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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von halbzylindrischen Lagerschalen
Für verschiedene Zwecke ist es nötig, Werkstücke aus Metallblech o. dgl. herzustellen,
die rechtwinklig zur Hauptkrümmungsrichtung einen abgebogenen Flansch aufweisen.
Man hat schon vorgeschlagen, -solche Werkstücke durch Pressen unter Verwendung entsprechender
Gesenke herzustellen.' Nach den bekannten Vorschlägen soll die Abbiegung des Flansches
des in- der Hauptk@ümmungsrichtung bereits vorgebogenen Werkstückes durch Druckanwendung
wesentlich in der Radialrichtung der Hauptkrümmung erfolgen. Dieses Verfahren gelingt
nur, wenn das zu biegende Material dünn und verhältnismäßig weich ist und die Hauptkrümmung
Wesentlich weniger als ein Halbkreisbogen, etwa ein Viertelkreisbogen beträgt. Handelt
es sich aber um ein dickes und hartes Material, wie z. B. Stahlblech von einer Stärke,
die z. B. für halbzylindrische Lagerschalen in Frage kommt, wobei noch die Flansche
breit sind, so gelingt die Herstellung des Werkstückes durch Kaltpressen nach den
bekannten Verfahren nicht, weil das Material infolge seiner Härte und Dicke schon
an sich bei der durch das Aufbiegen des - Flansches entstehenden Umfangsvergrößerung
zur Rißbildung geneigt ist; diese Gefahr wird aber bei den bekannten Verfahren noch
dadurch erhöht, daß zufolge der radialen Druckanwendung das Flanschmaterial gestreckt
wird.
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Bisher war es somit nicht möglich, halbzylindrische Lagerschalen durch
Kaltpressen herzustellen, vielmehr war man dazu gezwungen, solche Lagerschalen in
unwirtschaftlicher Weise durch Drehen herzustellen.
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Erfindungsgemäß gelingt es nun, halbzylindrische Lagerschalen durch
Kaltpressen mit breiten Flanschen und aus dickem und hartem Material ohne Rißbildung
an den Flanschen dadurch herzustellen, daß eine als Zuschnitt dienende flache, rechteckige
Metallplatte zunächst U-förmig, mit auseinandergehenden Schenkeln, gebogen und sodann
die beiden Flansche, von den vier Ecken des Zuschnittes ausgehend, rechtwinklig
zum Mantelteil und gegen dem. Krümmungsscheitel hin fortschreitend, mittels parallel
zum Krümmungsscheitelradius wirkenden Bördeldruckes unter Zusammendrücken auf eine
kleinere Dicke abgebogen werden. .
Im Gegensatz zu den bekannten
Verfahren wird daher das Flanschmaterial beim Aufbiegen nicht gestreckt, sondern
,regen den Krümmungsscheitel hin zum Fließen gebracht, also zusammengedrückt, -
wodurch einer Rißbildung mit Sicherheit vorgebeugt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist
gekennzeichnet durch einen Preßstempel mit U-föriniger Ausnehmung und eine entsprechend
ge«-ölbte Matrize von um weniger als die doppelte Blechstärke des Zuschnittes größerer
Breite, die seitlich zwischen zwei Bördelpreßbacken mit halbkreisförmigen, zur Matrize
hin 'abgeschrägten Oberkanten absenkbar geführt ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen die
Herstellung von Lagerschalen aus Flußstahl oder anderen geeigneten Metallen oder
Metallegierungen. Die fertiggepreßte Lagerschale kann an ihrer Arbeitsfläche mit
Lagermetall überzogen oder gefüttert «-erden. Der Zuschnitt, aus welchem die Lagerschale
gepreßt wird, kann ursprünglich eine oder mehrere Nnten oder Kanäle aufweisen, um
das Verkeilen des anzubringenden Überzuges oder Futters zti ermöglichen.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lagerschalenpresse.
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F ig. i ist ein Längsschnitt einer Presse zur Bildung der Flansche
an einem U-förmig gebogenen Zuschnitt, wobei der Preßstempel in seiner Hochstellung
vor Beginn des Arbeitsganges gezeigt ist.
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Fig. 2 ist ein Längsschnitt der Presse auf der Linie Y-X der Fig.
i und demgegenüber um go° verdreht.
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Fig. 3 ist ein teilweiser Schnitt der 1laschine nach der Flanschbildung,
mit dem Preßstempel in seiner untersten Stellung.
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Fig. ¢ ist ein teilweiser Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 3 und
gegenüber derselben um go° verdreht.
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Fig. 5 zeigt die fertiggepreßte Lagerschale vor Anbringung des Lagermetalls
in schaubildlicher Darstellung.
