ehe einen Teil einer Erwärmungsvorrichtung zur Erwär- 55 Bezugnahme auf die Herstellung einer Nockenwelle der

mung eines Nockenwellenrohlings bildet, in F i g. 1 gezeigten Art beschrieben. Die Nockenwelle 1

F i g. 5 eine Vorderansicht einer Schmiedevorrich- nach F i g. 1 ist halbfertig bearbeitet Ihre beiden Endab-

tung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfah- schnitte müssen noch kegelig bearbeitet und an den

rens, wobei die linke Seite im Schnitt dargestellt ist, Enden mit einem Gewinde oder einer Verzahnung ver-

F i g. 6 eine Vorderansicht einer mit einem erfin- eo sehen werden, damit die Welle 1 in eine — nicht darge-

dungsgemäßen Verfahren hergestellten Nockenwelle, stellte — Kraftstoffeinspritzpumpe eingebaut und mit

und zugeordneten Wellen verbunden werden kann. Die dar-

F i g. 7 und 8 Schnitte, gesehen längs den Linien VII- gestellte Nockenwelle 1 ist für die Reiheneinspritzpum- VII bzw.VIII-VHIderFig.6. pe eines Vierzylindermotors bestimmt Bei der Herstellung von Nockenwellen, von denen 65 Wie man F i g. 1 entnimmt ist im mittleren Bereich

eine typische in F i g. 1 dargestellt und mit der Bezugs- der Nockenwelle 1 (»mittleren« bezieht sich hier wie im

zahl 1 bezeichnet ist mit einem üblichen Kaltschmiede- folgenden auf die axiale Erstreckung) ein Ring- oder

verfahren, wird ein Nockenwellenrohling im erwärmten Exzenternocken 4 ausgebildet, und zu beiden Seiten die-

5 6

ses mittleren Ringnockens 4 sind weitere Ringnocken 2, Beispiel sind in F i g. 3 die höchsten Erwärmungstempe-

3,5 und 6 ausgebildet Die Nocken 2,3,5 und 6 dienen raturen 13, f 5 etwa 1200" C, «iie zweithöchsten Tempe-

zum Antrieb der Pumpenkolben einer zugeordneten, raturen f2,14,16' betragen etwa 1000⁰C, die noch nied-

nichtdargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe,z. B. eines rigeren Temperaturen ti, f3, f4', t6 betragen etwa

Stößels oder anderer Kupplungselemente zum Antrieb 5 900⁰C₁ die Temperaturen 18 bis f 11' für die Einschnü-

der Plungerkolben, und der mittlere Nocken 4 dient zum rungen zwischen den Nocken betragen etwa 800"C, und

Antrieb des Pumpenkolbens einer auf der zugeordneten die Temperaturen 17, t T, 112,112' für die gegenüber- Einspritzpumpe angeordneten Kraftstofförderpumpe liegenden Endabschnitte betragen jeweils etwa 700⁰C.

und treibt diesen Pumpenkolben an. Jedoch sind die Erwärmungstemperaturen, die dem

Eine solche Nockenwelle 1 kann z. B. auf der Schmie- io Rohling 1'an anderen zur Ausbildung von Nocken vor-

devorrichtung nach Fig.5 hergestellt werden. Ein gesehenen Abschnitten in anderen Ebenen aufgezwun-

Schmiedegesenk 7 hat ein oberes Gesenkteil 7a und ein gen werden, die diametral zum Rohling verlaufen, natur-

unteres Gesenkteil 7b, und zwischen diesen erstreckt gemäß von den oben angegebenen Temperaturen ver-

sich horizontal eine längliche Formhöhlung 8. Die Ge- schieden, d. h. der Rohling hat bevorzugt ein mehrdi-

senkteile 7a und 7b werden auf Temperaturen im Be- is mensionales TemperaturprofiL Anders ausgedrückt

reich von 90,,, 22O°C vorgewärmt Ein nicht dargestell- werden die zur Nockenbildung vorgesehenen Ringab-

ter Rohling aus Draht- oder Stangenmaterial, der in der schnitte des Rohling Γ auch in Umfangsrichtung gese-

nachfolgend beschriebenen Art erwärmt wurde, wird in hen verschieden stark erhitzt, angepaßt an die jeweili-

die Formhöhlung 8 des heißen Gesenks 7 eingebracht gen Profile der dort zu bildenden Nocken oder derglei-

und seine beiden gegenüberliegenden Enden werden 20 chen.

