DE3712301C2 - Preßwerkzeug - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/762—Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints
- B21K1/765—Outer elements of coupling members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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Description
Die Erfindung betrifft Preßwerkzeuge zum spanlosen Umfor
men eines Vorwerkstückes zu einem Gelenkaußenteil oder
einem Gelenkinnenteil eines Gleichlaufgelenkes jeweils
nach dem Oberbegriff eines der unabhängigen Ansprüche. Die
Erfindung betrifft insbesondere Werkzeuge für ein Gelenk,
bei dem die Mittelpunkte der die kugeligen Führungsflächen
des Käfigs bei gestrecktem Gelenk gegenüber der Ebene
durch die Kugelmitten in entgegengesetzten Richtungen um
gleiche Beträge versetzt sind (Doppel-Offset-Gelenk, DO)
oder für ein Gelenk, bei dem der Abstand der Mittellinien
der Kugelbahnen zur Achse des jeweiligen Gelenkkörpers in
Längsrichtung monoton zunimmt oder monoton abnimmt und
damit axial gesehen hinterschnittfrei ist (Undercut-free-
Gelenk, UF).
Aus der US 4 610 155 ist ein Werkzeug zum spanlosen Umfor
men eines Vorwerkstückes mit einem einseitig offenen Hohl
raum zu einem Gelenkaußenteil eines Gleichlaufgelenkes mit
axialen Kugellaufbahnen und hinterschnittenen Käfigfüh
rungsflächen bekannt. Dieses Werkzeug umfaßt ein ringför
miges Außenwerkzeug zum Abstrecken und Einziehen des Ge
lenkaußenteils und ein relativ zum Außenwerkzeug axial
verschiebliches Innenwerkzeug. Letzteres besteht aus einem
zentralen Innenstempel und einem zu diesem koaxial ange
ordneten Hülsenstempel mit einzelnen Segmenten, die teil
weise durch axiale Relativbewegung gegenüber dem Innen
stempel radial aufspreizbar sind und deren Außenform der
Innenkontur des Gelenkaußenteils entspricht. Hierbei bil
den die Segmente des Hülsenstempels die gesamte Formober
fläche, während der Innenstempel nur als Spreizelement
dient. Dies bedingt eine Teilung des Hülsenstempels, bei
der die Hälfte der Kugelbahnen von radial verschiebbaren
Segmenten erzeugt wird. Dies bedeutet, daß gerade bei der
Ausformung der Kugellaufbahnen die gewünschte Präzision in
Bezug auf Teilungsgenauigkeit und radiale Tiefe noch män
gelbehaftet sein kann.
Ein Werkzeug zum Umformen von Gelenkaußenteilen ist aus
der DE 28 30 275 C3 bekannt, bei dem ein Innenwerkzeug
aus einem Spreizdorn mit einem konischen Bereich an seinem
Ende und einer gegenüber diesem axial verschiebbaren
Spreizformhülse zusammengesetzt ist. Die Spreizformhülse
ist aus spreizbaren Segmenten mit balliger Außenfläche
zusammengesetzt, die innen konische Betätigungsflächen
aufweisen, die mit dem Spreizdorn zusammenwirken. Mit den
balligen Außenflächen der Spreizformhülse können hinter
schnittene Innenformen, insbesondere Käfigführungsflächen
im Gelenkaußenteil durch Einziehen desselben mittels einer
konischen Ringfläche des Stempelhalters erzeugt werden. Zum
Entformen wird der Spreizdorn als erstes zurückgezogen, an
schließend kann die Spreizformhülse, deren Segmente nach
innen einpendeln, können, aus dem Gelenkaußenteil entfernt
werden. Nachteilig bei dieser Anordnung ist es, daß nur
Teilflächen fertiggeformt werden, d. h. die Bereiche
zwischen den aufgespreizten Spreizformsegmenten bleiben
bearbeitungsfreie Bereiche, in die beim Einziehen Material
teilweise unkontrolliert einfließen kann. In diesen Be
reichen ist nachträglich ein mechanisches Ausarbeiten von
Kugellaufbahnen erforderlich.
