DE3738858C2 - Verfahren zur Herstellung von Rohren für die Fertigung von Wälzlagern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren als Ausgangsmaterial für die Fertigung von Innen- und Außenringen von Wälzlagern gemäß den Merkmalen im Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Die Fertigung von Wälzlagern erfordert sowohl bezüglich der Innenringe als auch der Außenringe die Bereitstellung von speziellen Wälzlagerstählen, wie z. B. 100 Cr 6. Warmgewalzte Vorrohre aus solchen Wälzlagerstählen müssen jedoch vor der Reduzierung ihrer Innen- und Außendurchmesser auf die ge­ wünschten Endmaße einem einformenden Langzeitglühvorgang unterworfen werden, um den lamellaren in das Gefüge ein­ gebetteten Zementit in globularen Zementit umzuwandeln. Durch dieses Langzeitglühen bilden sich aber vergleichsweise dicke Zunderschichten auf der Außen- und Innenoberfläche der Vorrohre. Folglich werden diese Rohre unabhängig davon, ob sie später zu Innen- oder Außenringen verarbeitet werden sollen, bezüglich ihrer Außendurchmesser geschält, wobei die äußeren Zunderschichten entfernt werden.

Im Anschluß an dieses Schälen werden die Vorrohre aufberei­ tet, d. h. sie werden gebeizt, gebondert bzw. gefettet. An dieses Aufbereiten schließt sich bislang ein Kaltpilgern über einen konischen Dorn oder ein anderes geeignetes Rota­ tionsprofil aufweisenden Dorn an.

Eine Besonderheit des Kaltpilgerns liegt darin, daß bei der Verformung eine große Querschnittabnahme erreichbar ist, wodurch Wandeinseitigkeiten der Vorrohre um bis zu 50% beseitigt werden können. Diese Wandeinseitigkeiten und damit deren notwendige Beseitigung treten heute nicht mehr in dem Maße auf, weil die Vorrohre durch ein anderes Warmformge­ bungsverfahren, das durch einen Lochprozeß durch Schrägwal­ zen im Gegensatz zum Lochen mittels einer Presse gekennzeich­ net ist, hergestellt werden. Ferner haben die beim Kaltpil­ gern innenseitig der Vorrohre befindlichen Zunderschichten keinen nachteiligen Einfluß auf die Oberflächenqualität der Fertigrohre, weil zu Beginn des Pilgerprozesses die Vorrohre zunächst nicht mit dem Dorn in Kontakt gelangen. Dadurch entstehen Hohlräume zwischen den Vorrohren und dem Dorn, so daß bei dem anschließenden tangentialen und radia­ len Einziehen des Materials mittels der Pilgerwalzen die inneren Zunderschichten in die Hohlräume abspringen können. Ursache dafür, daß sich der Zunder beim tangentialen und radialen Einziehen des Materials von den Innenoberflächen der Rohre löst, ist der Sachverhalt, daß der spröde Zunder die Walzverformung des Rohrmaterials nicht mitvollziehen kann. Der Zunder kann sich dann beim Anpressen der Rohre an den Dorn nicht mehr mit dem Rohrmaterial gefügemäßig verbinden, so daß er im Anschluß an das Kaltpilgern ver­ gleichsweise problemlos im Zuge der Endbearbeitung entfernt werden kann.

