DE851944C

DE851944C - Process for the production of true rings

Info

Publication number: DE851944C
Application number: DE1949P0041968
Authority: DE
Inventors: Max Liebergeld
Original assignee: MAX LIEBERGELD NUERNBERG
Current assignee: MAX LIEBERGELD NUERNBERG
Priority date: 1949-05-07
Filing date: 1949-05-07
Publication date: 1952-10-09

Description

Verfahren zur Herstellung von lehrenhaltigen Ringen In verschiedenen Industriezweigen werden lehrenhaltige Ringe benötigt. So wird z. B. bei Ringspinnmaschinen ein genau gearbeiteter Ring verwendet, auf dem der Traveller läuft, der die Drehung im Faden und das Aufwinden desselben besorgt. Ebenso tritt die gleiche Aufgabe auch bei der Herstellung von Wälzlagern, wie Kugel- oder Rollenlagern, auf, bei denen die Rotationskörper in genau kalibrierten Ringen laufen müssen. Die Herstellung derartiger Ringe erfolgte bisher gewöhnlich im Wege der spanabhebenden Verformung, ein Arbeitsgang, der bekanntlich kostspielig ist und auch durch den großen Werkstoffverschleiß den Preis des fertigen Erzeugnisses bestimmend beeinfiußt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß es sich bei all diesen Ringen um Massenartikel handelt, die in großen Mengen benötigt werden.Process for the production of gauge rings In various Branches of industry need true rings. So z. B. in ring spinning machines a precisely worked ring is used on which the traveler runs, who does the rotation worried in the thread and winding it up. Likewise, the same task occurs too in the manufacture of roller bearings, such as ball or roller bearings, where the bodies of revolution must run in precisely calibrated rings. The production Up to now, such rings have usually been made by means of cutting deformation, an operation that is known to be costly and also due to the high level of material wear determines the price of the finished product. It must be taken into account that all of these rings are mass-produced items that are sold in large quantities are needed.

Es hat sich nun bekanntermaßen herausgestellt, daß eine Verbilligung der Herstellung und Ersparnisse an Werkstoff bei genauer Lehrenhaltigkeit sich erzielen lassen, wenn die Ringe im Wege der spanlosen Kaltverformung aus plattenförmigen Vorwerkstücken gezogen und durch Stauchen kalibriert werden. Es ist bekannt, nach solchem Verfahren Ringe für verschiedene Zwecke mit gleichen und umgleichen Wandstärken und Durchmessern herzustellen und dabei genaue Maßhaltigkeit zu erzielen. Es ist ferner bekannt, hierbei von einem einzigen Vorwerkstück auszugehen, das einen mindestens annähernd kreisförmigen Querschnitt besitzt und aus diesem Stück sowohl den inneren als auch den äußeren Ring, z. B. eines Kugellagergehäuses, herzustellen.It has now been found that a cheaper the production and savings in material can be achieved with exact accuracy of the gauges let if the rings by way of the non-cutting cold deformation from plate-shaped Pre-workpieces are drawn and calibrated by upsetting. It is known after Such a process rings for different purposes with the same and dissimilar wall thicknesses and diameters and to achieve exact dimensional accuracy. It is also known to start from a single preliminary workpiece that has at least one has approximately circular cross-section and from this piece both the inner as well as the outer ring, e.g. B. a ball bearing housing.

