DE4120404C2

DE4120404C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren von Glattlager-Halbschalen

Info

Publication number: DE4120404C2
Application number: DE4120404A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Dr Brandt; Edwin Aubele
Original assignee: GLYCO METALL WERKE; Glyco Metall Werke Glyco BV and Co KG
Current assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Priority date: 1991-06-20
Filing date: 1991-06-20
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2011-06-21
Also published as: DE4120404A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren von Glattlager-Halbschalen, bei dem eine vorgeformte Glattlager-Halbschale in einem Nachformschritt in einer Kalibrierform in ihre endgültige Form gebracht wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer Vorformstation und einer Nachformstation mit einer Kalibrierform und einem in axialer Richtung beweglichen Formschieber.

Üblicherweise erfolgt die Herstellung von Glattlager-Halbschalen in zwei Verfahrensschritten. Der erste Verfahrensschritt betrifft das Vorformen oder Rollen in einem Gesenk. Hierzu wird die umzuformende Platine auf ein Gesenk gelegt und mittels eines Stempels oder Formballens, der die Gestalt der Schale aufweist, in das Gesenk gepreßt. Aufgrund der elastischen Eigenschaften federt die Halbschale nach Zurücknahme des Stempels zurück und besitzt somit noch nicht ihre endgültige Form.

Daher ist ein Nachformschritt erforderlich. Hierzu wird die vorgeformte Glattlager-Halbschale in ein weiteres Gesenk oder gleiches Gesenk eingelegt und dann mit einem Stempel, der ausschließlich auf die Teilfläche drückt, derart stark belastet, daß das Material am Umfang der Glattlager-Halbschale fließt, und somit eine plastische Verformung eintritt.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 27 40 469 A1 bekannt, wobei zur Beschleunigung des Arbeitsablaufes der Formballen und der Teilflächenstempel in einem Werkzeug vereinigt sind, so daß sowohl das Vorformen als auch das Nachformen in einem einzigen Gesenk durchgeführt werden kann.

Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß durch die Belastung im Bereich der Teilfläche Beschädigungen auftreten. Unter Umständen kann im Bereich der Teilflächen ein Grat entstehen, der in einem zusätzlichen Bearbeitungsschritt wieder entfernt werden muß. Ein weiterer Nachteil beim Nachformen besteht darin, daß auf die Teilflächen außerordentlich große Kräfte aufgebracht werden müssen, um ein Fließen des Werkstoffs zu erreichen. Schädigungen des Lagerwerkstoffes können bei diesen Belastungen nicht ausgeschlossen werden.

Als weiterer Nachteil hat sich herausgestellt, daß nach dem Nachformschritt die Lagerschale an ihrer Innenseite noch nicht die endgültigen Abmessungen erreicht hat, so daß noch ein Bearbeiten der Halbschale durch Bohren oder Räumen erfolgen muß, um exakt den gewünschten Innendurchmesser und die Geometrie der Glattlager-Halbschale zu erhalten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit dem das Kalibrieren der Glattlager-Halbschalen mit geringerem Kraftaufwand und größerer Genauigkeit durchgeführt werden kann, ohne daß nach dem Kalibrieren noch ein weiterer Bearbeitungsschritt zur Formgebung erforderlich ist.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Gegenstand der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Patentanspruch 2. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die auf herkömmliche Weise vorgeformte Halbschale, z. B. durch Preßformen in einem Gesenk, wird erfindungsgemäß im Nachformschritt nicht an ihren Teilflächen belastet, sondern in axialer Richtung in eine die endgültigen Abmessungen der Halbschale definierende Kalibrierform gepreßt und durch diese hindurchgedrückt. Die hierbei aufzuwendende Kraft ist weitaus geringer, als die Kraft, die beim Nachformen in einem Gesenk auf die Teilflächen aufgebracht werden muß. Auch der auf die Glattlager-Halbschale einwirkende Druck ist geringer, da sich die Kraft auf den gesamten Umfang der Glattlager-Halbschale verteilt. Eine Verformung des Randbereiches oder gar die Ausbildung eines Grates tritt nicht auf.

Es hat sich überraschend herausgestellt, daß nach dem Verlassen der Kalibrierform die Glattlager-Halbschale bereits ihre Endmaße aufweist, so daß ein weiterer Bearbeitungsschritt, wie z. B. das Räumen der Glattlager-Halbschale nicht mehr erforderlich ist.