Aus der DE 30 04 024 C2 ist ein ähnliches Werkzeug be
kannt, daß sich vom vorhergenannten nur dadurch geringfü
gig unterscheidet, daß als Werkzeug zum Einziehen aus
schließlich das Außenwerkzeug verwendet wird und daß die
Segmente nicht nur Teilen der hinterschnittenen Käfigfüh
rungsflächen, sondern auch Teilen der Kugellaufbahnen
komplementär entsprechen. Die Teilung zwischen zwei Seg
menten des als Hülsenstempel bezeichneten Formwerkzeuges
liegt hierbei in der Mitte einer Kugellaufbahn. Auch hier
ist in nachteiliger Weise in ineinandergeschobener Stel
lung von Innenstempel und Hülsenstempel zum Umformen mit
jeweils in Wirkverbindung stehenden Konusflächen ein
Zwischenraum zwischen den einzelnen Segmenten vorhanden,
der formgebungsfrei bleibt. In diesen Zwischenraum kann
auch hier Material einfließen; in jedem Fall ist ein
mechanisches Nacharbeiten der Kugellaufbahnen eines so
erzeugten und umgeformten Gelenkaußenteils erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
Werkzeuge der eingangs bezeichneten Art zur Verfügung zu
stellen, bei denen eine Nachbearbeitung der Oberflächen
auf mechanische Art, wie zum Beispiel Schleifen, zumindest
im Bereich der Kugelbahnen überflüssig ist. Diese Aufgabe
wird durch die erfindungsgemäßen Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche gelöst.
Den erfindungsgemäßen Werkzeugen ist gemeinsam, daß die
Kugelbahnen durch ein einstückiges massives Teilwerkzeug
umgeformt werden, das ohne Verzug oder Formänderung große
Kräfte aufnehmen kann, hierdurch ist eine noch präzisere
Umformung der Kugelbahnabschnitte möglich, die eine Nachar
beit in diesem Bereich verzichtbar werden läßt.
Ein erstes erfindungsgemäßes Werkzeug für ein Gelenkaußen
teil ist dadurch charakterisiert, daß jeweils Segmente für
die Formgebung der Kugellaufbahnen und für die Formgebung
der Käfigführungsflächen vorgesehen sind und die Segmente
für die Kugellaufbahnen Rippenelemente des Innenstempels
sind.
Dabei werden die hinterschnittenen Bereiche, insbesondere
die Käfigführungsflächen, von den außen balligen Segmenten
des Hülsenkörpers ausgebildet, während hinterschnittfreie
Bereiche, insbesondere die Kugellaufbahnen, durch zwischen
die Segmente des Hülsenkörpers greifende Rippenelemente des
Innenstempels erzeugt werden. Die beiden axial zueinander
verschieblichen Teile können in ineinandergeschobener
Stellung in ein vorgeformtes, noch hinterschnittfreies
Gelenkaußenteil eingeführt werden; danach folgt durch eine
Relativbewegung beider Teile gemeinsam gegenüber dem
Außenwerkzeug das Einziehen des Gelenkaußenteils in den
hinterschnittene Form aufweisenden Bereichen, d. h. um die
Segmente des Hülsenstempels herum. In der Regel wird das
Außenwerkzeug eine feststehende Matrize sein und das
Innenwerkzeug das Gelenkaußenteil durch diese Matrize
hindurchstoßen. Eine Umkehrung der Bewegung ist jedoch
ebenso möglich.
Nach dem Umformen und Einziehen wird der Innenstempel axi
al aus dem noch im Gelenkaußenteil verbleibenden Hülsen
stempel zurückgezogen, wobei die Rippenelemente die hinterschnitt
freien Kugellaufbahnen freigeben; anschließend kann der
Hülsenstempel unter radialem Einfedern oder Einschwenken
der Segmente nach innen aus dem Gelenkaußenteil zurück
gezogen bzw. entformt werden, wobei die fertiggeformten
Käfigführungsflächen frei werden.
