DE4106148C2

DE4106148C2 -

Info

Publication number: DE4106148C2
Application number: DE19914106148
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 7602 Oberkirch De Ernst
Original assignee: PROGRESS-WERK OBERKIRCH AG 7602 OBERKIRCH DE
Current assignee: PROGRESS-WERK OBERKIRCH AG 7602 OBERKIRCH DE
Priority date: 1991-02-27
Filing date: 1991-02-27
Publication date: 1993-02-25
Also published as: DE4106148A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Lagersitzes aus Blech mit hoher Maßgenauigkeit durch Tiefziehen zur Aufnahme eines darin fest sitzenden Radiallagers, in dem zunächst in eine Wand eines zu bearbeitenden Werkstückes ein muldenartiger Lagersitz mit einem Grobmaß R_G in der Nähe des Sollmaßes R_S gezogen wird.The invention relates to a method for producing a bearing seat made of sheet metal with high dimensional accuracy by deep drawing for receiving a radial bearing firmly seated therein, in which first a trough-like bearing seat with a coarse dimension R _G near the nominal dimension R _{S is} drawn into a wall of a workpiece to be machined becomes.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Herstellen eines Lagersitzes mit hoher Maßgenauigkeit mittels der Tiefzieh technik zur Aufnahme eines darin fest sitzenden Lagers. The invention further relates to a device for manufacturing a bearing seat with high dimensional accuracy by means of deep drawing technology to accommodate a fixed bearing.

Es ist allgemein bekannt, daß mittels der Tiefziehtechnik ein ebenes Werkstück aus Metall oder Kunststoff in einen Hohlkörper geformt werden kann.It is generally known that a deep drawing technique flat workpiece made of metal or plastic in a hollow body can be shaped.

Soll ein solcher Hohlkörper, der auch als zusätzliche mulden artige Vertiefung in einem tiefgezogenen Formkörper vorhanden sein kann, als Sitz für ein Lager dienen, und soll das Lager in den Lagersitz mittels eines einfach zu bewerkstelligenden Einpreßvorganges fest sitzend montiert werden, so stellt sich das Problem der Maßgenauigkeit des Lagersitzes. Ist bspw. bei einem muldenartigen Lagersitz mit kreisförmigem Querschnitt das lichte Innenmaß zu groß, hat also der Durchmesser bzw. der Radius Übermaß, so sitzt das in den Lagersitz eingepreßte Lager zu locker und kann möglicherweise beim Betrieb aus dem Lagersitz heraustreten.Should be such a hollow body that also trough as an additional like depression in a deep-drawn molded body can serve as a seat for a camp, and is supposed to be the camp into the bearing seat using an easy to do Press-fit process must be firmly seated, so it turns out the problem of the dimensional accuracy of the bearing seat. For example, at a trough-like bearing seat with a circular cross-section the inside dimension is too large, i.e. has the diameter or If the radius is oversized, then this is what is pressed into the bearing seat Bearing too loose and can possibly run out of operation Step out of the bearing seat.

Ist der lichte Innendurchmesser zu gering, kann das Lager entweder überhaupt nicht mehr in den Lagersitz eingebracht werden, oder nur unter einem solch hohen Kraftaufwand, daß dabei das Lager beschädigt wird.If the inside diameter is too small, the bearing can be used either not brought into the bearing seat at all be, or only with such great effort that the bearing is damaged.

Ist bspw. das Lager als Kugellager ausgebildet, das selbst im Preßsitz auf dem Endbereich einer Welle, bspw. einer Ankerwelle eines Elektromotors, aufgepreßt ist, so kann es vorkommen, daß bei starkem Untermaß des lichten Innendurchmessers des Lagersitzes das Lager längs der Welle verschoben wird, sofern der Druck zum Eindrücken des Lagers in den Lagersitz größer ist als die Haftkraft des Preßsitzes des Kugellagers auf der Welle. Dadurch wäre zum einen die Montage verhindert und außerdem die Teile dabei unbrauchbar geworden. For example, the bearing is designed as a ball bearing that even in Press fit on the end area of a shaft, for example an armature shaft an electric motor, is pressed on, it can happen that with a strong undersize of the inside diameter of the Bearing seat the bearing is moved along the shaft, provided the pressure to press the bearing into the bearing seat is greater than the adhesive force of the interference fit of the ball bearing on the shaft. This would, on the one hand, prevent assembly and also the parts have become unusable.

Ist das Untermaß des lichten Innendurchmessers des Lagersitzes so, daß zwar das Lager ohne Verschiebung auf der Welle in den Lagersitz eingedrückt werden kann, können die radial auf das Lager durch den Lagersitz einwirkenden Kräfte dennoch so groß sein, daß das Lager schwergängig wird oder gar blockiert, was zu einer alsbaldigen Zerstörung des Lagers im Betrieb oder bereits bei der Inbetriebnahme führt.Is the undersize of the inside diameter of the bearing seat in such a way that the bearing does not move on the shaft in the Bearing seat can be pressed in, the radial on the Bearings acting through the bearing seat forces so large be that the camp becomes stiff or even blocked what to an immediate destruction of the camp in operation or leads already during commissioning.