Untersuchungen des Gleitlagerwerkstoffs haben ergeben, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dieser im Gegensatz zu dem Verfahren nach dem Stand der Technik nicht beschädigt wird. Verspannungen oder Verdickungen des Werkstoffes wurden nicht mehr beobachtet. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß der Lagerwerkstoff in einer dünneren Schicht vorhanden ist und damit das Lager eine höhere Tragfähigkeit aufweist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können außerdem Werkzeugkosten eingespart werden, da die Kalibrierform aufgrund der geringeren einwirkenden Kräfte einem geringeren Verschleiß unterliegt als beispielsweise das Gesenk und der auf die Teilflächen einwirkende Stempel beim Nachformen gemäß dem Stand der Technik.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt in der Nachformstation eine Kalibrierform mit einem halbkreisförmigen Durchgangsschlitz, dessen Abmessungen denen der fertigen Lagerschale entsprechen. Der Formschieber ist mindestens zum Hineinpressen der zu kalibrierenden Glattlager-Halbschale in die Kalibrierform vorgesehen. Beim Einführen und Hineinpressen der vorgeformten Glattlager-Halbschale greift der bewegliche Formschieber an der Stirnseite der Glattlager-Halbschale an.

Die Kalibrierform kann aus einem massiven Block gefertigt sein, in dem der Schlitz als Durchgangsschlitz ausgebildet ist.

Die Kalibrierform kann auch zweiteilig aufgebaut sein, wobei vorzugsweise das Unterteil und das Oberteil in Form eines Gesenkes ausgebildet sind. Das Oberteil der Kalibrierform weist einen halbzylindrischen, in das Unterteil hineinragenden Mittelabschnitt und daran angeformte Schenkel auf, mit denen das Oberteil auf dem Gesenkrand befestigt ist. Der Mittelabschnitt ist unter Ausbildung des Kalibrierschlitzes beabstandet zum Unterteil angeordnet. Die Breite des Durchgangsschlitzes entspricht vorzugsweise den Abmessungen der fertigen Glattlager-Halbschale.

Die Breite der Kalibrierform entspricht vorzugsweise mindestens der Breite der Glattlager-Halbschale.

Um das Einführen der Glattlager-Halbschale zu erleichtern, ist der Durchgangsschlitz an seiner Zuführseite im Randbereich aufgeweitet.

Der Formschieber, mit dem die Glattlager-Halbschale in die Kalibrierform hineingepreßt wird, weist vorzugsweise einen halbkreisförmigen Wulst auf, mit dem der Formschieber die Halbschale an ihrem Rand erfaßt, wobei die Dicke des Wulstes kleiner oder gleich der Dicke der Halbschale ist. Damit wird erreicht, daß der Formschieber mit seinem Wulst in den Durchgangsschlitz der Kalibrierform eingreifen kann, so daß die Glattlager-Halbschale vollständig durch die Kalibrierform hindurchgedrückt werden kann.

Vorzugsweise ist die Vorformstation benachbart zur Kalibrierform angeordnet. Wenn die Vorformstation ein Gesenk zum Preßformen aufweist, so ist dieses vorzugsweise zwischen dem Formschieber und der Kalibrierform derart angeordnet, daß das Gesenk mit dem Schlitz der Kalibrierform fluchtet und der Formschieber in Vorschubrichtung die Lagerschale aus der Vorformstation herausschieben und in die Kalibrierform hineinpressen kann. Während dieses Vorgangs wird auf dem Gesenk eine neue Platine abgelegt und nach dem Zurückziehen des Formschiebers erfolgt das Umformen dieser Platine. Nach dem Rückzug des dem Gesenk der Vorformstation zugeordneten Formballens wird die Glattlager-Halbschale mit dem Formschieber in die Kalibrierform gepreßt und die darin befindliche Glattlager-Halbschale gleichzeitig aus der Kalibrierform herausgeschoben.

In der Kalibrierform werden sowohl der Überstand als auch der Wanddickenverlauf fertiggestellt, so daß eine weitere Nachbearbeitung entfallen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Vorform- und Nachformstation im Schnitt und

Fig. 2 die Draufsicht auf die Kalibrierform.

In Fig. 1 ist eine Vorformstation 1 dargestellt, die ein Gesenk 4 und einen Formballen 3 aufweist. Mittels des Formballens 3 wird die auf dem Gesenk 4 aufliegende Platine 5 in das Gesenk 4 hineingedrückt, so daß sich die vorgeformte Glattlager-Halbschale 8 ausbildet. Unmittelbar benachbart zur Vorformstation 1 ist eine Nachformstation 2 angeordnet, die eine Kalibrierform 13 aufweist.

