EP1704935A1 - Rotationssymmetrisches Bauteil - Google Patents

Rotationssymmetrisches Bauteil Download PDF

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EP1704935A1
EP1704935A1 EP06004782A EP06004782A EP1704935A1 EP 1704935 A1 EP1704935 A1 EP 1704935A1 EP 06004782 A EP06004782 A EP 06004782A EP 06004782 A EP06004782 A EP 06004782A EP 1704935 A1 EP1704935 A1 EP 1704935A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wall thickness
preform
region
peripheral region
component
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06004782A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinrich Winkelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Winkelmann Powertrain Components GmbH and Co KG
Original Assignee
Winkelmann Powertrain Components GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Winkelmann Powertrain Components GmbH and Co KG filed Critical Winkelmann Powertrain Components GmbH and Co KG
Publication of EP1704935A1 publication Critical patent/EP1704935A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14—Spinning

Definitions

  • the invention relates to a rotationally symmetrical component of a disk-shaped preform, which has at least three peripheral regions with different wall thicknesses over its radial extension, wherein the peripheral regions of the disk-shaped preform are produced by a forming tool, preferably at least one spinning roller.
  • a disc-shaped preform for example a sheet metal blank or a forging blank, from which, in subsequent processing steps, e.g. Flywheels, pulleys or other transmission components are manufactured.
  • a disk-shaped preform it is also possible to use another preform which, however, then has at least one disk-shaped region.
  • Out DE 101 60 038 C1 is a generic rotationally symmetric component known.
  • This component is produced from a rotationally symmetrical preform with a disk-shaped hub region, wherein the disk-shaped hub region of the rotating relative to at least one axially and radially movable pressure roller rotating preform by pressing means of at least one spinning roller at least in a radial central region in its wall thickness and thereby displaced material to increase the outer diameter of the preform is displaced radially outward without increasing the wall thickness.
  • This method offers the possibility of dimensioning the initial wall thickness of the preform with a disc-shaped hub region so large that the radially inner connection region has sufficient strength, eg for connection to the crankshaft of a motor vehicle, and the radially outer edge region of the circular sheet metal continues by a simple process can be thickened, for example, at To enable toothing rings the formation of the teeth. Since the hub region would be too stiff with such a large output wall thickness, the radially middle section of the sheet metal blank or preform is so far diluted by the pressing process that it satisfies the requirements of the axial flexibility of the component. In this case, the material which is obtained by the wall thickness reduction, used to increase the diameter of the component, ie there are only radial peripheral regions with respect to the initial wall thickness of the preform reduced wall thickness.
  • the object of the invention is to improve a generic component so that it can be adapted by non-cutting forming in a simple manner to different mechanical requirements.
  • non-cutting forming preferably by spin forming, from a disc-shaped preform (eg sheet metal blank or forging blank) to create a component which is formed in various radial peripheral regions by changing the Ninwanddicke so that it meets the respective different mechanical requirements in these areas.
  • the flange or hub region can be thickened relative to the starting wall thickness and the radially adjacent region can be deliberately reduced in wall thickness, while the radially outer region is thickened again in order to increase the flexibility of the component in certain areas, for example in flywheels, in others
  • the wall thickness should be set as large as required by the mechanical stresses of the component in later use.
  • all peripheral regions have a wall thickness deviating from the starting wall thickness, i. All peripheral areas are then reduced or increased in relation to the preform in their wall thickness.
  • At least one peripheral region has the initial wall thickness, i. this area is not changed in the wall thickness.
  • a particularly preferred further embodiment is characterized in that at least one circumferential region is provided, which extends in relation to another circumferential region in both axial directions. It is thus possible to form the respective thickened peripheral region not only in an axial direction thickened, but in both directions, which can be realized, for example, by spin forming with a correspondingly shaped receptacle for the preform or by the fact that the component after a first flow-forming taken from the recording and subsequently processed by the axially other side by spin forming becomes.