Nachteilig bei den bisherigen Verfahren dieser Art war eine noch bestehende Neigung zur Rißbildung. Da die fertigen Werkstücke hohen Beanspruchungen ausgesetzt'sind, ist naturgemäß jede Rißbildung unter allen Umständen zu vermeiden. Der Erfinder hat nun festgestellt, daß die Rißbildung dadurch wesentlich vermindert bzw. praktisch ganz vermieden werden kann, wenn das plattenförmige Vorwerkstück aus einem Stangenabschnitt gepreßt wird, dessen Durchmesser gleich oder kleiner als seine Länge ist. Es ist anzunehmen, daß sich bei einem derart bemessenen Stangenabschnitt die Moleküle des Materials beim Vorpressen in mehr faseriger Struktur aneinander lagern, so daß sie der Verformung des nachfolgenden Ziehprozesses besser nachzugeben vermögen. Ganz besonders trifft dies auf legierte Stähle zu.A disadvantage of the previous method of this type was an existing one Tendency to crack. Since the finished workpieces are exposed to high stresses, Naturally, any cracking must be avoided under all circumstances. Of the The inventor has now found that this significantly reduces the formation of cracks or can be practically completely avoided if the plate-shaped preliminary workpiece is pressed from a rod section, the diameter of which is equal to or smaller than its length is. It is to be assumed that with such a dimensioned rod section the molecules of the material are pressed together in a more fibrous structure when they are pre-pressed store so that they give better to the deformation of the subsequent drawing process capital. This is particularly true of alloyed steels.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, die Materialverteilung in dem Vorwerkstück so zu wählen, wie es dem Volumen der zu formenden Ringe entspricht, und insbesondere das Vorwerkstück mit einer konzentrischen Vertiefung oder Erhöhung zu versehen. Dieses Vorwerkstück wird dann zunächst zu einem Napf gezogen, und sein Boden wird ausgeschnitten. Das verbleibende ringförmige Stück findet für die Herstellung des äußeren Wälzlagerringes und der ausgeschnittene Boden als Vorwerkstück für den inneren Laufring Verwendung.It has also proven to be advantageous to distribute the material to be selected in the pre-workpiece as it corresponds to the volume of the rings to be formed, and in particular the preliminary workpiece with a concentric depression or elevation to provide. This pre-workpiece is then first drawn to a bowl, and his The bottom is cut out. The remaining annular piece is used for making of the outer roller bearing ring and the cut-out bottom as a preliminary workpiece for the inner race usage.

Nach dem Ausschneiden des Bodens kann das Vorwerkstück in an sich bekannter Weise als äußerer Wälzlagerring durch Pressen kalibriert und dadurch fertiggestellt werden.After cutting out the bottom, the pre-workpiece can in itself as is known, calibrated as an outer rolling bearing ring by pressing and thereby finished will.

Aus dem ausgeschnittenen Boden, der, wie erwähnt, zur Herstellung des inneren Wälzlagerrin("es benutzt wird, wird zweckmäßig anschließend ein Napf derart gezogen, daß der Boden dieses Napfes oberhalb der unteren Begrenzungslinie des Ringmantels liegt. Dadurch wird erreicht, daß die Materialbeanspruchung beim Ziehen weiter herabgesetzt wird. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird zum Ziehen des inneren Laufringes ein stufenförmig abgesetzter Stempel verwendet und das Ziehen des Napfes mittels eines stufenförmig abgesetzten Stempels derart vorgenommen, daß die Stufe des Stempels sich vor dem Berühren des Napfbodens mit dem Gegenstempel auf den oberen Rand des Napfes aufsetzt, während der Zapfen am Ende des, Ziehvorganges auf den Boden aufsetzt und das Material in die vorher runden Ecken verdrängt. Daraufhin wird auch dieser Teil durch Stauchen als innerer Wälzlagerring kalibriert und das Bodenstück, soweit nötig, ausgeschnitten. Damit ist der innere Ring ebenfalls ohne jede spanabhebende Verformung fertiggestellt.From the cut-out bottom, which, as mentioned, was used to manufacture of the inner roller bearing ring ("it is used, a cup is then expediently used drawn in such a way that the bottom of this cup is above the lower boundary line of the ring mantle lies. This ensures that the material stress when Pulling is further reduced. According to a further feature of the invention a stepped punch is used to pull the inner race and pulling the cup by means of a stepped stamp in this way made that the stage of the stamp before touching the bottom of the bowl with the counter punch on the upper edge of the cup, while the pin on At the end of the pulling process, it touches the ground and the material is rounded up beforehand Corners displaced. This part is then also used as an inner roller bearing ring by upsetting calibrated and the bottom piece, if necessary, cut out. That’s the inner one Ring also finished without any machining deformation.

Selbstverständlich kann dieses. Verfahren auf die Herstellung beliebiger Ringe angewandt werden, von denen der eine einen größeren Durchmesser als der andere besitzt.Of course this can. Method of making any Rings are applied, one of which has a larger diameter than the other owns.