Soll eine Maßgenauigkeit eines Lagersitzes im Bereich von 1/100 mm erreicht werden, so ist dies durch einen Tiefzieh vorgang, insbesondere bei metallischen Werkstücken, bei denen ein Stempel mit hohem Druck in das Material eingedrückt wird, nicht zu erreichen. Die Drücke bei Tiefziehvorgängen liegen dabei im Bereich von einigen 100 kN, um ein Fließen des Materials bei dem Kaltverformungsvorgang zu erreichen. Wird mittels eines Stempels in eine Wand eines Materials eine muldenartige Vertiefung tiefgezogen, so wird nach Abziehen des Stempels ein Rückfedern des Materials beobachtet, d. h., der lichte Innendurchmesser der Mulde ist dann geringer als der Außendurchmesser des Stempels. Das Maß der Rückfederung des Materials ist von sehr vielen Parametern beeinflußt, insbeson dere auch von der Zahl der bereits vorangegangenen Tiefzieh vorgänge, bei denen sich die Materialeigenschaften laufend ändern. Die Materialeigenschaften werden durch die Molekül struktur des Materials bestimmt, die bei Metallen, insbesondere Metallegierungen, eine ausgeprägte Anisotropie zeigen. Aniso tropie bedeutet, daß bei einem Material in den verschiedenen Richtungen des Raumes physikalische Kräfte verschiedenartig wirken. Aufgrund der Anisotropie ist es möglich, daß die Rückfederung eines muldenförmigen Lagersitzes mit kreisförmigem Querschnitt zu einer unrunden Lagersitzfläche führt. Es ist daher nicht das exakte Maß der Rückfederung vorherzusagen, um dies bereits an dem Außenmaß des Stempels zu berücksichtigen, so daß nach Rückfederung ein Lagersitz mit Sollmaß in engen Toleranzgrenzen erreicht werden kann. Es sind dann Nachbearbeitungs vorgänge, wie Ausschleifen des Lagersitzes oder Einpressen von Lagersitzringen, notwendig.Should a dimensional accuracy of a bearing seat in the range of 1/100 mm can be achieved by deep drawing operation, in particular in the case of metallic workpieces in which a stamp is pressed into the material with high pressure, unavailable. The pressures in deep-drawing processes are thereby in the range of a few 100 kN in order to ensure that the To achieve material in the cold forming process. Becomes by means of a stamp in a wall of a material trough-like deepening, so after pulling a spring back of the material is observed, d. H., the inside diameter of the trough is then less than that Outside diameter of the stamp. The degree of springback of the Materials are influenced by many parameters, in particular the number of deep-drawing operations that have already taken place processes in which the material properties change continuously to change. The material properties are determined by the molecule structure of the material determined in metals, in particular Metal alloys show a pronounced anisotropy. Aniso tropie means that with one material in the different Directions of space different physical forces Act. Due to the anisotropy, it is possible that the Springback of a trough-shaped bearing seat with a circular Cross section leads to a non-circular bearing seat. It is therefore not to predict the exact amount of springback to to take this into account in the outer dimensions of the stamp, so that after springback a bearing seat with nominal size in tight Tolerance limits can be reached. Then it's post-processing processes such as grinding out the bearing seat or pressing in Bearing seat rings, necessary.

Diese Vorgänge sind aber mit Tiefziehwerkzeugen nicht zu bewerkstelligen, so daß das zu bearbeitende Werkstück der Tiefziehvorrichtung entnommen und in einer anderen Maschine aufgespannt werden muß, beispielsweise in einer Schleifmaschine zum Ausschleifen des Lagersitzes.However, these processes are not possible with deep-drawing tools accomplish so that the workpiece to be machined Thermoforming device removed and in another machine must be clamped, for example in a grinding machine for grinding out the bearing seat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, um mittels der Tiefziehtechmik einen Lagersitz mit hoher Maßgenauigkeit zu erreichen.The object of the present invention is therefore a method and to provide a device for using the deep-drawing technology to achieve a bearing seat with high dimensional accuracy.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Verfahren dadurch gelöst, daß in die Lagersitzfläche zunächst eine berg- und talartige Kontur und anschließend Material aus den Bergbereichen der Kontur in die Talbereiche unter Ausbildung von Lagersitz flächenbereichen mit Sollmaß R_S gedrückt wird.According to the invention the object is achieved in a method in that a mountain and valley-like contour and then material from the mountain areas of the contour are pressed into the valley areas with the formation of bearing seat surface areas with nominal dimension R _S in the bearing seat surface.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung dadurch gelöst, daß ein konturierter Stempel vorgesehen ist, der dem Lagersitz eine berg- und talartige Kontur verleiht, wobei der konturierte Stempel derart ausgebildet ist, daß ein Sollmaß R_S des Lagersitzes zwischen den Bergspitzen R_B und den Talsohlen R_T der durch den konturierten Stempel zu erreichenden Kontur liegt, und daß ferner ein Kalibrierstempel mit Sollmaß R_S vorgesehen ist.According to the invention the object is achieved in a device in that a contoured stamp is provided which gives the bearing seat a mountain and valley-like contour, the contoured stamp being designed such that a nominal dimension R _{S of} the bearing seat between the mountain peaks R _B and the Valley bottoms R _{T of} the contour to be reached by the contoured stamp, and that a calibration stamp with nominal dimension R _{S is also} provided.