  • the invention also proposes a method for producing a previously described rotationally symmetrical component from a rotationally symmetrical preform, which is characterized in that at least one peripheral region of the relative to at least one movable in the axial and radial direction forming tool, preferably a spinning roller, rotating preform by pressing means of reduces at least one spinning roller in its wall thickness and the thereby displaced material is displaced in a radially adjacent peripheral region with wall thickness increase.
  • material is displaced from the at least one spinning roller into the outer peripheral region of the preform.
  • This method is preferably provided when a component is to be created, which should have a greater wall thickness radially outside, for example, to introduce a toothing, and which adjacent to this area should have a smaller wall thickness, for example, a required for the component Flexibility to adjust, eg if the component is to form a one-piece starter ring gear.
  • the thickened outer peripheral region is then axially thickened by means of a further, at least radially deliverable from the outside forming tool.
  • This additional thickening step is then provided when the required axial thickening so it is great that they can not be reached by moving material radially from the inside to the outside.
  • FIG. 1 shows the starting product for a rotationally symmetrical component according to the invention, namely a disc-shaped preform 1, which is e.g. is formed by a sheet metal blank or a forging blank.
  • This preform 1 has a uniform initial wall thickness t.
  • a rotationally symmetrical component is formed from such a disk-shaped preform 1 by deformation, preferably by spin forming, wherein this component has peripheral regions with a larger and smaller wall thickness than the initial wall thickness t of the preform 1.
  • FIGS. 2 to 6 show various embodiments of such a component.
  • FIG. 2 shows a rotationally symmetrical component 2 which has radially on the inside a first circumferential region U 1 which has a greater wall thickness t 4 than the initial wall thickness t.
  • a peripheral region U 2 adjoins this peripheral region U 1 , this peripheral region U 2 has a wall thickness t 3 which is significantly reduced in relation to the initial wall thickness t.
  • Radially outside on the peripheral region U 2 is followed by a peripheral region U 3 , this has a relative to the output wall thickness t increased wall thickness t.
  • the forming is carried out starting from the preform 1 such that the inner peripheral region U 1 extends in both axial directions relative to the adjacent peripheral region U 2 , whereas the peripheral region U 3 extends only in an axial direction relative to the peripheral region U 2 (in FIG Sense of Figure 2 above).
  • the deformation of the preform 1 to the component 2 is preferably carried out by means of at least one spinning roller, which presses the preform 1 by spin forming in a correspondingly shaped recording or counter-mold, if necessary, this can be done in several steps with multiple recordings or counter-forms.
  • FIG. 3 shows a component 2 which in principle corresponds to the component according to FIG. 2, again there are three different peripheral regions U 1 , U 2 , U 3 , wherein the wall thickness t 7 of the radially inner peripheral region U 1 is greater than the initial wall thickness t , the wall thickness t 6 of the central peripheral area U 2 is smaller than the initial wall thickness t and the wall thickness t 5 of the outer peripheral area is greater than the initial wall thickness t.
  • the inner peripheral region U 1 the largest wall thickness, namely t 9 , this is greater than the initial wall thickness t.
  • the middle peripheral region U 2 with a reduced wall thickness t 8 the outer peripheral region 3 has not undergone a change in wall thickness, ie the wall thickness of the outer peripheral region U 3 corresponds to the initial wall thickness t.
  • the thickened inner peripheral region U 1 extends, viewed in the axial direction, with respect to the adjacent peripheral region U 2 only in one direction.
  • FIG. 5 shows a further embodiment which has essentially four peripheral regions with different wall thickness.
  • the radially inner peripheral portion U 1 has a relation to the output wall thickness t reduced wall thickness t 10 , to this area, a peripheral region U 2 connects with respect to the output wall thickness t increased wall thickness t 11 .
  • This peripheral region U 2 merges into a peripheral region U 3 with a wall thickness t 2 which is smaller than the initial wall thickness t. Radially outside adjoins the peripheral region U 3 a peripheral region U 4 , the wall thickness has not changed, ie the output wall thickness t corresponds.