Wie in Fig. 2 zu sehen ist, besteht die Kalibrierform 13 aus einem Unterteil 9 und einem Oberteil 10, wobei das Oberteil 10 einen halbzylindrischen Mittelteil 14 und zwei daran angeformte Schenkel 15 und 16 aufweist, mit denen das Oberteil 10 auf dem Unterteil 9 aufliegt und an diesem befestigt ist. Das halbzylindrische Mittelteil 14 ragt in das Unterteil 9 hinein, wobei der Mittelteil 14 derart beabstandet zum Unterteil 9 angeordnet ist, daß sich der für die Kalibrierung erforderliche Durchgangsschlitz 11 ausbildet. Die Krümmungsradien der Oberflächen des Unterteils 9 und des Oberteils 10 im Bereich des Durchgangsschlitzes 11 und die Abmessungen des Unterteils 9 als auch die des halbzylindrischen Mittelteils 14 sind so gewählt, daß sie den Abmessungen einer fertigen Glattlager-Halbschale entsprechen.

Wie in der Fig. 1 zu sehen ist, ist der Durchgangsschlitz 11 an seiner Zuführseite im Randbereich 12 aufgeweitet, so daß das Einführen der vorgeformten Glattlager-Halbschale 8 in die Kalibrierform 13 erleichtert wird. Das Hineinpressen der vorgeformten Glattlager-Halbschale 8 erfolgt mittels eines Formschiebers 6, der an seiner Vorderseite einen halbkreisförmigen Wulst 7 aufweist, mit dem der Formschieber 6 an der Stirnseite 17 der Glattlager- Halbschale 8 angreift. Die Dicke des Wulstes 7 ist gleich oder kleiner der Dicke der Glattlager-Halbschale 8, so daß die Glattlager-Halbschale 8 vollständig in die Kalibrierform 13 hineingepreßt werden kann. Die Breite der Kalibrierform 13 ist größer als die Breite der Glattlager-Halbschale 8, so daß während des Verweilens der Glattlager-Halbschale 8 in der Kalibrierform 13 die Glattlager-Halbschale 8 vollständig beidseitig unter Druck steht, wodurch das Verfestigen des Lagerwerkstoffs erzielt wird.

Die Nebeneinanderanordnung von Vorformstation 1 und Nachformstation 2 bietet den Vorteil, daß der Formschieber 6 beim Herausschieben der vorgeformten Glattlager-Halbschale 8 aus dem Gesenk 4 gleichzeitig die vorgeformte Glattlager- Halbschale 8 in die Kalibrierform 13 hineindrückt. Das Gesenk 4 ist derart angeordnet, daß es mit dem Durchgangsschlitz 11 der Kalibrierform fluchtet.

Claims

1. Verfahren zum Kalibrieren von Glattlager-Halbschalen, bei dem eine vorgeformte Glattlager-Halbschale in einem Nachformschritt in einer Kalibrierform in ihre endgültige Form gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Glattlager-Halbschale (8) durch die Kalibrierform (13) hindurchgedrückt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 mit einer Vorformstation und einer Nachformstation mit einer Kalibrierform und einem in axialer Richtung beweglichen Formschieber, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kalibrierform (13) einen halbkreisförmigen Durchgangsschlitz (11) aufweist, dessen Abmessungen denen der fertigen Glattlager-Halbschale (8) entspricht, und
daß der Formschieber (6) mindestens zum Hineinpressen der zu kalibrierenden Glattlager-Halbschale (8) in die Kalibrierform (13) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierform (13) aus einem Unterteil (9) und einem Oberteil (10) in Form eines Gesenkes besteht, wobei das Oberteil (10) einen halbzylindrischen, in das Unterteil (9) hineinragenden Mittelabschnitt (14) und daran angeformte Schenkel (15, 16) aufweist, mit denen das Oberteil (10) auf dem Gesenkrand (18, 19) befestigt ist, wobei der Mittelabschnitt (14) unter Ausbildung des Durchgangsschlitzes (11) beabstandet zum Unterteil (9) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Kalibrierform (13) mindestens der Breite der Glattlager-Halbschale (8) entspricht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangsschlitz (11) zumindest an seiner Zuführseite im Randbereich (12) aufgeweitet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschieber (6) einen halbkreisförmigen Wulst (7) aufweist, dessen Dicke der Dicke der Glattlager-Halbschale (8) ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, mit einer Vorformstation, die ein Gesenk zum Preßformen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesenk (4) zwischen dem Formschieber (6) und der Kalibrierform (13) derart angeordnet ist, daß das Gesenk (4) mit dem Durchgangsschlitz (11) der Kalibrierform (13) fluchtet, und der Formschieber (6) in Vorschubrichtung die Glattlager-Halbschale (8) aus der Vorformstation (1) herausschiebt und in die Kalibrierform (13) preßt.