Durch das Vorsehen der berg- und talartige Kontur der Lagersitz fläche, ist es möglich, durch geeignet großen radialen Abstand zwischen Bergspitzen und Talsohlen ein relativ großes Maß an Maßungenauigkeit abzufangen. Mit dem Kalibrierstempel mit Sollmaß wird dann dasjenige Material im Bereich der Berge der Kontur abgetragen, die über das Sollmaß hinaus in Richtung Innenraum des Lagersitzes vorragen. Der Kalibrierstempel schneidet quasi die Bergspitzen ab und schiebt das abgetragene Material vor sich her, wobei es in die beidseits des Berges vorhandenen Talbereiche einfließen kann. Der Kali brierstempel kappt quasi die Berge auf Sollmaß und füllt Teilbereiche der Täler mit dem abgetragenen Material, wodurch, in umfänglicher Richtung gesehen, zusätzliche Lagersitzflächen bereiche mit Sollmaß geschaffen werden. Die dabei geschaffenen Lagersitzflächen mit Sollmaß sind in umfänglicher Richtung gesehen ausreichend, um einen festen Sitz des darin einzubrin genden Lagers zu gewährleisten. Die Kräfte, die notwendig sind, mittels des Kalibrierstempels Material von den Bergspitzen abzutragen, sind wesentlich geringer als diejenigen Kräfte, die bei der Ausbildung des muldenartigen Lagersitzes als solches notwendig sind. Daher treten bei dem Tiefziehvorgang mittels des Kalibrierstempelns keine Ausweichungen des Materials dahingehend statt, daß nach Abziehen des Kalibrierstempels ein Rückfedern des muldenartigen Lagers stattfindet. Je nachdem, wo der eigentliche Sollmaßdurchmesser zwischen Bergspitze und Talsohle der wellenförmigen Kontur liegt, wird mehr oder weniger Material durch den Kalibrierstempel abgetragen und in die Täler "verschmiert". Das kann so weit führen, daß die Täler nahezu vollständig von Material ausgefüllt werden und somit eine fast durchgehend umfängliche Lagersitzfläche geschaffen wird. Darüberhinausgehendes überschüssiges abzutragendes Material wird von der Stirnseite des Kalibrierstempels vorgeschoben. By providing the mountain and valley-like contour of the bearing seat area, it is possible to by suitable large radial distance between mountain peaks and valley bottoms intercept a relatively large amount of dimensional inaccuracy. With The material then becomes the calibration stamp with the nominal size in the area of the mountains the contour is removed, which exceeds the target dimension protrude towards the interior of the bearing seat. The Calibration stamp quasi cuts off the mountain peaks and pushes the removed material in front of it, taking it in on both sides existing valley areas can flow into the mountain. The potash brierstempel virtually cuts the mountains to their target size and fills them up Partial areas of the valleys with the removed material, whereby, seen in the circumferential direction, additional bearing seats areas with nominal dimensions can be created. The created Bearing seat surfaces with nominal dimensions are in the circumferential direction seen enough to fit it tightly to ensure the relevant warehouse. The forces that are necessary are material from the mountain peaks using the calibration stamp abrasion are much less than those forces those in the formation of the trough-like bearing seat as such are necessary. Therefore occur in the deep-drawing process of the calibration stamp no deviations of the material to the effect that after removing the calibration stamp the trough-like bearing springs back. Depending on, where the actual nominal diameter between the mountain peak and Bottom of the undulating contour is more or less Material removed by the calibration stamp and into the valleys "smeared". This can go so far that the valleys are almost completely filled with material and thus a almost completely circumferential bearing seat is created. Any excess material to be removed is advanced from the face of the calibration stamp.

Nach Abziehen des Kalibrierstempels resultiert eine Lager sitzfläche mit sehr hoher Maßgenauigkeit. Die zu bewerkstel ligenden Vorgänge, d. h. das Einbringen des konturierten Stempels und anschließend des Kalibrierstempels sind auf gebräuchlichen Tiefziehvorrichtungen durchzuführen, ohne daß dazwischen das Werkstück abgenommen und in einer anderen Vorrichtung erneut aufgespannt werden muß.A bearing results after the calibration stamp has been removed seat with very high dimensional accuracy. The to do operations, d. H. the insertion of the contoured stamp and then the calibration stamp are on common ones To carry out deep-drawing devices without the Workpiece removed and again in another device must be spanned.

Es wird zunächst mit einem Vorprägestempel in eine Wand eines zu bearbeitenden Werkstückes ein Lagersitz mit einem Grobmaß in der Nähe des Sollmaßes mittels eines Drückvorganges bewerkstelligt und anschließend mit dem konturierten Stempel die berg- und tal artige Kontur mittels eines weiteren Ziehvorganges hergestellt, so daß der konturierte Stempel nicht zur eigentlichen Formbildung durch Tiefziehen des mul denartigen Lagersitzes herangezogen wird, sondern erst in einem darauffolgenden konturierenden Tiefziehvorgang, der bei wesentlich geringeren Drücken durchgeführt werden kann. Dadurch wird die Lebensdauer des konturierten Stempels wesentlich erhöht. It will be first with a pre-stamp in a wall of one to be machined Workpiece a bearing seat with a rough size near the Target dimension accomplished by means of a pressing process and then with the contoured stamp the mountain and valley like contour made by another drawing process, so that the contoured stamp not to the actual form formation by deep drawing the mul such bearing seat is used, but only in a subsequent contouring deep-drawing process, which at much lower pressures can be carried out. Thereby the lifespan of the contoured stamp becomes essential elevated.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung finden die drei Drückvorgänge unmittelbar aufeinanderfolgend in einem Gesenkwerk statt.In a further embodiment of the invention, the three Presses in immediate succession in a die instead of.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Vorgänge in einer einzigen Vorrichtung unmittelbar aufeinanderfolgend durchgeführt werden, wobei bspw. die zu bearbeitende Werkstücke nacheinander mit den drei Stempeln in Berührung gebracht werden, wodurch eine besonders rationelle Großserienproduktion möglich ist.This measure has the advantage that the operations in one single device performed immediately in succession be, for example. The workpieces to be machined one after the other be brought into contact with the three stamps, whereby a particularly rational large-scale production is possible.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein solcher Vorprägestempel ausgewählt, daß das durch diesen zu erreichende Grobmaß ein Untermaß ist.In a further embodiment of the invention, such Pre-stamp selected that what can be achieved by this Rough measure is an undersize.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch das bewußt gewählte Untermaß der konturierte Stempel beim anschließenden Konturie rungsvorgang in das volle Material eingreift und dadurch eine nahezu lückenlose Berg- und Talkontur der Lagersitzfläche ohne Fehlstellen bewirkt.This measure has the advantage of being deliberately chosen Undersize of the contoured stamp at the subsequent contour process intervenes in the full material and thereby a almost complete mountain and valley contour of the bearing seat without defects.