Trotz der durch das Kaltpilgern bedingten Nachteile des bekannten Verfahrens, wie die geringe diskontinuierliche Geschwindigkeit im Vergleich zu einem Durchlaufverfahren, die verfahrensbedingt begrenzte Vorschublänge sowie die durch die große Querschnittsabnahme häufig hervorgerufenen Materialschädigungen konnte ein demgegenüber wirtschaft­ licheres kontinuierliches Ziehverfahren bislang nicht in Erwägung gezogen werden, da es erhebliche Schwierigkeiten bereitete, den beim einformenden Langzeitglühen entstandenen und den Oberflächen anhaftenden Zunder, insbesondere den an den Innenoberflächen der Vorrohre, zu entfernen. Selbst ein Beizen mit der üblichen 20%igen Schwefelsäure würde aufgrund der dicken Zunderschichten zu wirtschaftlich völlig unvertretbaren Beizzeiten führen. Nun ist aber das restlose Entfernen des Zunders im Gegensatz zum Kaltpilgern für den Ziehvorgang mit Innenwerkzeugen eine unabdingbare prozeßbe­ dingte Voraussetzung. Selbst ein einformendes Glühen in reduzierender Atmosphäre zur Vermeidung der dicken Zunder­ schicht genügt nicht, weil es die Gefahr in sich birgt, daß die Oberflächen der Rohre abkohlen. Diese Gefahr wird gerade durch das Abzundern der Oberflächen vermieden, d. h. die abgekohlten Schichten werden mit dem Zunder entfernt.

Schließlich wäre es noch denkbar, den Zunder durch Sand­ strahlen zu entfernen. Aber auch dieses Verfahren scheidet unter wirtschaftlichen Aspekten wegen der damit verbundenen hohen Kosten aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Rohren als Ausgangsmaterial für die Ferti­ gung von Innen- und Außenringen von Wälzlagern zu schaffen, das einen im Vergleich zum Kaltpilgern höheren Werkstückaus­ stoß pro Zeiteinheit bei schonenderer Behandlung des Mate­ rials und geringerem Ausschuß erlaubt.

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merk­ malen gesehen.

Ein derartiges Verfahren gestattet entgegen den bisherigen Einschätzungen der Fachwelt selbst bei ursprünglich starker Verzunderung der Oberflächen nach der Warmformgebung die Benutzung der im Vergleich zum Kaltpilgern wesentlich wirtschaftlicheren Ziehmethode. Um diese Methode anwenden zu können, werden die warmgewalzten Vorrohre nunmehr nach dem einformenden Glühen im elastischen und plastischen Bereich kontinuierlich mechanisch verformt. Dazu werden die Vorrohre einem Hohlzug ohne Innenwerkzeug unterworfen, d. h. ohne Innenwerkzeug durch eine Matrize gezogen und dadurch tangential sowie radial eingezogen. Eine derartige Behandlung der Vorrohre führt in vorteilhafter Weise dazu, daß speziell die durch das Langzeitglühen gebildeten dicken Zunderschichten auf den Innenoberflächen der Vorrohre abplatzen, weil sie beim tangentialen und radialen Einziehen die Walzverformung des übrigen Materials nicht mitmachen können, so daß dann lockerer Zunder nachfolgend im Zuge der normalen Aufbereitung (Beizen, Bondern, Fetten) vollständig entfernt wird und die Rohre dem Ziehvorgang mit Innenwerkzeugen unterworfen werden können, ohne daß hierbei Qualitätseinbußen der fertig gezogenen Rohre zu befürchten sind.

Eine vorteilhafte Ausführungsform bildet es, wenn die Merkmale des Anspruchs 2 angewendet werden.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von Rohren als Ausgangsmaterial für die Fertigung von Innen- und Außenringen von Wälzlagern, bei welchem warmgewalzte Vorrohre zunächst einem einformen­ den Langzeitglühvorgang unterworfen, anschließend aufberei­ tet, dann bezüglich ihrer Innen- und Außendurchmesser redu­ ziert, daraufhin einer Endbearbeitung und schließlich der Qualitätsüberprüfung unterzogen werden, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die warmgewalzten Vorrohre nach dem einformenden Glühen im elastischen und plastischen Bereich mittels eines Hohlzugs ohne Innenwerkzeug kontinuierlich mechanisch verformt, dann aufbereitet, anschließend durch Ziehen mit Innenwerkzeug auf die Endmaße gebracht und letztlich der Endbearbeitung mit Qualitätsüberprüfung unterworfen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrohre zwischen dem Hohlziehen und dem Aufbereiten durch Schälen im Außendurchmesser redu­ ziert werden.