Wesentliches Charakteristikum ist es, daß die beiden Teil
werkzeuge zur Ausbildung der fertigen Flächen in ineinan
dergeschobener Stellung zum Umformen am Umfang abstands
frei, d. h. im wesentlichen spaltlos aneinanderstoßen, so
daß sämtliche Innenflächen des Gelenkaußenteils bei der
Umformung beaufschlagt werden und daß die beiden Teilwerk
zeuge zum Ausbilden der Kugellaufbahnen und der Kugelfüh
rungsflächen in ineinandergeschobener Stellung zum Umfor
men am Umfang die Stoßstellen jeweils im Bereich des
Übergangs von einer Kugellaufbahn zu einem Abschnitt der
Käfigfuhrungsfläche haben. Durch besondere Formgebung im
Bereich der Stöße der beiden Werkzeuge können insbeson
dere Grate an den Übergängen der Flächen vermieden oder
reduziert werden. Innenstempel oder Hülsenstempel können
mit relativ zueinander wirkenden Axialanschlägen versehen
sein, so daß insbesondere auch die axiale Bewegung des
Hülsenstempels durch die axiale Bewegung des Innenstempels
gesteuert wird. Hierfür können entsprechende Widerlager
und gegebenenfalls auch Federanordnungen vorgesehen sein.
Allerdings ist ebenso eine Zwangssteuerung des Innenstem
pels einerseits und des Hülsenstempels andererseits in
axialer Richtung möglich.
Die Segmente des Hülsenstempels können ausgehend von der
Stellung zum Umformen elastisch oder frei beweglich nach
innen auslenkbar - einstückig oder gelenkig - an einem ver
bindenden Ringkörper oder dergleichen angeformt sein.
Nach einer abweichenden günstigen Ausführung kann jedoch
auf eine auslenkbare Anbringung der Segmente des
Hülsenstempels verzichtet werden und eine völlig starre
Form des Hülsenstempels gewählt werden. Dies bedingt je
doch nach einem besonders angepaßten Entformungsverfahren
eine Verdrehbarkeit des Hülsenstempels gegenüber dem
Außenwerkzeug um den halben Segementteilungswinkel, so daß
nach dem Zurückziehen des Innenstempels aus dem Gelenk
außenteil die Segmente des Hülsenstempels in die hinter
schnittfreien Kugellaufbahnen verdreht werden können. In
diesen Bahnen kann dann das Hülsenwerkzeug axial aus dem
Gelenkaußenteil herausgezogen werden.
Hierzu ist nach einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung
zur Herstellung von Gelenkaußenteilen vorgesehen, daß
jeweils Segmente für die Formgebung der Kugellaufbahnen
und für die Formgebung der Käfigführungsflächen vorgesehen
sind und die Segmente für die Kugellaufbahnen Rippen
elemente des Innenstempels sind und daß die Segmente des
Hülsenstempels für die Formgebung der Käfigführungsflächen
starr ausgebildet sind.
Voraussetzung ist hierbei, daß die Kugellaufbahnen an der
Basis zumindest so breit sind wie die äußere Breite der
Segmente des Hülsenstempels bzw. wie die Abschnitte der
Käfiglaufbahn. Das Verdrehen des Hülsenstempels gegenüber
dem Gelenkaußenteil kann allein oder gemeinsam mit dem
zurückgezogenen Innenstempel erfolgen.
Ein erstes erfindungsgemäßes Werkzeug zum Herstellen eines
Gelenkinnenteils ist unter Berücksichtigung der ent
sprechenden Anpassungen analog zum Werkzeug für das Ge
lenkaußenteil aufgebaut und dadurch charakterisiert, daß
jeweils Segmente für die Formgebung der Kugellaufbahnen
und für die Formgebung der Käfigführungsflächen vorgesehen
sind und die Segmente für die Kugellaufbahnen Rippen
elemente des Außenwerkzeugs sind, und daß das Außenwerk
zeug radial angeordnete, umfangsverteile Nuten aufweist,
in denen die Segmente des Hülsenstempels geführt sind,
wobei der Innenstempel als Oberstempel ausgeführt ist und
ein vom Hülsenstempel mit den Segmenten unabhängiger
Unterstempel vorgesehen ist. Auch hier ist erfindungsgemäß
in der ineinandergeschobenen Stellung von Hülsenstempel
und Außenwerkzeug am Umfang ein abstandsfreies Aneinander
stoßen der Umformbereiche für die Kugellaufbahnen und die
Käfigführungsflächen verwirklicht.