Es ist zwar alternativ möglich, so zu verfahren, daß nach dem Prägen mit dem Vorstempel etwas Übermaß des lichten Innen durchmessers erreicht wird, dann muß aber im anschließenden Konturierungsvorgang mittels des konturierten Stempels Sorge dafür getragen werden, daß genügend Bergbereiche entstehen, die über das Sollmaß in radialer Richtung gesehen hinausstehen, so daß beim abschließenden Kalibriervorgang ausreichend Lager sitzflächenbereiche mit Sollmaß geschaffen werden können.It is alternatively possible to proceed in such a way that after Emboss with the pre-stamp a little excess of the clear inside diameter is reached, but then in the subsequent Contouring process using the contoured stamp worry to ensure that enough mountain areas are created, that protrude beyond the nominal dimension in the radial direction, so that during the final calibration process there is sufficient storage seating areas with target dimensions can be created.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die berg- und talartige Kontur derart ausgestaltet, daß Bergbereiche mit einem kreisförmigen Krümmungsradius von Talbereichen mit einem kleineren kreisförmigen Krümmungsradius gefolgt werden, wobei vorzugsweise der Krümmungsradius der Täler etwa ein Viertel des Krümmungsradius der Bergbereiche beträgt.In a further embodiment of the invention, the mountain and valley-like contour designed so that mountain areas with a circular radius of curvature of valley areas with be followed by a smaller circular radius of curvature preferably the radius of curvature of the valleys is approximately one Is a quarter of the radius of curvature of the mountain areas.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch die im Hinblick auf die Täler breiteren Berge beim Abscheren der Bergspitzen relativ große Lagersitzflächenbereiche in umfänglicher Richtung ent stehen. Dadurch ist dann sichergestellt, falls ein Berg nur um ein geringes Maß über das Sollmaß in radialer Richtung hinausragt, nach Abscheren ein relativ großer umfänglicher Abschnitt mit Sollmaß entsteht. Dadurch entstehen dann große umfängliche Lagersitzflächenbereiche, die mit dem Lager in Kontakt treten können, woraus ein fester Sitz des Lagers im Lagersitz resultiert.This measure has the advantage that with regard to the valleys wider mountains relative to shearing the mountain peaks large bearing seat areas in the circumferential direction stand. This ensures that if a mountain only by a small amount above the nominal size in the radial direction protrudes after shearing a relatively large circumferential Section with nominal size is created. This creates great ones circumferential bearing seat areas that are in contact with the bearing Can contact, resulting in a tight fit of the bearing in the Bearing seat results.

Ein ausgewähltes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. A selected one Embodiment of the invention is based on the accompanying Drawings described and explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 stark schematisiert, einen Längsschnitt eines Motorengehäuses, das mit einem Lagersitz versehen ist, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde; Fig. 1 highly schematic, a longitudinal section of an engine housing which is provided with a bearing seat, which was produced by the method according to the invention;

Fig. 2 stark schematisiert, Tiefziehvorgänge zum Herstellen eines Gehäuseteils des in Fig. 1 dargestellten Motors, das mit einem Lagersitz versehen werden soll, wobei in Fig. 2 auf der unteren Hälfte ein Vorprägevorgang dargestellt ist; FIG. 2, highly schematic, deep-drawing processes for producing a housing part of the motor shown in FIG. 1, which is to be provided with a bearing seat, a pre-stamping process being shown in FIG. 2 on the lower half;

Fig. 3 stark schematisiert, ausschnittsweise eine Vor richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei ein Bearbeitungsvorgang nach folgend auf den in Fig. 2 dargestellten Bearbei tungsvorgang dargestellt ist, bei dem der Lagersitz mit einer berg- und talartigen Kontur versehen wurde; Fig. 3 highly schematic, detail of a device for performing the method according to the invention, wherein a machining operation is shown following the machining operation shown in Fig. 2, in which the bearing seat was provided with a mountain and valley-like contour;

Fig. 4 einen ausschnittsweise stark vergrößerten Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2; Fig. 4 is a partially enlarged section along the line IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 eine der in Fig. 4 entsprechenden Darstellung eines Schnittes längs der Linie V-V in Fig. 3; . Fig. 5 is a corresponding view of a section of Figure 4 along the line VV in Fig. 3;

Fig. 5a einen Ausschnitt des Schnittes von Fig. 5 in vergrößertem Maßtab; Figure 5a shows a detail of the section of Figure 5 in an enlarged scale..;

Fig. 6 eine der Fig. 4 und 5 entsprechenden Darstellung eines Lagersitzes im endfertigen Zustand; . Fig. 6 is a representation corresponding to Figure 4 and 5, a bearing seat in endfertigen state;

Fig. 6a einen vergrößerten Ausschnitt aus der Schnittdar stellung von Fig. 6; Fig. 6a is an enlarged section of the Schnittdar position of Fig. 6;

Fig. 6b eine noch weiter vergrößerte ausschnittsweise Darstellung von Fig. 6a, und Fig. 6b is a still further enlarged partial representation of Fig. 6a, and

Fig. 7 eine stark schematisierte perspektivische Darstel lung eines Bearbeitungsschrittes des erfindungs gemäßen Verfahrens nachfolgend auf den in Fig. 3 dargestellten Bearbeitungsschritt, der zu der in Fig. 6, 6a und 6b dargestellten Ausgestaltung führt. Fig. 7 is a highly schematic perspective representation of a processing step of the inventive method subsequent to the processing step shown in Fig. 3, which leads to the embodiment shown in Fig. 6, 6a and 6b.

Ein in Fig. 1 dargestellter Motor 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem eine Ankerwelle 14 drehbar gelagert aufgenommen ist, die eine Wicklung 16 des elektrisch betriebenen Motores trägt.A motor 10 shown in FIG. 1 has a housing 12 in which an armature shaft 14 is rotatably supported, which carries a winding 16 of the electrically operated motor.

Am hinteren, in der Darstellung von Fig. 1 linken Ende ist auf der Ankerwelle 14 im Preßsitz ein Kugellager 18 aufgebracht.At the rear, in the illustration of Fig. 1 left end, a ball bearing 18 is applied to the armature shaft 14 in a press fit.