In gleicher Weise können naturgemäß andere Ringe, wie Spinnringe und Ringe mit gleichen oder ungleichmäßigen Wandstärken, für andere Erzeugnisse hergestellt werden: An Hand der Figuren sei das Verfahren gemäß ,der Erfindung an dem Beispiel der Herstellung von Kugellagerringen erläutert.In the same way, of course, other rings, such as spinning rings and Rings with equal or uneven wall thicknesses, made for other products will be: Using the figures, let the method according to the invention using the example the manufacture of ball bearing rings explained.

Ausgegangen wird " von dem in Fig. i dargestellten runden Stangenabschnitt i. Dieser wird in die Form des in Fig. 2 dargestellten VOrNverkstückes 2 ,gebracht, dessen Rand 3 unrund ist. Die Materialverteilung wird dabei so gew-älilt, dalß sie entsprechend der weiteren Verarbeitung dem fertigen Erzeugnis angehaßt ist. So besitzt das in Fig. 2 dargestellte Vorwerkstürl; eine kreisrunde konzentrische Vertiefung 4. Nunmehr wird der Rand 3 des VOi'N\-erliStiiekeS 2, wie Fig. 3 zeigt, durch Beschneiden von seiner Unrundheit befreit. Aus diesem Werkstück wird der in Fig. 4 dargestellte Napf 5 gezogen, der aus der ringförmigen Wandung 6 mit dein oben eingezogenen Rand und dem Boden 8 besteht. Daraufhin wird, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, aus dem Vorwerkstück 5 der Boden 8 ausgeschnitten, wobei die mit 9 bezeichneten Teile des Bodens ringförmig stehenbleiben. Dieses Vorwerkstück wird entweder in dem gleichen oder in einem gesonderten Arbeitsgang auf die endgültige Form durch Pressen kalibriert, so daß der in Fig. 6 gezeigte fertige Ring io entsteht, an dem die Kugellauffläche i i durch den Kalihrierungsvorgang gebildet ist. Der äußere Laufring ist damit fertig. Der ausgeschnittene Boden 8 ist in Fig. 7 hochmal dargestellt. Er kann gegebenenfalls, wie in Fig. 8 dargestellt, zu einer Kugelkalotte 12 vorgepreßt und dann in die in Fig. 9 gezeigte Napfforin 13 gezogen, werden. Das Vorpressen zu dem in Fig.8dargestellten Napf ist dabei nur hei einem besonders harten Material erforderlich. Der Napf 13 besitzt einen Boden 14, der oberhalb der unteren Begrenzungskante 15 des Napfes liegt. Die Kugellauffläche 16 wird gleichzeitig vorgepreßt und das Bodenmaterial in die Ecken 23 verschoben.The starting point is "the round rod section shown in FIG i. This is brought into the shape of the VOrNverkstückes 2 shown in Fig. 2, whose edge 3 is not round. The material distribution is chosen so that it is adapted to the finished product according to further processing. So owns the Vorwerkstürl shown in Figure 2; a circular concentric depression 4. The edge 3 of the VOi'N \ -erliStiiekeS 2, as shown in FIG. 3, is now trimmed freed from its ovality. This workpiece becomes that shown in FIG. 4 Cup 5 pulled out of the annular wall 6 with your retracted edge at the top and the bottom 8 consists. Then, as shown in Fig. 5, from the Vorwerkstück 5 of the bottom 8 cut out, with the designated 9 parts of the Stand in a ring at the bottom. This pre-workpiece is either in the same or calibrated to the final shape by pressing in a separate operation, so that the finished ring shown in FIG. 6 arises, on which the ball running surface i i is formed by the calibration process. The outer race is now done. The cut-out bottom 8 is shown high in FIG. 7. He may, if necessary, as shown in Fig. 8, pre-pressed to form a spherical cap 12 and then into the in The cup forin 13 shown in FIG. 9 can be drawn. The pre-pressing to that shown in Fig. 8 The bowl is only required for a particularly hard material. The bowl 13 has a bottom 14 which is above the lower boundary edge 15 of the cup lies. The ball running surface 16 is pre-pressed and the soil material at the same time moved into the corners 23.