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Die dargestellte Flanschpresse besitzt einen Preßstempel i, der mit
der an dem verschiebbaren Kolben 3 angeordneten Stempelunterlage 2 zusammenwirkt.
Der Preßstempel i hat eine bogenförmige Aussparung, deren Krümmung derjenigen der
äußeren Mantelfläche der herzustellenden Lagerschale entspricht. Die -Stempelunterlage
2 ist sattelförmig, und ihre Krümmung entspricht der Krümmung der inneren Mantelfläche
der herzustellenden Lagerschale. An den beiden Endseiten der Unterlage 2 sind Preßbacken
4 angeordnet, die oben halbkreisförinigmitgeniäß der Linie A-A (Fig. i und 3) abgeschrägten
Kanten ausgebildet sind. Die Halbmesser der inneren und äußeren Kanten der _\hschrägung
sind je nach der Größe, Dicke und dein Durchmesser der zu erzeugenden Lagerschale
veränderlich.
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Die Preßbacken d. und die Unterlage 2 sind innerhalb eines Pressenkörpers
5 angeordnet. Die Preßbacken sind durch Schraubenbolzen- 5« in ihrer Lage befestigt.
Der Pressenkörper 5 ist an seiner Oberfläche mit einem oder mit mehreren Stehfingern
6 versehen (Fig. i,), die die Lagerschale 7 bei der Flanschbildung gegen Längsverschiebung
sichern. Die Entfernung zwischen den Seitensänden 8 des Preßstempels i und den inneren
Oberflächen g der Preßbacken4 ist etwas (ungefähr um o,25 mm) kleiner als die Dicke
des Mantelteiles der Lagerschale Damit die Lagerschale 7 nach der Flanschbildung
noch gerichtet und fertiggearbeitet werden kann, muß man an den beiden Enden derselben
eine gewisse Metallmenge stehenbleiben lasen, zti welchem Zwecke die Lagerschale
größer als ein Halbkreisbogen gemacht wird. Zu diesem Zwecke ist die Aussparung
io des Preßstempels i bei ii (Fig. i) über die Halbkreisform hinaus verlängert.
Ebenfalls ist die Stempelunterlage 2 im Querschnitt größer als ein Halbkreis.
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Auf Fig. 3 und d. ist der Preßstempel i am unteren Ende seines Hubes
und die Lagerschale 7 zwischen dem Preßstempel i und der Stempelunterlage 2 gezeigt.
Die Flansche 12 sind dünner als der Mantelteil der Lagerschale, da dieselben zwischen
den Flächen 8 und 9 zusammengepreßt worden sind.
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Die Wirkungsweise der Flanschpresse ist folgende Bei hochgestelltem
Preßstempel i und Preßstempelunterlage 2 legt man auf letztere einen U-förmig vorgebogenen
Lagerschalenzuschnitt 7, der durch den Stellfinger 6 in seiner Lage gehalten wird.
Nun wird auf den Preßstempel i Druck ausgeübt, so daß dieser nach unten in Berührung
mit dem Zuschnitt 7 gepreßt wird. Bei seiner Abwärtsbewegung nimmt der Preßsteinpel
i die Stempelunterlage mit dem zwischengelegten Zuschnitt 7 nach unten mit. wodurch
letzterer zunächst an seinen .Ecken mit den abgeschrägten Rän-(lern der Prellbacken
d in Berührung gebracht «-ir@_1. hei der weiteren Abwärtsbewegung des 1'rel,lstenil)els
wird das sich an den Ecken und an den Seitenkanten des Stückes 7 befindliche 'Metall
zwischen den inneren Oberflächen 9 der Preßbacken d. und den äußeren Oberflächen
8 des Preßstempels i zusammengepreßt und veranlaßt, nach oben gegen die Mitte des
Schalenumfanges zti fließen, wodurch
rißfreie Schalenflanschen
entstehen (vgl. Fig. 4 und 5).
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Nach beendigtem Pressen wird der Preßstempel i wieder hochgezogen,
wobei die Stempelunterlage 2 durch geeignete, nicht ge-zeigte federnde Mittel
wieder hochgetrieben wird. Beim Abwärtsgehen der Stempelunterlage 2 werden die federnden
Mittel natürlich unter Spannung gesetzt.
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Das in obengenannter Weise bei der Herstellung sich an den Schalenenden
ergebende überschüssige Material wird an der Linie D-D (Fig.3) nachher in einem
besonderen Arbeitsgang abgeschnitten, so daß sich eine halbzylindrische Lagerschale
nach Fig. 5 ergibt. Die so erhaltene fertiggepreßte Lagerschale kann sodann vor
Anbringung des Lagermetalls noch nachgepreßt oder durch Drehen oder anders nachbearbeitet
werden.