Im vorderen Endbereich, d. h. in der Darstellung von Fig. 1 auf dem rechten Endbereich der Ankerwelle 14, ist ein weiteres Kugellager 20 im Preßsitz aufgebracht.In the front end region, ie in the representation of FIG. 1 on the right end region of the armature shaft 14 , a further ball bearing 20 is press-fitted.

Das Gehäuse 12 besteht aus einem hinteren Gehäuseteil 22 und einem vorderen Gehäuseteil 24.The housing 12 consists of a rear housing part 22 and a front housing part 24 .

Das hintere Gehäuseteil 22 weist die Gestalt eines zylindrischen Napfes 26 auf, in dessen hinterer geschlossenen Wand 28 ein Lagersitz 30 vorgesehen ist, in den das Kugellager 18 aufgenom men ist. The rear housing part 22 has the shape of a cylindrical cup 26 , in the rear closed wall 28 a bearing seat 30 is provided, in which the ball bearing 18 is men.

Ein Lagersitz 32 am vorderen Gehäuseteil 24 dient zur Aufnahme des Kugellagers 20.A bearing seat 32 on the front housing part 24 serves to receive the ball bearing 20 .

Die elektrischen Anschlüsse und weiteren Bauteile des Motors 10 sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt und stehen in keinem weiteren Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung.For the sake of clarity, the electrical connections and other components of the motor 10 are not shown and have no further connection with the present invention.

Die vorliegende Erfindung soll anhand der Herstellung des Lagersitzes 30 in der hinteren Wand 28 des hinteren Gehäuseteils 22 näher beschrieben werden.The present invention will be described in more detail with reference to the manufacture of the bearing seat 30 in the rear wall 28 of the rear housing part 22 .

Der Lagersitz 30 weist die Form einer Mulde 34 auf, die einen zylindrischen Abschnitt 36 und einen geschlossenen Boden enthält.The bearing seat 30 has the shape of a trough 34 which contains a cylindrical section 36 and a closed bottom.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß die vorliegende Erfindung auch auf eine Mulde 34 anwendbar ist, die einen offenen Boden aufweist.At this point it should be noted that the present invention is also applicable to a trough 34 which has an open bottom.

Eine Innenseite des zylindrischen Abschnittes 36 bildet eine Lagersitzfläche 40, die mit der Außenseite des Kugellagers 18 in Berührung steht.An inside of the cylindrical portion 36 forms a bearing seat surface 40 which is in contact with the outside of the ball bearing 18 .

Bei der Montage des Motors 10 wird zunächst das Kugellager 18 im Preßsitz auf die Ankerwelle 14 aufgeschoben, wobei das Kugellager etwa mit einer Kraft von 800 N auf der Ankerwelle 14 sitzt.When assembling the motor 10, the ball bearing 18 is first pushed in a press fit on the armature shaft 14, the ball bearing is seated with a force of about 800 N on the armature shaft fourteenth

Aufgrund der hier nicht näher bezeichneten Kugeln zwischen den beiden hier ebenfalls nicht näher bezeichneten ringförmigen Teilen des Kugellagers 18 ist ein Drehen der Ankerwelle 14 um deren Längsachse im Kugellager 18 bzw. 20 möglich.Because of the balls, not shown here, between the two annular parts of the ball bearing 18 , which are also not shown here, the armature shaft 14 can be rotated about its longitudinal axis in the ball bearing 18 or 20 .

Bei der Endmontage wird die Ankerwelle 14 samt darauf aufsit zendem Kugellager 18 in die Mulde 34 eingepreßt. Der Preßdruck darf dabei nicht so groß sein, daß das im Preßsitz auf der Ankerwelle 14 aufgeschobene Kugellager 18 dabei verschoben wird. Andererseits soll der Preßsitz ausreichend fest sein, daß das Kugellager 18 nicht wieder aus dem Lagersitz 30 heraus treten kann.In the final assembly, the armature shaft 14 is pressed together with the ball bearing 18 sitting on it into the recess 34 . The pressure may not be so great that the ball bearing 18 pushed onto the armature shaft 14 in the press fit is displaced. On the other hand, the press fit should be sufficiently firm that the ball bearing 18 cannot come out of the bearing seat 30 again.

Dazu ist es notwendig, daß die Lagersitzfläche 40 eine hohe Maßgenauigkeit aufweist, die im vorliegenden Fall im Bereich von 2/100 mm der lichten Weite des zylindrischen Abschnittes 36 liegen soll.For this it is necessary that the bearing seat surface 40 has a high dimensional accuracy, which in the present case should be in the range of 2/100 mm of the clear width of the cylindrical section 36 .

In Zusammenhang mit den nachfolgenden Fig. 2 bis 7 wird ein Verfahren und die dazu notwendige Vorrichtung beschrieben, um den Lagersitz 30 mit der hohen Maßgenauigkeit der Lager sitzfläche 40 zu schaffen.In connection with the following FIGS. 2 to 7, a method and the necessary device are described in order to create the bearing seat 30 with the high dimensional accuracy of the bearing seat 40 .

Es ist selbstverständlich auch möglich, das nachfolgend be schriebene Verfahren zur Herstellung des Lagersitzes 32 im vorderen Gehäuseteil 24 anzuwenden.It is of course also possible to use the method described below for producing the bearing seat 32 in the front housing part 24 .

In Fig. 2 sind schematisch mit den Pfeilen 43, 44, 45 an sich bekannte Tiefziehvorgänge bezeichnet, um aus einer Platine 42 eines metallischen Materials einen Rohnapf 48 herzustellen.In FIG. 2, arrows 43 , 44 , 45 schematically denote deep-drawing processes which are known per se, in order to produce a raw bowl 48 from a plate 42 of a metallic material.