Dieser Arbeitsvorgang wird mit Hilfe des in Fig. i i dargestellten \'\'erkzeuges vorgenommen. Die Kugelkalotte 12 wird in die Matrize 17 eingelegt, deren Form 18 der äußeren Form des in Fig. 9 dargestellten Napfes 13 entspricht. Der Preßstempel i9 weist eine Stufe 2o auf, die sich, wie sich aus Fig. i i ergibt, vor Beendigung des Ziehvorganges auf den oberen Rand 21 des hall)-fertigen Napfes auflegt. Dadurch wird das Material des Napfes heim weiteren Ziehen stark entlastet, und es wird in die in Fig. 9 dargestellte Form gedrückt. Am Ende des Ziehvorganges setzt der Zapfen 22 auf den Boden i4 auf und verdrängt den Werkstoff desselben nach den äußeren, vorher runden Ecken 23.This operation is carried out with the aid of the one shown in FIG \ '\' tool made. The spherical cap 12 is inserted into the die 17, whose shape 18 corresponds to the outer shape of the cup 13 shown in FIG. The ram i9 has a stage 2o which, as can be seen from Fig. I i, before the end of the drawing process on the upper edge 21 of the hall) -finished bowl hangs up. As a result, the material of the bowl is greatly relieved after further pulling, and it is pressed into the shape shown in FIG. At the end of the drawing process sets the pin 22 on the bottom i4 and displaces the material of the same the outer, previously round corners 23.

Dieses Vorwerkstück wird dann durch Stauchen zu dem in Fig. io dargestellten inneren Kugellagerring fertig kalibriert und ist damit ohne einen 'spanabhebenden Arbeitsgang fertiggestellt. Dabei kann der Boden 14 gleichzeitig ausgeschnitten werden oder, wie es wahlweise in Fig. io strichpunktiert. dargestellt ist, in dein Ring verbleiben. Das Kugellager wird dann mit den beiden Ringen io und 22 unter Zwischenlegung der Kugel 23 zusammengesetzt (Fig. 12).This preliminary workpiece is then by upsetting to that shown in Fig. 10 inner ball bearing ring is calibrated and is therefore without a 'cutting Operation completed. The bottom 14 can be cut out at the same time or, as it is optionally in Fig. io dot-dashed lines. is represented in your Ring remain. The ball bearing is then with the two rings io and 22 under Interposition of the ball 23 assembled (Fig. 12).

Claims

PATE \ TANSPRC CHE: i. Process for the production of doctrinal Rings, e.g. 13. Spinning rings, rings for Roller bearings, such as ball and roller bearings od..dgl., with (learn the rings by means of non-cutting cold deformation from plate-shaped Pre-workpieces are drawn and calibrated by upsetting, characterized in that that the plate-shaped preliminary workpiece (2) is pressed from a rod section (i), whose diameter is equal to or less than its length.

2. \ - 'learn about Claim i, in particular for the production of rings of different diameters, e.g. B. the inner and outer ring of a roller bearing from a preliminary workpiece of approximately circular cross-section, characterized in that in the Vorwerkstück accordingly a concentric depression (4) or elevation is pressed into the volume of the inner ring will.

3. The method according to claims i and 2, characterized in that the cut out The bottom (8) is drawn and pressed into a bowl (13) in such a way that the bottom (14) this cup lies above the lower boundary line (15) of the ring jacket.

4. The method according to claims 2 and 3, characterized in that the pulling of the The cup (13) is carried out by means of a stepped stamp (i9) in such a way that that the stage (2o) of the stamp (i9) before touching the bowl bottom (14) with the counter punch on the upper edge (21) of the cup (13) and that the pin (22) at the end of the drawing process touches the floor (14) and the material into the previously rounded corners (2-3) displaced.

5. The method according to claim 3 and 4, characterized in that the bowl (13) provided with the raised floor (14) is calibrated either with the floor (14) or after it has been cut out by upsetting it as an inner roller bearing ring (22). Cited publications: German Patent No. 390391; U.S. Patent Nos. 1339672, 1139666, 1173794.