Das vorgeformte, zunächst außen hinterschnittfreie Vorwerk
stück wird auf den Unterstempel aufgelegt, anschließend
wird das Werkstück von dem auf den Unterstempel abgesenk
ten Hülsenstempel umfaßt. Die Konfiguration wird nunmehr
in das Außenwerkzeug eingeführt, woran sich durch Absenken
des Oberstempels der Vorgang der Verformung mit dem
Ausbilden der hinterschnittenen Käfigführungsflächen
anschließt. Zum Entformen werden Oberstempel und Ausstoßer
mit Hülsenstempel gleichzeitig oder nacheinander aus dem
Außenwerkzeug herausgeführt, wobei durch die radial nach
außen auslenkbare Anordnung der Segmente des
Hülsenstempels ein Abziehen der Segmente von den nunmehr
außen hinterschnittenden Bereichen des Gelenkinnenteils
erfolgen kann.
Die Anordnung der Segmente des Hülsenstempels kann in Form
einer einstückigen elastischen Verbindung mit einem
Ringkörper oder in Form einer gelenkigen Aufhängung
einzelner Elemente bestehen.
Nach einer besonderen Ausgestaltung kann auf die
Auslenkbarkeit der Segmente verzichtet werden und der
Hülsenstempel insgesamt starr ausgebildet sein, wenn eine
Verdrehbarkeit des Hülsenstempels gegenüber dem
Unterstempel bzw. dem fertigen Gelenkinnenteil um den
halben Kugelbahnteilungswinkel vorgesehen ist. Hierbei
kann wie in der ähnlichen Anordnung für das
Gelenkaußenteil der Hülsenstempel einzeln oder gemeinsam
mit dem Oberstempel gegenüber dem Unterstempel bzw.
insbesondere gegenüber dem Gelenkinnenteil verdrehbar
sein. Dieses besondere Verfahren des Entformens bedingt
aber, daß die äußere Breite der Abschnitte der Kugelführ
ungsflächen am Umfang geringer ist als die Breite der Ku
gellaufbahnen an der Basis, bzw. auf die Werkzeuge
bezogen, daß die Breite der Innenflächen der Segmente
geringer ist als die Basis der nach innen ragenden Rippen
des Außenwerkzeuges an der Basis der Umformabschnitte.
Ein zweites erfindungsgemäßes Werkzeug zum Herstellen eines
Gelenkinnenteils ist dadurch charakterisiert, daß jeweils
Segmente für die Formgebung der Kugellaufbahnen und für
die Formgebung der Käfigführungsflächen vorgesehen sind
und die Segmente für die Kugellaufbahnen Rippenelemente
des Außenwerkzeugs sind und daß das Außenwerkzeug radial
angeordnete umfangsverteilte Nuten aufweist, in denen die
einstückig angeformten Segmente des Hülsenstempels geführt
sind, wobei jeweils die Rippenelemente dazwischen radial
nach innen ragen und wobei der Innenstempel als Ober
stempel und der Hülsenstempel als Unterstempel mit Seg
menten ausgebildet ist.
Dabei wird der Hülsenstempel in einer Ausführung mit unbe
weglichen Segmenten gemäß den vorstehenden Ausführungen zu
einem einstückigen Teil des Unterstempels umgebildet, so
daß Finger mit Innenflächen, die den Käfigführungsflächen
am Gelenkinnenteil komplementär entsprechen, einstückig am
Unterstempel angeformt sind. Ein oberer, die Segmente bzw.
Finger verbindender Ringkörper kann hierbei vorzugsweise
entfallen. Entsprechend den oben gemachten Ausführungen
ist auch hierbei ein Verfahren zur Entformung zur Anwen
dung zu bringen, bei dem das umgeformte Gelenkinnenteil um
den halben Teilungswinkel der Kugellaufbahnen zum Ent
formen verdreht werden muß. Dies bedingt das bereits oben
beschriebene Größenverhältnis, nach dem die Breite der
Abschnitte der Käfigführungsfläche geringer als die größte
Breite der Kugellaufbahnen sein muß.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den
Zeichnungen dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 ein Werkzeug für ein Gelenkaußenteil gemäß der
Erfindung mit elastisch angelenkten Segmenten des
Hülsenstempels in einer ersten Ausführung;
Fig. 2 ein Werkzeug gemäß Fig. 1 in einer zweiten Aus
führung;
Fig. 3 ein Werkzeug für ein Gelenkaußenteil gemäß der
Erfindung mit starr angelenkten Segmenten des
Hülsenstempels;
Fig. 4 ein Werkzeug zur Herstellung eines Gelenkinnenteils
gemäß der Erfindung mit elastisch angeordneten Seg
menten des Hülsenstempels;
Fig. 5 ein Werkzeug zur Herstellung eines Gelenkinnenteils
gemäß der Erfindung mit starr am Unterstempel ange
ordneten Segmenten als Hülsenstempel.
