DE4325170C2 - Verfahren zum Herstellen einer Aufnahme in einem rohrförmigen Körper sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Ober-
begriff des Patentanspruchs 1 genannten Art sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 2.

Es ist allgemeiner Stand der Technik im Automobilbau, Fahrwerksteile, wie Radführungselemente, aus rohrförmigen Körpern herzustellen, die einfach oder mehrfach räumlich gewunden sind. Diese Körper werden dann über ange­ schweißte Bolzen oder Buchsen mit dem Fahrzeugaufbau ver­ bunden.

Um hier eine Punktberührung zwischen der Buchse und dem Achskörper und damit eine nur kurze Schweißnaht zu ver­ meiden, werden in den Achskörper als Aufnahme eine durch Bohren oder Fräsen hergestellte Aussparung eingearbeitet, deren Größe an den Abmessungen und der Form der Buchse orientiert ist. Dadurch kann die Buchse auf einem wesent­ lich größeren Umfang mit dem Achskörper verschweißt wer­ den.

Nachteilig ist es hierbei, daß eine spanend hergestellte Aussparung teuer in ihrer Herstellung ist, aufgrund von Rattern beim Eindringen des Bohrers/Fräsers in den rohr­ förmigen Körper eine nicht unerhebliche Lärmentwicklung entsteht und daß hierbei ein Grat gebildet wird, der für die Folgeoperation erst entfernt werden muß. Außerdem ist es üblich, die Befestigungsbuchsen erst dann anzuschwei­ ßen, wenn der Achskörper bereits gebogen ist und even­ tuell mit anderen Trägern zu einem räumlichen Gebilde verschweißt wurde. Dann wird aber zum spanenden Herstel­ len der Aussparung eine teure und aufwendige Sonderma­ schine erforderlich.

Ein gattungsgemäßes Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind aus der DE-AS 11 38 726 bekannt. Dort wird zur Herstellung einer Anlagefläche an einem Rohr mit Hilfe eines Stempels und eines Unterstempels, der zur Aufnahme des zu verformenden Rohres dient, eine Einsenkung eingedrückt.

Dabei ergeben sich jedoch in Rohrlängsrichtung große seitliche Einzüge in Form von Abflachungen und damit nur eine kurze Schweißnahtlänge.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und ein vereinfachtes Bearbeitungsverfahren sowie eine zugehörige Vorrichtung vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Diese Lösung basiert auf dem Grund­ gedanken, daß als Aufnahme eine Einsenkung gewählt wird, die nicht mehr spanend, sondern spanlos durch Eindrücken hergestellt wird. Da dieses Verfahren auch an bereits ge­ bogenen Körpern durchgeführt werden kann, wenn nur eine entsprechende Aufnahme vorhanden ist, kann die teure Son­ dermaschine für das spanende Fertigen der Aussparung ver­ mieden werden. Da dieses Eindrücken üblicherweise über Stempel geschieht, deren Standzeit wesentlich höher ist als die von Fräsern oder Bohrern, wird gleichzeitig eine Senkung der Herstellungskosten erzielt.

Bei diesem Eindrücken wird der Grund der Aussparung auf­ geschnitten, so daß die Rohrlängsfasern unterbro­ chen werden.

Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschreiben die Patentansprüche 2 bis 4. Hierbei wird das Rohr nur im Bereich der Einsenkung in eine seiner Form ent­ sprechenden Aufnahme, sprich geteilte Form, gelegt und allseits umschlossen, so daß nur noch der Rohrumfangsbe­ reich frei bleibt, auf dem der Stempel zum Erzeugen der Einsenkung eingedrückt wird. Es sind keinerlei Maßnahmen am Rohrinneren erforderlich, insbesondere keine Gegenhal­ ter o. ä., so daß jede Raumform des Rohres mit einer Ein­ senkung versehen werden kann.

Durch die Kombination der Ansprüche 3 und 4 kann bei ma­ ximaler Einsenktiefe ein minimaler Einzug an den Seitenflächen der Einsenkung erzielt werden, da durch das Durchtrennen des Rohres während des Eindrückens ein Trennen der Längsfasern erzielt wird. Hierbei werden die Anzahl und die Lage der einzelnen Schneiden durch die Kontur des einzudrückenden Rohres sowie des einzuschweißenden zwei­ ten Körpers bestimmt.

Ganz allgemein bedeutet die Minimierung des Einzuges an den Muldenseitenflächen eine Verringerung des Schweiß­ spaltes und damit eine Verbesserung der Schweißeignung, eine Verringerung der Wärmebelastung während des Schweißens und damit eine Verringerung des Verzuges.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1a, b ein Achsträger mit Befestigungsbuchse;

Fig. 2 eine Vorrichtung zum Erzeugen der Ein­ senkung;

Fig. 3a, b ein Querschnitt/Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den in Fig. 2, 3 verwendeten Stempel;

Fig. 5a-c Draufsichten auf mit unterschiedlichen Stempeln erzeugte Einsenkungungen an rohrförmigen Körpern.

In Fig. 1a, b ist ein Achsträger 1 perspektivisch und in Draufsicht dargestellt. Er besteht aus einem Rohr, das entsprechend den Erfordernissen dreidimensional verformt ist. An der mit 2 bezeichneten Stelle soll eine Befesti­ gungsbuchse 3 üblicher Bauart eingeschweißt werden. Hierzu ist es erforderlich, eine der Befestigungsbuchse 3 entsprechende Aussparung am Umfang des Achsträgers 1 ein­ zubringen.