  • peripheral region U 2 extends axially in both directions relative to the circumferential regions U 1 and U 3 , while the peripheral region U 4 extends only in an axial direction relative to the peripheral region U 3 (upward in the sense of FIG. 5).
  • FIG. 1 Another embodiment is shown in FIG.
  • This component has four peripheral regions, the inner peripheral region U 1 has a wall thickness t 13 , which is significantly greater than the initial wall thickness t. This is adjoined by a peripheral region U 2 having a wall thickness t 12 which is significantly smaller than the initial wall thickness t.
  • the region U 2 passes radially outward into a peripheral region U 3 which has the same wall thickness as the peripheral region U 1 , namely t 13 .
  • Radially on the outside, the peripheral region U 3 merges into a peripheral region U 4 whose wall thickness corresponds to the output wall thickness t.
  • the peripheral regions U 1 and U 2 with a greater wall thickness than the adjacent peripheral regions U 2 , U 4 seen in the axial direction extends only in one direction (upward in the sense of Figure 6).
  • FIG. 7 shows a further component 3, which is received in a workpiece holder 4 with an outer radial stop 5.
  • material has been displaced radially outward by means of a pressure roller 6, adjacent to a radial inner peripheral region U 1 with the outlet wall thickness t, so that already a peripheral region U 2 with reduced wall thickness t 15 and a radial outer peripheral region U 3 with greater wall thickness t 14 was formed, at the same time the diameter of the preform has been increased.
  • the component 3 according to FIG. 7 thus has radially on the inside a circumferential region with the output wall thickness, adjacent thereto a peripheral region U 2 with a smaller wall thickness t 15 and radially outside a peripheral region U 3 with increased wall thickness t 14 .
  • this component 3 is to be further axially thickened in the radially outer peripheral region U 3 , it is clamped in accordance with FIG. 8 into a workpiece holder 7, which receives the peripheral regions U 1 and U 2 and out of which the already thickened peripheral region U 3 protrudes freely outward.
  • This peripheral area U 3 can then be further axially thickened, for example, with a radially deliverable spinning roller 8, so that an axially thickened peripheral edge region is formed, which may have, for example, a profile according to FIG. 9 or FIG.
  • teeth of a toothing can subsequently be formed, preferably by machining.
  • Such a component can then form, for example, a one-piece starter ring gear.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

Ein rotationssymmetrisches Bauteil (2) aus einer scheibenförmigen Vorform (1), welches über seiner radialen Erstreckung wenigstens drei Umfangsbereiche mit unterschiedlichen Wanddicken aufweist, wobei die Umfangsbereiche aus der scheibenförmigen Vorform (1) durch ein Umformwerkzeug, vorzugsweise wenigstens eine Drückrolle (6), hergestellt sind, soll so verbessert werden, dass es durch spanlose Umformung auf einfache Weise an unterschiedliche mechanische Anforderungen angepasst werden kann.
Dies wird dadurch erreicht, dass es Umfangsbereiche mit gegenüber der Ausgangswanddicke (t) der Vorform (1) größerer (t1,t4,t5,t7,t9,t11,t13,t14) und kleinerer (t3,t6,t8,t10,t12,t15) Wanddicke aufweist, wobei die Wanddicken der Umfangsbereiche an die mechanischen Beanspruchungen des Bauteils in den jeweiligen Umfangsbereichen angepasst sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein rotationssymmetrisches Bauteil aus einer scheibenförmigen Vorform, welches über seiner radialen Erstreckung wenigstens drei Umfangsbereiche mit unterschiedlichen Wanddicken aufweist, wobei die Umfangsbereiche aus der scheibenförmigen Vorform durch ein Umformwerkzeug, vorzugsweise wenigstens eine Drückrolle, hergestellt sind.
