DE3222582C2 - Verfahren zum Herstellen eines Kolbenbodenrohlings durch Schmieden für einen gebauten Kolben - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Kolbenbodenrohlings durch Schmieden für einen gebauten KolbenInfo
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Abstract
Verfahren zur Herstellung des Kolbenbodens für einen gebauten Kolben, insbesondere für Großdieselmotoren. Der Kolbenboden besitzt ein gewölbeartiges Kolbenmittelteil, eine umlaufende Kolbenbodenschulter und eine innenseitig umlaufende Nabe. Die Herstellung erfolgt im Wege des Schmiedens. In einem ersten Verformungsschritt wird ein Napf geschmiedet, der einen dem Kolbenbodenmittelteil entsprechenden Bereich und einen umlaufenden Kragen aufweist. Danach wird in einem zweiten Verformungsschritt unter weiterer Ausformung des Kolbenbodenmittelteils aus dem umlaufenden Kragen die Kolbenbodenschulter geschmiedet. Gleichzeitig wird die innenseitig umlaufende Nabe geschmiedet. Der Werkstoff ist vorzugsweise ein hochlegierter Ventilstahl.
Description
C bis 0,2
Cr 12-14%
Ni 1,6-2,3
Mn bis 0,5
Mo bis 0.5
Si bis 0,5
W 2,5 bis 3,5
Rest Eisen und übliche Verunreinigungen, verwendet wird.
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zum Herstellen eines Kolbenbodenrohlings
durch Schmieden aus einem schmiedbaren, warmfesten Stahl für einen gebauten Kolben, insbesondere für
Großdieselmotoren, mit gewölbeartigem Kolbenbodenmittelteil, umlaufender Kolbenbodenschulter und
innenseitig angeordneter, umlaufender Nabe, wobei die Kolbenbodenschulter zur Aufnahme von Kolbenringen
bestimmt und zum Aufsetzen auf einen separat gefertigten Kolbenschaft eingerichtet ist, an den auch die umlaufende
Nabe mittels Verschraubung und/oder Verschweißung anschließbar ist.
Auf die Maßnahme der Herstellung eines Kolbenbodenrohlings durch Schmieden ist neben der Herstellung
durch Gießen und Zerspanung schon vor Jahren hingewiesen worden (»Moto^technische Zeitschrift MTZ«,
29,1968,3, S. 105—108), jedoch wird ein konkretes Herstellungsverfahren
für die Herstellung durch Schmieden nicht angegeben. Die Zerspanung warmfester Stähle ist
aufwendig. Zur Herstellung von Kolbenrohlingen insgesamt durch Schmieden und Pressen ist es bekannt (US-PS
12 02 892), zunächst eine scheibenförmige Vorform herzustellen und im Anschluß daran in einem Tiefziehvorgang
die wesentliche Kolbenform mit dem zylindrischen Wandbereich herzustellen. Das hat zur Herstellung
von Kolbenbodenrohlingen der eingangs beschrie
benen Gestaltung nichts beigetragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Koibenbodenrohlings des
beschriebenen Aufbaus anzugeben, welches es erlaubt,
den Kolbenbodenrohling in zwei Stufen zu schmieden.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß in
einem ersten Verformungsschritt eine scheibenförmige Vorform geschmiedet wird, die einen dem Kolbenbodenmittelteil
entsprechenden Bereich und einen umlau-
fenden Kragen aufweist, und daß danach in einem zweiten
Schmiedeschritt unter weiterer Ausformung des Kolbenbodenmittelteils aus dem Kragen die Kolbenbodenschulter
sowie die innenseitig umlaufende Nabe geschmiedet werden. Zweckmäßigerweise wird ein warmfester
Werkstoff der Richtanalyse
C bis 0,2
Cr 12-14%
Ni 1,6-2,3
Mn bis 0,5
Mo bis 0,5
Si bis 0,5
W 2,5 bis 3,5
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf sehr einfache
Weise Kolbenbodenrohlinge der beschriebenen Gestaltung hergestellt werden können. Dabei kann aufgrund
der Massenverteilung des ersten Umformungsschrittes sehr genau geschmiedet werden, wodurch der Zerspanungsaufwand
reduziert wird. Man kommt fernerhin zu einer Optimierung des Bauteilverhaltens dahingehend,
daß Werkstoffe einer weniger hochwertigen und weniger kostspieligen Klasse für den Kolbenboden eingesetzt
werden können, ohne daß die Brennraumleisturigen und damit die Motorleistungen reduziert werden
müßten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ledig-Hch
ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert Es zeigt in schematischer Darstellung
F i g. 1 einen Axialschnitt durch einen Kolbenbodenrohling,
wie er durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden soll,
F i g. 2 einen entsprechenden Querschnitt durch den im ersten Verformungsschritt geschmiedeten Napf,
F i g. 3 einen entsprechenden Schnitt durch den fertig geschmiedeten Kolbenbodenrohling.