mittels Stempeln 9,10 mit einer maximalen Preßkraft Fig.3 zeigt ferner bei der axialen Erwärmungstem-

von 1700 kN entsprechend einem maximalen Druck von peraturverteilung einen generellen Verlauf der Gestalt

212£ kp/cm² (203 MPa) beaufschlagt daß die Erwärmungstemperatur vom mittleren Ab-

Die Stempel 9,10 sind über Kupplungsteile 11,12 mit schnitt Va des Rohlings 1' ausgehend in Richtung zu den Kolbenstangen 13,14 gekuppelt und werden von Hy- 25 beiden Enden Vb, Vb hin grosso modo abnimmt d. h.

drozylindern 15,16 her über die Kolbenstangen 13,14 eine generell etwa parabelförmige Temperaturvertei-

betätigt Die beiden Teile 7a und 7b des Gesenks 7 lung mit überlagerten Spitzen.

werden zusammengehalten durch einen oberen Ge- Ausgehend von der Raumtemperatur wird der Roh-

senkhalter 17 und einen unteren Gesenkhalter 18. Das ling 1' gewöhnlich etwa 10 Sekunden bis 1 Minute lang

Gesenk 7 wird in vertikaler Richtung mit einer maxima- 30 bis zu den vorgegebenen Erwärmungstemperaturen er-

!en Kraft von 500OkN beaufschlagt entsprechend einem wärmt

maximalen Druck von 250 kp/cm² (244 MPa), und zwar Durch die vorbeschriebene Erwärmung des Rohlings mittels einer Kolbenstange 19, die von einem oberhalb 1' in Form eines spezifischen mehrdimensionalen Temdes Gesenks 7 angeordneten Hydrozylinder 20 betätigt peraturprofils hat dieser an seinen verschiedenen Abwird. Ein Führungszapfen 21 für die Kolbenstange 19 ist 35 schnitten verschiedene Verformungswiderstände, d.h. in einer Führungsbohrung 22 geführt der erhitzte Rohling ist an verschiedenen Stellen ver-

Im folgenden wird nun beschrieben, wie eine Nocken- schieden weich, und diese Temperaturverteilung ist an-

welle, z. B. die Nockenwelle 1 der Fig. 1, mit dem Ver- gepaßt an die zeitliche Reihenfolge und die Richtung

fahren nach der vorliegenden Erfindung hergestellt der Nockenbildung. Infolgedessen ergibt sich beim

wird. Zuerst wird Stahl, z. B. in Form von Draht- oder 40 Stauchen des Rohlings ein gleichmäßiges Fließen des

Stangenmaterial, auf längliche Rohlinge abgelängt von Metalls ganz entsprechend den Formen und der räumli-

denen jeder eine vorgegebene Länge hat Diese Rohlin- chen Anordnung der zu bildenden Nocken; dies verhin-

ge oder Blanks werden in einem Induktionsofen erhitzt dert das Entstehen von Unterbrechungen des Schmie-

insbesondere in einer HF-Vorrichtung, oder in einer an- defaserverlaufs im Endprodukt und von Rissen in der

deren geeigneten Weise. 45 fertigen Nockenwelle.