Je nach Größe, Art und Dicke des Materials wird, ausgehend von der Platine 42, über verschiedene Ziehstufen, ggf. unter Zwischenschaltung einer Erwärmstufe, der Rohnapf 48 hergestellt, wobei in einem letzten Arbeitsschritt mittels eines Vorpräge stempels 46 in dessen Bodenwand 28 der Mulde 34 die in Fig. 2 dargestellte Form gegeben wird. Der Vorprägestempel 46 weist eine zylindrische Form auf und ist an seiner Außenseite glatt.Depending on the size, type and thickness of the material, starting from the board 42 , via various drawing stages, possibly with the interposition of a heating stage, the crude bowl 48 is produced, in a last working step by means of a pre-stamp 46 in the bottom wall 28 of the trough 34 the shape shown in Fig. 2 is given. The pre-stamp 46 has a cylindrical shape and is smooth on the outside.

In Fig. 2 ist mittels eines Pfeiles 47 angedeutet, wie soeben der Vorprägestempel 46 aus der Mulde 34 abgezogen wird.In FIG. 2, an arrow 47 indicates how the pre-stamp 46 has just been removed from the trough 34 .

Aufgrund der sehr hohen Drücke bei einem derartigen, an sich bekannten Tiefziehvorgang finden aufgrund der Elastizität des Materials nach Abziehen des Vorprägestempels 46, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, Formveränderungen im Bereich der Mulde 34 statt, die aufgrund eines Nachfederns des Materials zu erklären sind. Aufgrund der Anisotropie von metallischem Material können diese Verformungen ungleichmäßig sein.Due to the very high pressures, in such a per se known deep-drawing process of the material find due to the elasticity after removal of Vorprägestempels 46, as shown in Fig. 2, the form of changes in the area of the trough 34 instead of to explain the material due to a Nachfederns are. Due to the anisotropy of metallic material, these deformations can be uneven.

Wie aus der Schnittdarstellung von Fig. 4 zu entnehmen, weist der zylindrische Abschnitt 36 des Rohnapfes 48 eine glatte innere Lagersitzfläche 49 auf, deren lichtes Radialmaß R_G geringer ist als ein entsprechendes radiales Sollmaß R_S, dessen entsprechende Innenfläche in Fig. 4 mit der strichpunktierten Linie angedeutet ist.As can be seen from the sectional view of FIG. 4, the cylindrical section 36 of the crude bowl 48 has a smooth inner bearing seat surface 49 , the radial radial dimension R _{G of which is} less than a corresponding radial nominal dimension R _S , the corresponding inner surface of which is shown in FIG dash-dotted line is indicated.

Bei der hier beschriebenen Variante des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird der Außendurchmesser des Vorpräge stempels 46 so gewählt, daß nach Abziehen auf jeden Fall eine Lagersitzfläche 49 mit Untermaß entsteht.In the variant of the manufacturing method according to the invention described here, the outer diameter of the pre-embossing stamp 46 is selected such that after removal, a bearing seat surface 49 with undersize is created in any case.

In einem weiteren Verfahrensschritt, wie er in Fig. 3 schema tisch angedeutet ist, wird mittels eines konturierten Stempels, nämlich einem Rändelstempel 56, der Innenseite des zylindrischen Abschnittes 36 eine berg- und talartige Kontur 51 verliehen, wie sie aus der Schnittdarstellung von Fig. 5, 5a und der perspektivischen Darstellung von Fig. 7 zu erkennen ist.In a further method step, as is indicated schematically in FIG. 3, a contoured stamp, namely a knurled stamp 56 , gives the inside of the cylindrical section 36 a mountain-like and valley-like contour 51 , as shown in the sectional view of FIG. 5, 5a and the perspective view of FIG. 7 can be seen.

Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, daß der Rändelstempel 56 vertikal aufstehend an einem Tisch 54 einer Ziehpresse 52 montiert ist, und dessen Stirnseite ist mit einer Rändelung 57 versehen, die über eine den Rändelstempel 56 umgebende Halterung 60 hinausreicht. Die Halterung 60 weist eine zylindrische Kontur auf und entspricht dem lichten Innendurchmesser des Rohnapfes 48 von Fig. 2. Der bewegliche Teil der Ziehpresse 52 enthält ein Ziehwerkzeug 62 in Form eines Ziehringes, dessen zentrale Öffnung dem Außendurchmesser der Mulde 34 entspricht.From Fig. 3 it can be seen that the knurled punch 56 is mounted vertically standing on a table 54 of a drawing press 52 , and the end face is provided with a knurling 57 which extends beyond a bracket 60 surrounding the knurled punch 56 . The holder 60 has a cylindrical contour and corresponds to the inside diameter of the crude bowl 48 of FIG. 2. The movable part of the drawing press 52 contains a drawing tool 62 in the form of a drawing ring, the central opening of which corresponds to the outside diameter of the trough 34 .

In Fig. 3 ist eine Situation dargestellt, in der der umgestülpte Rohnapf von Fig. 2 bereits auf die Rändelung 57 des Rändel stempels 56 aufgedrückt wurde und das Ziehwerkzeug 62 gerade abgehoben wird, wie dies durch einen Pfeil 63 angedeutet ist.In Fig. 3, a situation is shown in which the inverted bowl of FIG. 2 has already been pressed onto the knurling 57 of the knurling stamp 56 and the drawing tool 62 is being lifted off, as indicated by an arrow 63 .

Aufgrund der zuvor in Zusammenhang mit der Fig. 3 erwähnten Tatsache, daß der zylindrische Abschnitt 36 der Mulde 34 des Rohnapfes 48 Untermaß R_G aufweist, greift die Rändelung 57 des Rändelstempels 56 in das Vollmaterial und schneidet dabei die in Fig. 5 dargestellte Berg- und Talkontur 51 ein.Due to the fact mentioned above in connection with FIG. 3 that the cylindrical section 36 of the trough 34 of the crude bowl 48 has an undersize R _G , the knurling 57 of the knurling punch 56 engages in the solid material and thereby cuts the mountain shown in FIG. and talc contour 51 .