Aus der F i g. 1 entnimmt man zunächst, wie der fertige Kolbenbodenrohling aussieht Man erkennt ein gewölbeartiges
Kolbenbodenmittelteil 1 und eine umlaufende Kolbenbodenschulter 2. Innenseitig ist eine ebenfalls
umlaufende Nabe 3 angeordnet. Die Kolbenbodenschulter 2 ist zur Aufnahme der Kolbenringe bestimmt
und trägt entsprechende, eingedrehte Nuten 4. Der Kolbenbodenrohling ist zum Aufsetzen auf einen separat
gefertigten und nur angedeuteten Kolbenschaft 5 eingerichtet an den auch die umlaufende Nabe 3 mittels Verschraubung
6 und/oder Verschweißung anschließbar ist.
Der Kolbenbodenrohling wird wie folgt hergestellt: Aus einem schmiedbaren warmfesten Stahl wird in einem
ersten Verformungsschritt eine scheibenförmige Vorform geschmiedet. Diese besitzt einen dem Kolbenbodenmittelteil
1 entsprechenden Bereich und einen umlaufenden Kragen 7. Aus einer vergleichenden Betrachtung
der F i g. 2 und 3 entnimmt man, daß danach in einem zweiten Verformungsschritt unter weiterer Aus-
formung des Kolbenbodenmittelteils 1 aus dem Kragen 7 die Kolbenbodenschulter 2 sowie die innenseitig umlaufende
Nabe 3 geschmiedet werden. Der fertig geschmiedete Kolbenbodenrohling bedarf nur noch geringer
Zerspanungsarbeit, z. B. zur Herstellung der Nuten 4 für die Aufnahme der Kolbenringe \.tid zur Herstellung
von Anschlußpassungen u. dgL
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
:
15
20
30
35
40
45
50
55
60
65
Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen eines Kolbenbodenrohlings durch Schmieden aus einem schmiedbaren,
warmfesten Stahl für einen gebauten Kolben, insbesondere für Großdieselmotoren, mit gewölbeartigem
Kolbenbodenmittelteil, umlaufender Kolbenbodenschulter und innenseitig angeordneter, umlaufender
Nabe, wobei die Kolbenbodenschulter zur Aufnahme von Kolbenringen bestimmt und zum
Aufsetzen auf einen separat gefertigten Kolbenschaft eingerichtet ist, an dem auch die umlaufende
Nabe mittels Verschraubung und/oder Verschweißung anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem ersten Verformungsschritt eine scheibenförmige Vorform geschmiedet wird, die einen dem Kolbenbodenmittelteil entsprechenden
Bereich (1) und einen umlaufenden Kragen (7) aufweist, und daß danach in einem zweiten
Schmiedeschritt unter weiterer Ausformung des Kolbenbodenmittelteils (1) aus dem Kragen (7) die
Kolbenbodenschulter (2) sowie die innenseitig umlaufende Nabe (3) geschmiedet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein warmfester Werkstoff der Richtanalyse
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