  • Zur Herstellung rotationssymmetrischer Bauteile ist es bekannt, als Ausgangsmaterial eine scheibenförmige Vorform, beispielsweise eine Blechronde oder einen Schmiederohling, einzusetzen, aus der in nachfolgenden Bearbeitungsschritten z.B. Schwungräder, Riemenscheiben oder sonstige Getriebebauteile gefertigt werden. Anstelle einer scheibenförmigen Vorform kann auch eine andere Vorform eingesetzt werden, die dann jedoch zumindest einen scheibenförmigen Bereich aufweist.
  • Aus DE 101 60 038 C1 ist ein gattungsgemäßes rotationssymmetrisches Bauteil bekannt. Dieses Bauteil wird aus einer rotationssymmetrischen Vorform mit einem scheibenförmigen Nabenbereich hergestellt, wobei der scheibenförmige Nabenbereich der relativ zu wenigstens einer in axialer und radialer Richtung verfahrbaren Drückrolle rotierenden Vorform durch Drücken mittels der wenigstens einen Drückrolle wenigstens in einem radialen Mittelbereich in seiner Wanddicke reduziert und das dabei verdrängte Material zur Vergrößerung des Außendurchmessers der Vorform ohne Wanddickenvergrößerung radial nach außen verlagert wird. Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit, die Ausgangswanddicke der Vorform mit einem scheibenförmigen Nabenbereich so groß zu dimensionieren, dass der radial innere Anschlussbereich eine ausreichende Festigkeit, z.B. zur Verbindung mit der Kurbelwelle eines Kraftfahrzeuges, aufweist und der radial außenliegende Randbereich der Blechronde durch einen einfachen Prozess weiter verdickt werden kann, um beispielsweise bei Anlässerzahnkränzen die Ausformung der Verzahnung zu ermöglichen. Da der Nabenbereich mit einer so großen Ausgangswanddicke zu steif wäre, wird durch den Drückprozess der radial mittlere Abschnitt der Blechronde bzw. Vorform so weit verdünnt, dass er den Anforderungen an die axiale Flexibilität des Bauteils genügt. Dabei wird das Material, das durch die Wanddickenreduzierung gewonnen wird, zur Vergrößerung des Durchmessers des Bauteils verwendet, d.h. es entstehen nur radiale Umfangsbereiche mit gegenüber der Ausgangswanddicke der Vorform reduzierter Wandstärke.
  • Aus DE 44 44 526 C1 ist es bekannt, aus der radialen Fläche einer Blechronde das Blechmaterial mittels einer Drückrolle radial nach innen zur Ausformung einer radial innen angeordneten Nabe zu verformen. Dabei verringert sich die Ausgangswandstärke der Blechronde am radialen Umfangsbereich und es wird eine axial erstreckte innere Nabe gebildet. Es ist somit möglich, aus einer anfangs flachen Blechronde ein Bauteil mit einer inneren Nabe zu formen. Dieses Bauteil weist jedoch über seinen eigentlichen radialen Umfangsbereich eine einheitliche Wandstärke auf.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Bauteil so zu verbessern, dass es durch spanlose Umformung auf einfache Weise an unterschiedliche mechanische Anforderungen angepasst werden kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einem rotationssymmetrischen Bauteil der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass es Umfangsbereiche mit gegenüber der Ausgangswanddicke der Vorform größerer und kleinerer Wanddicke aufweist, wobei die Wanddicken der Umfangsbereiche an die mechanischen Bauteilbeanspruchungen in den jeweiligen Umfangsbereichen angepasst sind.
  • Es ist somit möglich, durch spanlose Umformung, vorzugsweise durch Drückwalzen, aus einer scheibenförmigen Vorform (z.B. Blechronde oder Schmiederohling) ein Bauteil zu schaffen, das in verschiedenen radialen Umfangsbereichen durch die Veränderung der Ausgangswanddicke so ausgebildet ist, dass es den jeweiligen unterschiedlichen mechanischen Anforderungen in diesen Bereichen genügt. So kann beispielsweise der Flansch- bzw. Nabenbereich gegenüber der Ausgangswanddicke verdickt und der radial angrenzende Bereich gezielt in der Wanddicke verringert werden, während der radial äußere Bereich erneut verdickt wird, um beispielsweise bei Schwungrädern in bestimmten Bereichen die Flexibilität des Bauteils zu erhöhen, in anderen Bereichen dagegen die Wanddicke so groß einzustellen, wie es die mechanischen Beanspruchungen des Bauteils im späteren Einsatz erforderlich machen.