Bei der erfindungsgemäßen Herstellung von Nocken- F i g. 4 zeigt eine Induktionsspule 23 zur Verwendung

wellen ist diese Erhitzung von großer Bedeutung. F i g. 3 in einer induktiven HF-Erwärmungsvorrichtung für die

zeigt eine Erwärmungstemperaturverteilung, die einem Herstellung der Nockenwelle nach Fig. 1; die Induk-

Rohling 1' zur Herstellung einer Nockenwelle auf ge- tionsspule 23 ist im Längsschnitt dargestellt Da hierbei

zwungen wird, z. B. zur Herstellung der Nockenwelle 1 50 die Erwärmungstemperaturen etwa umgekehrt propor-

nach F i g. 1. Dies ist das Temperaturprofil in Längsrich- tional sind zu den Abständen zwischen den Wicklungen

tun* und in einer Ebene, die sich in Durchmesserrich- der Induktionsspule 23 und dem Rohling Γ, sind die

tung des zylindrischen Rohlings 1' erstreckt Wie F i g. 3 verschiedenen Abschnitte der induktionsspule z3 in ei-

klar zeigt, sind die Erwärmungstemperaturen ί 2 bis r 6, ner umgekehrten Beziehung zu den Erwärmungstempe-

12' bis Γ6' der Stellen des Rohlings 1', an denen die 55 raturkurven der Fig.3 angeordnet Dabei ist naturge-

Nocken 2 bis 6 der Fig. 1 entstehen sollen, höher als maß vorausgesetzt, daß Fig.3 und Fig.4 denselben

diejenigen der anderen Abschnitte. diametralen Schnitt durch den Rohling 1' betreffen.

Femer sind bei den einzelnen Nockenformabschnit- Der Stahlrohling 1' in Form eines Drahtes oder Staten die Erwännungstemperaturen 12,13', 14,15,16' für bes wird also mit Hilfe einer in dieser Weise ausgebildedie relativ weit ausladenden Abschnitte der Nocken eo ten Induktionsspule 23 erwärmt und dann wird der ergrößer als die Temperaturen t Ί, f 3, ί 4', f 5', r 6 für die hitzte Rohling in das Gesenk 7 der Schmiedemaschine relativ wenig ausladenden Abschnitte. Anders gesagt nach F i g. 5 gelegt Dann wird der obere Hydrozylinder werden die Erwärmungstemperaturen auf Werte einge- 20 betätigt um über die Kolbenstange 19 und die Gestellt bzw. festgelegt, die jeweils den radialen Abmes- senkhalter 17,18 das Gesenk 7 geschlossen zu halten, sungen der entsprechenden Vorsprünge des Endpro- 65 Gleichzeitig werden auch die Hydrozylinder 13,14 an dukts etwa proportional sind, also den Vorsprüngen, die den beiden Längsenden des Gesenks 7 betätigt und beaus der Umfangsfläche des Rohlings 1' beim Stauchvor- wirken, daß die beiden Stempel 9,10 mit einer Kraft von gang im Schmiedegesenk herausgepreßt werden. Zum 1000 bis 170OkN in axialer Richtung auf die beiden

Längsenden des heißen Rohlings im Gesenk 7 drücken. Während dieser Druckbeaufschlagung werden die Nokken 2 bis 6 gebildet, wie sie in F i g. 1 dargestellt sind, wobei ihre Umfangskonturen endgültig geformt werden.

Bei dem so mit Nocken versehenen, geformten Teil werden dann in üblicher Weise die Oberflächen abgeschreckt bzw. vergütet und auf die genauen Endmaße geschliffen.