In Fig. 2 ist perspektivisch eine Vorrichtung 4 darge­ stellt, mit der die notwendige Einsenkung 5 (Fig. 3b) an der Befestigungsstelle 2 erzeugt werden kann.

Hierzu weist die Vorrichtung 4 eine obere Formhälfte 6 und eine untere Formhälfte 7 auf, die entsprechend der Ausgestaltung des Achsträgers 1 im Einsenkungsbereich entlang einer Formtrennebene zu öffnen sind. Innerhalb der Formhälften 6, 7 wird der Achsträger 1 in eine seiner Außenkontur entsprechenden Aufnahme aufgenommen. Die Auf­ nahme ist so ausgebildet, daß der Achsträger 1 im Bereich der zu erzeugenden Einsenkung 5 an seinem gesamten Umfang umschlossen wird mit Ausnahme der Stelle, an der die Ein­ senkung 5 selbst angebracht werden soll.

Zum Erzeugen der Einsenkung 5 ist ein Stempel 8 vorgese­ hen. Der Stempel 8 hat bevorzugt eine rechteckige Kontur und wird über eine entsprechende Aussparung in der oberen Formhälfte 6 geführt.

Der Stempel 8 selbst ist in den Fig. 3a, b näher sicht­ bar. Seine Bearbeitungsfläche 9 ist ist zylinder- oder tonnen­ förmig gewölbt, in deren Zentrum eine nach außen weisende Spitze 10 mit vier Schneidkanten 11 bis 14 (Fig. 4) angeordnet ist.

Der Durchmesser der tonnenförmigen Wölbung entspricht hierbei dem Außendurchmesser der Befestigungsbuchse 3 und damit auch der Länge der Schmalseite des Stempels 8.

Die Schneidkanten 11 bis 14 und die Spitze 10 haben die Aufgabe, beim Eindringen in den Achsträger 1 diesen zu lochen und von der Lochung ausgehend anschließend kreuzförmig aufzuschlitzen. Dadurch wird die Rohrlängs­ faser im Bereich der Einsenkung 5 unterbrochen und der Einzug an den Muldenseitenflächen verringert.

Gemäß der Fig. 5a bis c können hierbei die Schneidkan­ ten 11 bis 14 unterschiedliche Lagen zur Längsachse des Achsträgers 1 aufweisen. Beispielsweise verlaufen sie in Fig. 5a in Richtung der Längsachse des Achsträgers und der zu befe­ stigenden Befestigungsbuchse 3, während sie bei der Ab­ bildung nach Fig. 5b die angesprochenen Längsachsen un­ ter einem Winkel von 45° schneiden. Bei der Anordnung nach Fig. 5c besitzt der Stempel 8 keine Spitze 10, sondern nur eine Schneide in Richtung der tonnenförmigen Wölbung.

Zum Erzeugen der Einsenkung 5 wird der fertig geformte Achsträger 1 in die Formhälfte 7 eingelegt. Sodann wird die Formhälfte 6 mit dem Stempel 8 zugeführt und die Form geschlossen.

Mit Hilfe einer Presse wird als nächster Schritt der Stempel 8 in den Achsträger 1 gepreßt. Aufgrund seiner Spitze 10 sowie der Schneiden 11 bis 14 trennt er den Außenumfang des Achsträgers 1 auf und verformt ihn gleichzeitig zu der gewünschten Einsenkung. Der der Ein­ senkung benachbarte Rohrbereich des Achsträgers 1 wird hierbei nicht verformt, da er von der Form allseits um­ schlossen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet Einsenkungen bis zur Ebene der Längsmittelachse des Achsträgers 1. Es kön­ nen jedoch jederzeit auch geringere Tiefen erzeugt wer­ den.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen einer Aufnahme in einem ersten rohrförmigen Körper, an dem ein zweiter, vorzugs­ weise zylindrischer Körper angeschweißt wird, wobei sich die Körper zumindest teilweise durchdringen und in dem ersten rohrförmigen Körper auf seinem Außenumfang eine spanlos erzeugte Einsenkung eingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig in einem Arbeitsgang mit dem Eindrücken der zu verformende Außenumfang des ersten rohrförmigen Körpers im Bereich der Ein­ senkung zum Durchtrennen der Längsfasern spanlos auf­ getrennt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer zwei geteilten Form (4), in der der rohrförmige Körper allseits umschlossen ist mit Ausnahme des Bereiches, in dem die Einsenkung (5) erfolgt, und daß die Einsenkung mit Hilfe eines in der Form (4) geführten Stempels (8) erzielt wird und daß die stirnseitige Bearbeitungsfläche (9) des Stempels (8) derart als Schneide ausgebildet ist, daß die Längsfasern des ersten rohrförmigen Körpers durchtrennt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum des Stempels (8) auf der Bearbeitungsfläche (9) eine abstehende Vierkantspitze (10) mit seitlichen Schneidkanten (11-14) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (8) rechteckig ausgebildet ist, wobei seine Längsseite dem Außendurchmesser des einzudrückenden rohrförmi­ gen Körpers und die Schmalseite der Form des aufzu­ nehmenden Körpers entspricht.