In den Fig. 1 bis 3 sind miteinander entsprechende Teile
mit den gleichen Bezugszeichen belegt. Es ist jeweils mit
- a) eine Stellung der Werkzeugteile beim oder nach dem Einziehen und mit
- b) eine Stellung der Werkzeugteile zum Entformen je weils im Längsschnitt dargestellt; mit
- c) ist ein Querschnitt in der Stellung nach a) bezeichnet, während in der Fig. 3 zusätzlich mit
- d) ein Querschnitt in der Stellung nach b) dargestellt ist.
Im einzelnen ist ein Innenwerkzeug 1, ein Außenwerkzeug 2
und das Gelenkaußenteil 3 erkennbar, wobei das Innenwerk
zeug 1 aus einem Innenstempel 4 und einem Hülsenstempel 5
zusammengesetzt ist, die axial gegeneinander verschiebbar
sind. Der Hülsenstempel 5 umfaßt einen oberen Ringkörper
6, der zugleich als Axialanschlag gegenüber einem Anschlag
ring 7 des Innenstempels 4 wirkt, und außen ballige
Segmente 8, die in Fig. 1 und 2 elastisch am Ringkörper 6
angelenkt sind, während sie nach Fig. 3 mit diesem starr
verbunden sind. In Fig. 1 sind die Kontaktflächen 9.1
zwischen Hülsenstempel 5 und Innenstempel 4 konisch
ausgebildet, während in Fig. 2 und 3 die Kontaktflächen
9.2, 9.3 zylindrisch sind. In letzteren Fällen ist jeweils
eine Anlaufrundung 10 vorgesehen. Wie in der Darstellung c
jeweils erkennbar, weist der Innenstempel 4 einzelne
radiale Rippenelemente 11 auf, die durch die Segmente 8 des
Hülsenstempels 5 hindurchgreifen, wobei sich im
Querschnitt eine hier in Umfangsrichtung geschlossene
Formoberfläche ergibt. In der Darstellung a ist erkennbar,
daß die Rippenelemente 11 axial hinterschnittfrei sind. In der
Ausführung nach Fig. 1 sind die äußeren Kanten der
Segmente 8 jeweils parallel zur radialen Mittellinie
gebrochen, während in den Ausführungen nach den Fig. 2 und
3 die Abschnittsflächen zwischen Rippenelementen 11 und
Segmenten 8 eben ausgebildet sind. Der Stoß liegt jeweils
im Übergang zwischen dem Formbereich für die
Kugellaufbahnen und dem Formbereich für die
Käfigführungsfläche. In den Fig. 1 und 2 ist nach b
erkennbar, wie nach dem Zurückziehen des Innenstempels 4
die elastisch am Ringkörper 6 angelenkten Segmente 8 nach
innen federn und in der gezeigten Stellung das
Gelenkaußenteil entformt werden kann, d. h. der
Hülsenstempel 5 zurückgezogen werden kann. In Fig. 3
bleiben gemäß b die starr angelenkten Segmente 8 in ihrer
äußeren Stellung, so daß nach der Darstellung in d ein
Verdrehen des Ringkörpers 6 und damit der Segmente 8 um
den halben Teilungswinkel der Kugellaufbahnen erforderlich
ist, so daß die Segmente 8 in den Bereich der
hinterschnittfreien Kugellaufbahnen 12 gelangen und dort
axial aus dem Gelenkaußenteil 3 hinausbewegt werden
können. Am umgeformten Gelenkaußenteil 3 ist in d eine un
regelmäßige obere Formkante in Ansicht und die
Käfigführungsflächen im Schnitt erkennbar.
In Fig. 4 und 5 sind sich entsprechende Teile ebenfalls
mit gleichen Bezugsziffern belegt. Entsprechend der
Darstellung in Fig. 3 ist mit
- a) das Werkzeug in der Stellung zum Umformen, mit
- b) das Werkzeug in der Stellung zum Entformen dargestellt, während in
- c) zwei Halbschnitte nach a) und in
- d) zwei Halbschnitte nach b) angegeben sind.