Bei dem geschilderten Ausführungsbeispiel kann ein Stangenmaterial aus Stahl der Qualitäten S48C und S45C nach der japanischen Industrienorm (= JIS) g 3102 als bevorzugter Werkstoff für die Nockenwelle verwendet werden. Dieser Werkstoff hat die folgende chemische Zusammensetzung:

	S48C	S45C
C:	0,45... 0,510/0	0,42... 0,48%
Si:	0,15... 035%	wie nebenstehend
Mn:	0,60... 0,90%	wie nebenstehend
P:	0,030%	wie nebenstehend
	oder weniger
S:	0,035%	wie nebenstehend
	oder weniger
FE und	der Rest	der Rest
unvermeidliche
Verunreinigungen

gestellt ist. Dadurch ergibt sich eine ausreichende mechanische Festigkeit

Naturgemäß sind die Erwärmungstemperaturen für den Nockenwellenrohling im Rahmen der vorliegenden s Erfindung keineswegs auf die vorstehend angegebenen Werte beschränkt. Nach der Erfindung hat sich folgendes gezeigt: Sofern die Erwärmungstemperaturen in einem Bereich liegen, in dem das Schmieden möglich ist, ist das Schmiedeverfahren um so effektiver, je niedriger die Erwärmungstemperaturen sind, da der Rohling weniger entkohlt und weniger oxidiert wird, wenn er auf solche niedrigeren Temperaturen erwärmt wird.

Da ferner eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Nockenwelle vor dem Pressen im Geis senk bereits erhitzt worden ist, braucht sie nach dem Pressen nicht geglüht oder normalisiert zu werden, um restliche Spannungen zu beseitigen.

Die unvermeidlichen Verunreinigungen bestehen aus 030% oder weniger Cu, 0,20% oder weniger Ni, und 0,20% oder weniger Cr, wobei die Gesamtheit von Ni und Cr 035% nicht übersteigt

Als Werkstoff für den Rohling kann man auch ein Stangenmaterial aus dem Stahl SCM 21H (Chrom-Molybdän-Stahl) nach der japanischen Industrienorm JIS G 4051 verwenden. Dieser Stahl hat eine Zusammensetzung von 0,12... 0,18% C; 0,15... 035% Si; 0,55 ... 0,90% Mn; 0,030% oder weniger P; 0,030% oder weniger S; 035... 1.25% Cr; 0,15... 035% Mo; und der Rest Fe und unvermeidliche Verunreinigungen, welch letztere 0,25% oder weniger Nickel enthalten.

Da die vorstehend erwähnten Stähle ziemlich weich sind, einen niedrigen Verformungswiderstand haben und weniger Oxydation und Entkohlung erfahren, eignen sie sich besonders gut als Rohlinge für das Schmieden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Bei dem vorstehend ausführlich erläuterten Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen des Rohlings vor und nach dem Schmieden wie folgt:

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

vor dem Schmieden nach dem Schmieden

Länge 300 mm 236 mm

Durchmesser 22J5 mm 23 mm

Die Nockenwelle, die man beim Ausführungsbeispiel durch das erfindungsgemäße Schmiedeverfahren erhält, hat die Form und die Abmessungen, die in den F i g. 6,7 und 8 dargestellt sind. Die Zahlen in Klammern stellen die Abmessungen nach dem abschließenden Schleifen dar.

Eine Nockenwelle, die man mit dem erfindungsgemä- es Ben Schmiedeverfahren erhält, kann einen Faserverlauf der Schmiedefasern oder Bahnlinien haben, der ohne wesentliche Unterbrechungen ist, wie das in F i g. 2 dar-

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Nockenwelle oder dergleichen durch Schmieden, welche Nockenwelle oder dergleichen längsverteilt einstückig mit ihr ausgebildete Vorsprünge aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten:

a) ein länglicher Rohling aus einem Metall oder einer Metallegierung wird so erwärmt, daß Abschnitte, an denen die Vorsprünge ausgebildet werden sollen, auf Temperaturen erhitzt werden, weiche unterhalb der Schmelztemperatur des Rohlings liegen und höher sind als diejenigen der anderen Abschnitte;

b) der so erhitzte Rohling wird in ein Schmiedegesenk gelegt;

c) in dem Schmiedegesenk werden die beiden gegenüberliegenden Enden des erhitzten Rohlings mit Druck beaufschlagt, um den Rohling axial zusammenzudrücken und an dem erwähnten, besonders erwärmten Abschnitt Vorsprünge auszubilden;