Die Maße des Rändelstempels 56 bzw. dessen Rändelung 57 sind so gewählt, daß das lichte Radialmaß der Wellentäler R_T größer ist als das radiale Sollmaß R_S. The dimensions of the knurling punch 56 and its knurling 57 are selected so that the clear radial dimension of the troughs R _{T is} greater than the radial nominal dimension R _S.

Ferner ist das lichte radiale Maß der Bergspitzen R_B geringer als das radiale Sollmaß R_S.Furthermore, the clear radial dimension of the mountain peaks R _{B is} less than the radial nominal dimension R _S.

Die in umfänglicher Richtung gesehene wellenlinienförmige Lagersitzfläche 59 des gerändelten Napfes 58 weist somit Talbereiche 66 mit radialem Übermaß und Bergbereiche 64 mit radialem Untermaß auf.The undulating bearing seat surface 59 of the knurled cup 58 , seen in the circumferential direction, thus has valley regions 66 with radial oversize and mountain regions 64 with radial undersize.

Wie insbesondere aus Fig. 5a zu entnehmen, ist der Krümmungs radius K_B der Bergbereiche 64 größer als ein Krümmungsradius K_T der Talbereiche 66. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Krümmungsradius K_T der Talbereiche 66 etwa ein Viertel des Radius K_B der Bergbereiche 64.As shown particularly in Fig. 5a can be seen, the curvature radius K _B is the mountain portions 64 larger than a radius of curvature K _T of the valley regions 66th In the exemplary embodiment shown, the radius of curvature K _{T of} the valley regions 66 is approximately a quarter of the radius K _{B of} the mountain regions 64 .

Nach Einbringen der berg- und talartigen Kontur 51 mittels des Rändelstempels 56 wird der gerändelte Napf 58 abgezogen und evtl. abgetragenes Material entfernt. Anschließend wird der gerändelte Napf 58 in eine weitere Bearbeitungsstation der Ziehpresse 52 gebracht, die im Prinzip gleich wie die in Fig. 3 dargestellte Arbeitsstation aussieht, wobei lediglich anstatt des Rändelstempels 56 ein Kalibrierstempel 76 vorhanden ist, wie er bspw. in Fig. 7 angedeutet ist. Der Kalibrierstempel 76 weist eine glatte Außenseite auf und dessen Radialmaß entspricht dem Sollmaß R_S.After introducing the mountain-like and valley-like contour 51 by means of the knurled punch 56 , the knurled cup 58 is pulled off and any material removed is removed. The knurled bowl 58 is then brought into a further processing station of the drawing press 52 , which in principle looks the same as the work station shown in FIG. 3, only a calibration stamp 76 being present instead of the knurled stamp 56 , as indicated, for example, in FIG. 7 is. The calibration stamp 76 has a smooth outside and its radial dimension corresponds to the nominal dimension R _S.

Bei dem Ziehvorgang werden, wie dies in Fig. 7 angedeutet ist, von der berg- und talartigen Kontur 51 an der Innenseite des gerändelten Napfes 58 im Bereich dessen Mulde 34 diejenigen Bergbereiche 64 abgetragen, die über das radiale Sollmaß R_S hinausragen. Bei der Vorschubbewegung des Kalibrierstempels 76 wird dabei das Material in umfänglicher Richtung in benach barte Talbereiche 66 gedrückt, wie dies in Fig. 7 durch Pfeile 77 bzw. 78 angedeutet ist. In the drawing process, as indicated in FIG. 7, those mountain areas 64 which protrude beyond the radial nominal dimension R _{S are} removed from the mountain-like and valley-like contour 51 on the inside of the knurled bowl 58 in the area of its depression 34 . During the advancing movement of the calibration stamp 76 , the material is pressed in the circumferential direction into neighboring valley regions 66 , as indicated by arrows 77 and 78 in FIG. 7.

Dabei entsteht die gewünschte Lagersitzfläche 40, wie sie in Fig. 6, 6a und 6b dargestellt ist. In umfänglicher Richtung gesehen sind große Bereiche 40′ mit Sollmaß R_S vorhanden, die noch von kleinen Teilbereichen aus nicht ausgefüllten Tal bereichen 66 unterbrochen sind.This creates the desired bearing seat surface 40 , as shown in FIGS . 6, 6a and 6b. Seen in the circumferential direction, large areas 40 'with nominal dimension R _S are present, which are still interrupted by small partial areas from unfilled valley areas 66 .

Wie insbesondere aus Fig. 6b zu entnehmen, setzt sich ein ununterbrochener Lagersitzflächenabschnitt 40′ zwischen zwei Talbereichen 66 einerseits aus einem gekappten Bergbereich 64 und andererseits von diesem Bergbereich 64 in einen Talbereich 66 verschobenes Material zusammen. In Fig. 6b ist eine Hälfte eines Bergbereiches 64′ angedeutet, der mittels des Kalibrier stempels 76 zur Auffüllung eines Teiles 66′ des Talbereiches 60 gedient hat.As can be seen in particular from FIG. 6b, an uninterrupted bearing seat section 40 'is composed of material shifted between two valley regions 66 on the one hand from a capped mountain region 64 and on the other hand from this mountain region 64 into a valley region 66 . In Fig. 6b, one half of a mountain area 64 'is indicated, which has served by means of the calibration stamp 76 for filling a part 66 ' of the valley area 60 .

Die zuvor in Zusammenhang mit 5a erwähnte Ausbildung der Bergbereiche 64 mit größerem Radius bewirkt, daß schon bei Abscheren oder Abschneiden von geringen Bergspitzenanteilen in umfänglicher Richtung gesehen relativ große Lagersitzflächen abschnitte 40′ entstehen.The formation of the mountain regions 64 with a larger radius mentioned above in connection with FIG. 5a has the effect that relatively large bearing seat portions 40 ′ are formed even when shearing or cutting off small mountain peak portions in the circumferential direction.