Das Werkzeug umfaßt ein Außenwerkzeug 15, einen
Oberstempel 16, einen Unterstempel oder Ausstoßer 17 sowie
nach Fig. 4 einen Hülsenstempel 18. Das Außenwerkzeug 15
umfaßt radiale, nach innen ragende Rippenelemente 19 und
dazwischen liegende Nuten 20, in denen Segmente 21 des
Hülsenstempels 18 geführt sind, die elastisch über einen
Ringkörper 22 miteinander verbunden sind. Die Segmente 21
haben innere hinterschnittene Formflächen, die die
Käfigführungsflächen 23 des Gelenkinnenteils 30 fertig
umformen, während die zwischen die Segmente nach innen
ragenden Rippenelemente 19 axial hinterschnittfreie
Kugellaufbahnen 25 am Gelenkinnenteil 30 ausbilden. Nach
a) ist der Oberstempel 16 vollständig abgesenkt, wobei die
Segmente 21 an der Anschlagfläche 26 am Unterstempel 17
anliegen. Gleichzeitig ist ein Anschlagring 27 mit dem
Ringkörper 22 des Hülsenstempels 18 in Anschlag. Die
hinterschnittenen Kugelführungsflächen 23 sind ebenso
vollständig umgeformt wie die Kugellaufbahnen 25. Nach b)
ist erkennbar, wie der Ausstoßer 17 sowie der
Hülsenstempel 18 und der Oberstempel 16 aus dem
Außenwerkzeug 15 axial herausgefahren sind und sich
aufgrund der elastischen Anordnung die Möglichkeit ergibt,
die Segmente 21 radial nach außen auszulenken und über die
balligen Käfigführungsflächen des Gelenkinnenteils zu
führen. Nach d) sind die Käfigführungsflächen und die
Kugellaufbahnen 25 von unten in Ansicht erkennbar.
Nach Fig. 5 ist bei im wesentlichen gleicher Anordnung von
Außenwerkzeug 15, Oberstempel 16 und Unterstempel 17 letz
terer mit starr angeordneten, fingerartigen Segmenten 29
versehen, die die Umformflächen für die Käfigführungs
flächen am Gelenkinnenteil bilden. Zum Entformen muß nach
b) und d) das fertige Gelenkinnenteil gegenüber dem
Unterstempel 17 verdreht werden, so daß die Bereiche der
Käfigführungsfläche in die für den Eintritt der Rippenelemente 19
des Außenwerkzeugs vorgesehenen Ausnehmungen im
sternförmigen Unterstempel 17 hineingedreht werden. Danach
ist ein axiales Herausnehmen des Gelenkinnenteils zwischen
den Fingern 29 des Unterstempels möglich. Die relativ
zueinander fest angeordneten fingerartigen Elemente
könnten ohne weiteres über einen oberen Ringkörper
miteinander verbunden und vom Unterstempel 17 entsprechend
der Trennfläche 26 in Fig. 4 geteilt sein.
Bezugszeichenliste
1 Innenwerkzeug
2 Außenwerkzeug
3 Gelenkaußenteil
4 Innenstempel
5 Hülsenstempel
6 Ringkörper
7 Anschlagring
8 Segmente
9 Kontaktflächen
10 Anlaufrundungen
11 Rippenelemente
12 Kugellaufbahnen
13
14 Käfigführungsfläche
15 Außenwerkzeug
16 Oberstempel
17 Ausstoßer (Unterstempel)
18 Hülsenstempel
19 Rippenelemente
20 Nuten
21 Segmente
22 Ringkörper
23 Käfigführungsflächen
24
25 Kugellaufbahnen
26 Anschlagflächen
27 Anschlagring
28
29 Finger (Segmente)
30 Gelenkinnenteil
2 Außenwerkzeug
3 Gelenkaußenteil
4 Innenstempel
5 Hülsenstempel
6 Ringkörper
7 Anschlagring
8 Segmente
9 Kontaktflächen
10 Anlaufrundungen
11 Rippenelemente
12 Kugellaufbahnen
13
14 Käfigführungsfläche
15 Außenwerkzeug
16 Oberstempel
17 Ausstoßer (Unterstempel)
18 Hülsenstempel
19 Rippenelemente
20 Nuten
21 Segmente
22 Ringkörper
23 Käfigführungsflächen
24
25 Kugellaufbahnen
26 Anschlagflächen
27 Anschlagring
28
29 Finger (Segmente)
30 Gelenkinnenteil
Claims (8)
1. Preßwerkzeug zum spanlosen Umformen eines Vorwerkstückes
mit einem einseitig offenen Hohlraum zu einem Gelenk
außenteil eines Gleichlaufgelenkes mit axialen,
hinterschnittfreien Kugellaufbahnen und hinter
schnittenen Käfigführungsflächen, bestehend aus einem
Außenwerkzeug zum Abstrecken und Einziehen des Gelenk
außenteils und einem relativ zum Außenwerkzeug axial
verschieblichen Innenwerkzeug mit einem zentralen
Innenstempel mit einem zu diesem koaxial angeordneten
Hülsenstempel, mit einzelnen Segmenten, die mindestens
teilweise durch axiale Relativbewegung gegenüber dem
Innenstempel radial aufspreizbar sind und deren Außen
form der Innenkontur des Gelenkaußenteils entspricht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Segmente in solche für die Formgebung der
Kugellaufbahnen (12) und in solche für die Formgebung
der Käfigführungsflächen (14) unterteilt sind und die
Segmente für die Kugellaufbahnen (12) Rippenelemente
(11) des Innenstempels (4) sind.