  • Nach einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass sämtliche Umfangsbereiche eine von der Ausgangswanddicke abweichende Wanddicke aufweisen, d.h. sämtliche Umfangsbereiche sind dann gegenüber der Vorform in ihrer Wanddicke reduziert oder erhöht.
  • Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens ein Umfangsbereich die Ausgangswanddicke aufweist, d.h. dieser Bereich wird in der Wanddicke nicht verändert.
  • Eine besonders bevorzugte weitere Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Umfangsbereich vorgesehen ist, der sich gegenüber einem anderen Umfangsbereich in beide axiale Richtungen erstreckt. Es ist somit möglich, den betreffenden verdickten Umfangsbereich nicht nur in einer axialen Richtung verdickt auszubilden, sondern in beiden Richtungen, was z.B. durch Drückwalzen mit einer entsprechend gestalteten Aufnahme für die Vorform oder auch dadurch realisiert werden kann, dass das Bauteil nach einem ersten Drückwalzvorgang aus der Aufnahme entnommen und nachfolgend von der axial anderen Seite durch Drückwalzen bearbeitet wird.
  • Die Erfindung schlägt auch ein Verfahren zur Herstellung eines vorbeschriebenen rotationssymmetrischen Bauteils aus einer rotationssymmetrischen Vorform vor, das sich dadurch auszeichnet, dass wenigstens ein Umfangsbereich der relativ zu wenigstens einem in axialer und radialer Richtung verfahrbaren Umformwerkzeug, vorzugsweise einer Drückrolle, rotierenden Vorform durch Drücken mittels der wenigstens einen Drückrolle in seiner Wanddicke reduziert und das dabei verdrängte Material in einen radial benachbarten Umfangsbereich mit Wanddickenvergrößerung verlagert wird.
  • Auf diese Weise ist es möglich, mittels wenigstens einer radial und axial verstellbaren Drückrolle die rotationssymmetrische Vorform so umzuformen, dass Umfangsbereiche mit der gewünschten Wanddicke geschaffen werden, indem das Material der Vorform entsprechend radial verlagert wird.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass von der wenigstens einen Drückrolle Material in den äußeren Umfangsbereich der Vorform verlagert wird. Dieses Verfahren ist bevorzugt dann vorgesehen, wenn ein Bauteil geschaffen werden soll, welches radial außenseitig eine größere Wanddicke aufweisen soll, um beispielsweise eine Verzahnung einbringen zu können, und welches angrenzend an diesen Bereich eine geringere Wandstärke aufweisen soll, um eine für das Bauteil beispielsweise erforderliche Flexibilität einstellen zu können, z.B. wenn das Bauteil einen einstückigen Anlasserzahnkranz bilden soll.
  • Dabei ist ferner vorteilhaft vorgesehen, dass der verdickte äußere Umfangsbereich anschließend mittels eines weiteren, wenigstens radial von außen zustellbaren Umformwerkzeuges axial verdickt wird. Dieser zusätzliche Verdickungsschritt ist dann vorzusehen, wenn die benötigte axiale Verdickung so groß ist, dass sie durch Materialverlagerung radial von innen nach außen nicht zu erreichen ist.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt jeweils im Schnitt in:
    • Fig. 1
    eine scheibenförmige Vorform,
    Fig. 2 bis 6
    unterschiedliche Ausführungsformen eines rotations-symmetrischen Bauteils mit Umfangsbereichen mit unterschiedlichen Wanddicken,
    Fig. 7
    ein weiteres rotationssymmetrisches Bauteil während des Umformformvorganges,
    Fig. 8
    das Bauteil nach Fig. 7 vor einem Nachbearbeitungs-wandverdickungsschritt und
    Fig. 9 und 10
    mögliche Außenquerschnittsformen des Bauteils nach Fig. 8.