Das von den Bergbereichen 64 in die Talbereiche 66 verschobene Material kann so weit führen, daß die Talbereiche 66 vollkommen zugeschmiert werden. Darüberhinausgehendes Material wird von der Stirnseite des Kalibrierstempels 76 in Richtung Bodenfläche 38 der Mulde 34 vorgeschoben und kann in einem anschließenden Reinigungsvorgang entfernt werden.The material shifted from the mountain areas 64 into the valley areas 66 can lead so far that the valley areas 66 are completely lubricated. Any additional material is advanced from the end face of the calibration stamp 76 towards the bottom surface 38 of the trough 34 and can be removed in a subsequent cleaning process.

Aus den zuvor erwähnten Ausführungen ist zu entnehmen, daß das radiale Sollmaß R_S (siehe insbesondere Rig. 5a) in einem großen radialen Bereich zwischen dem Radialmaß der Talsohlen R_T und dem Radialmaß der Bergspitzen R_B schwanken kann. Dadurch können Ungenauigkeiten, die beim Tiefziehvorgang mittels des Vorprägestempels 46 oder mittels des Rändelstempels 56 aufgrund von radial gerichtetem Nachfedern des zylindrischen Abschnittes 36 der Mulde 34 verursacht wurden, vollkommen ausgeglichen werden. Der mit dem Kalibrierstempel 76 zuletzt durchgeführte Vorgang benötigt keine solch hohen Kräfte, daß bemerkenswertes radiales Federn des Materials stattfindet.It can be seen from the aforementioned statements that the radial nominal dimension R _S (see in particular Rig. 5 a) can fluctuate in a large radial range between the radial dimension of the valley bottoms R _T and the radial dimension of the mountain peaks R _B. Inaccuracies that were caused during the deep-drawing process by means of the pre-embossing die 46 or by means of the knurled die 56 due to radially directed resilience of the cylindrical section 36 of the trough 34 can be completely compensated for. The last operation carried out with the calibration stamp 76 does not require such high forces that remarkable radial springing of the material takes place.

In Zusammenhang mit Fig. 4 wurde erwähnt, daß mittels des Vorprägestempels 46 radiales Untermaß erzielt wird, dies jedoch auch in einem geringen radialen Übermaß bestehen kann. In diesem Fall wird dann die Konturierung des Rändelstempels 56 entsprechend höher bzw. tiefer ausgewählt, so daß ausreichend Bergbereiche vorhanden sind, die über das radiale Sollmaß R_S hinausreichen, so daß dann noch genügend Lagersitzflächen abschnitte 40′, in umfänglicher Richtung gesehen, vorhanden sind, um einen sicheren Sitz des Kugellagers 18 an der Lager sitzfläche 40 zu erreichen.In connection with FIG. 4, it was mentioned that radial undersize is achieved by means of the pre-embossing stamp 46 , but this can also be a slight radial oversize. In this case, the contouring of the knurled punch 56 is selected correspondingly higher or lower, so that sufficient mountain areas are available which extend beyond the radial nominal dimension R _S , so that then enough bearing seat sections 40 ', seen in the circumferential direction, are available In order to achieve a secure fit of the ball bearing 18 on the bearing seat 40 .

Die Erfindung wurde vorstehend anhand der Ausbildung eines Lagersitzes mit kreisförmigem Querschnitt beschrieben.The invention has been achieved based on the formation of a Bearing seat described with a circular cross section.

Es ist selbstvertändlich, daß dies auch für Lagersitze mit anderen Querschnitten, wie ovale, recht- oder vieleckige Querschnitte, erfolgen kann.It goes without saying that this also applies to bearing seats other cross sections, such as oval, rectangular or polygonal Cross sections can be made.

Claims

1. A method for producing a bearing seat ( 30 ) made of sheet metal with high dimensional accuracy by deep drawing for receiving a radial bearing ( 18 ) firmly seated therein, in a wall ( 28 ) of a workpiece to be machined ( 48 ) a trough-like bearing seat with a coarse size (R _G ) is drawn in the vicinity of the nominal size (R _S ), characterized in that in the bearing seat surface ( 40, 40 ' ) first a mountain and valley-like contour ( 51 ) and then material from the mountain areas ( 64 ) Contour ( 51 ) in the valley areas ( 16 ) with the formation of bearing seat surface areas ( 40 ' ) with nominal dimension R _{S is} pressed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pressing processes in direct succession in one Die works are carried out.

3. Device for producing a bearing seat ( 30 ) with high dimensional accuracy by means of the deep-drawing technique for receiving a bearing ( 18 ) firmly seated therein, characterized in that a contoured stamp ( 56 ) is provided which provides the bearing seat ( 30 ) with a mountain and valley-like contour ( 51 ), the contoured stamp ( 56 ) being designed such that a desired dimension (R _S ) of the bearing seat between the mountain peaks (R _B ) and the valley bottoms (R _T ) of the stamped by the contoured stamp ( 56 ) contour ( 51 ) to be reached, and that a calibration stamp ( 76 ) with nominal dimension (R _S ) is also provided.

4. The device according to claim 3, characterized in that a pre-stamp ( 46 ) is provided with such a dimension that the coarse dimension to be achieved by this (R _B ) is an undersize.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the stamps ( 46, 56, 76 ) are arranged in direct succession in a die.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the contoured stamp ( 56 ) is designed such that the mountain and valley-like contour ( 51 ) to be achieved with it with a circular radius of curvature (K _B ) followed by valley areas ( 66 ) with a smaller circular radius of curvature (K _T ), wherein preferably the radius of curvature (K _T ) of the valley areas ( 66 ) is about a quarter of the radius of curvature (K _B ) of the mountain areas ( 64 ).