2. Preßwerkzeug zum spanlosen Umformen eines Vorwerkstückes
mit einem einseitig offenen Hohlraum zu einem Gelenk
außenteil eines Gleichlaufgelenkes mit axialen hinter
schnittfreien Kugellaufbahnen und hinterschnittenen
Käfigführungsflächen, bestehend aus einem Außenwerk
zeug zum Abstrecken und Einziehen des Gelenkaußenteils
und einem relativ zum Außenwerkzeug axial verschieb
lichen Innenwerkzeug mit einem zentralen Innenstempel
mit einem zu diesem koaxial angeordneten Hülsen
stempel, mit einzelnen Segmenten, die zumindest
teilweise durch axiale Relativbewegung gegenüber dem
Innenstempel radial mit diesem in Kontakt bringbar
sind, und deren Außenform der Innenkontur des Gelenk
außenteils entspricht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Segmente in solche für die Formgebung der Kugellaufbahnen (12) und in solche für die Formgebung der Käfigführungsflächen (14) unterteilt sind und die Segmente für die Kugellaufbahnen (12) Rippenelemente (11) des Innenstempels (4) sind,
daß die Segmente (8) des Hülsenstempels (5) für die Formgebung der Käfigführungsflächen (14) starr ausge bildet sind,
daß die größte äußere Breite bs der Segmente (8) des Hülsenstempels (5) geringer ist als die Breite br der Basis der Rippenelemente (11) und
daß der Hülsenstempel (5) relativ zum Innenstempel (4) verdrehbar angeordnet ist.
daß die Segmente in solche für die Formgebung der Kugellaufbahnen (12) und in solche für die Formgebung der Käfigführungsflächen (14) unterteilt sind und die Segmente für die Kugellaufbahnen (12) Rippenelemente (11) des Innenstempels (4) sind,
daß die Segmente (8) des Hülsenstempels (5) für die Formgebung der Käfigführungsflächen (14) starr ausge bildet sind,
daß die größte äußere Breite bs der Segmente (8) des Hülsenstempels (5) geringer ist als die Breite br der Basis der Rippenelemente (11) und
daß der Hülsenstempel (5) relativ zum Innenstempel (4) verdrehbar angeordnet ist.
3. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in der ineinandergeschobenen Stellung zum
Umformen miteinander in Kontakt befindlichen Flächen
von Hülsenstempel (5) und Innenstempel (4) zylindrisch
geformt sind.
4. Werkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in der ineinandergeschobenen Stellung zum
Umformen miteinander in Kontakt befindlichen Flächen
von Hülsenstempel (5) und Innenstempel (4) konisch
geformt sind.
5. Preßwerkzeug zum spanlosen Umformen eines Vorwerkstückes
zu einem sternförmigen Gelenkinnenteil eines Gleich
laufgelenkes mit axialen, hinterschnittfreien Kugel
laufbahnen und nach außen gewölbten Käfigführungs
flächen, bestehend aus einem Außenwerkzeug und einem
relativ zum Außenwerkzeug axial verschieblichen zen
tralen Innenstempel zum axialen Stauchen des Vorwerk
stückes zwischen beiden zum Gelenkinnenteil, wobei der
Innenstempel einen koaxial angeordneten Hülsenstempel
mit einzelnen Segmenten aufweist, die durch axiale
Relativbewegung gegenüber dem Außenwerkzeug radial
zusammendrückbar sind und deren Innenform zumindest
teilweise der Außenkontur des Gelenkinnenteils ent
spricht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Segmente für die Formgebung der Käfigführungs flächen (23) vorgesehen sind und für die Formgebung der Kugellaufbahnen (25) Rippenelemente (19) am Außen werkzeug (15) ausgebildet sind, und
daß das Außenwerkzeug (15) radial angeordnete, um fangsverteilte Nuten (20) aufweist, in denen die Seg mente (21) des Hülsenstempels (18) geführt sind,
wobei der Innenstempel (16) als Oberstempel ausgeführt ist und ein vom Hülsenstempel (18) mit den Segmenten (21) unabhängiger Unterstempel (17) zum Ausstoßen des Gelenkinnenteils (30) aus dem Außenwerkzeug (15) vor gesehen ist.
daß die Segmente für die Formgebung der Käfigführungs flächen (23) vorgesehen sind und für die Formgebung der Kugellaufbahnen (25) Rippenelemente (19) am Außen werkzeug (15) ausgebildet sind, und
daß das Außenwerkzeug (15) radial angeordnete, um fangsverteilte Nuten (20) aufweist, in denen die Seg mente (21) des Hülsenstempels (18) geführt sind,
wobei der Innenstempel (16) als Oberstempel ausgeführt ist und ein vom Hülsenstempel (18) mit den Segmenten (21) unabhängiger Unterstempel (17) zum Ausstoßen des Gelenkinnenteils (30) aus dem Außenwerkzeug (15) vor gesehen ist.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Segmente (8; 21) des Hülsenstempels (5; 18)
durch einen einstückig angeformten Ringkörper (6; 22)
elastisch gehalten sind (Fig. 1, 2, 4).
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1, 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Segmente (8; 21) des Hülsenstempels (5; 18)
einzeln an einem Ringkörper (6; 22) angelenkt und
radial nach innen oder nach außen schwenkbar sind
(Fig. 1, 2, 4).
8. Preßwerkzeug zum spanlosen Umformen eines Vorwerkstückes
zu einem sternförmigen Gelenkinnenteil eines Gleich
laufgelenkes mit axialen, hinterschnittfreien Kugel
laufbahnen und nach außen gewölbten Käfigführungs
flächen, bestehend aus einem Außenwerkzeug und einem
relativ zum Außenwerkzeug axial verschieblichen zen
tralen Innenstempel zum Stauchen des Vorwerkstückes
zwischen beiden zum Gelenkinnenteil, wobei um den
Innenstempel koaxial einzelne Segmente angeordnet
sind, deren Innenform zumindest teilweise der Außen
kontur des Gelenkinnenteils entspricht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Segmente (29) an einem als Unterstempel (17) ausge bildeten, axial nach oben aus dem Außenwerkzeug (15) ausfahrbaren Hülsenstempel angeordnet und für die Formgebung der Käfigführungsflächen (23) vorgesehen sind und für die Formgebung der Kugellaufbahnen (25) radial nach innen ragende Rippenelemente (19) am Außenwerkzeug (15) ausgebildet sind,
daß das Außenwerkzeug (15) radial angeordnete umfangs verteilte Nuten (20) aufweist, in denen die starren einstückig angeformten Segmente (29) des Hülsen stempels geführt sind, und
daß der Innenstempel als Oberstempel (16) ausgebildet ist.
daß die Segmente (29) an einem als Unterstempel (17) ausge bildeten, axial nach oben aus dem Außenwerkzeug (15) ausfahrbaren Hülsenstempel angeordnet und für die Formgebung der Käfigführungsflächen (23) vorgesehen sind und für die Formgebung der Kugellaufbahnen (25) radial nach innen ragende Rippenelemente (19) am Außenwerkzeug (15) ausgebildet sind,
daß das Außenwerkzeug (15) radial angeordnete umfangs verteilte Nuten (20) aufweist, in denen die starren einstückig angeformten Segmente (29) des Hülsen stempels geführt sind, und
daß der Innenstempel als Oberstempel (16) ausgebildet ist.
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