  • In Figur 1 ist das Ausgangsprodukt für ein erfindungsgemäßes rotationssymmetrisches Bauteil dargestellt, nämlich eine scheibenförmige Vorform 1, welche z.B. von einer Blechronde oder einem Schmiederohling gebildet ist. Diese Vorform 1 weist eine einheitliche Ausgangswanddicke t auf.
  • Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass aus einer derartigen scheibenförmigen Vorform 1 ein rotationssymmetrisches Bauteil durch Umformung, vorzugsweise durch Drückwalzen, gebildet wird, wobei dieses Bauteil Umfangsbereiche mit gegenüber der Ausgangswanddicke t der Vorform 1 größerer und kleinerer Wanddicke aufweist.
  • In den Figuren 2 bis 6 sind verschiedene Ausführungsformen eines solchen Bauteils dargestellt.
  • Figur 2 zeigt ein rotationssymmetrisches Bauteil 2, welches radial innenseitig einen ersten Umfangsbereich U1 aufweist, der gegenüber der Ausgangswanddicke t eine größere Wanddicke t4 aufweist. Radial außenseitig schließt sich an diesen Umfangsbereich U1 ein Umfangsbereich U2 an, dieser Umfangsbereich U2 hat eine gegenüber der Ausgangswanddicke t deutlich verringerte Wanddicke t3. Radial außenseitig an den Umfangsbereich U2 schließt sich ein Umfangsbereich U3 an, dieser hat eine gegenüber der Ausgangswanddicke t vergrößerte Wanddicke t1. Dabei ist die Umformung ausgehend von der Vorform 1 so erfolgt, dass sich der innere Umfangsbereich U1 gegenüber dem benachbarten Umfangsbereich U2 in beide axiale Richtungen erstreckt, während sich der Umfangsbereich U3 gegenüber dem Umfangsbereich U2 nur in eine axiale Richtung erstreckt (im Sinne der Figur 2 nach oben).
  • Die Umformung von der Vorform 1 zum Bauteil 2 erfolgt vorzugsweise mittels wenigstens einer Drückrolle, welche die Vorform 1 durch Drückwalzen in eine entsprechend gestaltete Aufnahme bzw. Gegenform drückt, ggf. kann dies auch in mehreren Verfahrensschritten mit mehreren Aufnahmen bzw. Gegenformen erfolgen.
  • In Figur 3 ist ein Bauteil 2 dargestellt, das prinzipiell dem Bauteil nach Figur 2 entspricht, es gibt wiederum drei unterschiedliche Umfangsbereiche U1, U2, U3, wobei die Wanddicke t7 des radial inneren Umfangsbereiches U1 größer als die Ausgangswanddicke t ist, die Wanddicke t6 des mittleren Umfangsbereiches U2 kleiner als die Ausgangswanddicke t ist und die Wanddicke t5 des äußeren Umfangsbereiches größer als die Ausgangswanddicke t ist.
  • Im Unterschied zur Ausführungsform nach Figur 2 ist die Wanddicke t5 des äußeren Umfangsbereiches U3 größer als die Wanddicke t7 des inneren Umfangsbereiches t7, außerdem erstreckt sich der Umfangsbereich U3 in axialer Richtung gesehen beiderseits des mittleren Umfangsbereiches U2 genauso wie der innere Umfangsbereich U1.
  • Bei der Ausführungsform nach Figur 4 sind wiederum drei Umfangsbereiche mit unterschiedlicher Wanddicke vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform weist der innere Umfangsbereich U1 die größte Wanddicke, nämlich t9 auf, diese ist größer als die Ausgangswanddicke t. Daran schließt sich der mittlere Umfangsbereich U2 mit verringerter Wanddicke t8 an, während der äußere Umfangsbereich 3 keine Wanddickenveränderung erfahren hat, d.h. die Wanddicke des äußeren Umfangsbereiches U3 entspricht der Ausgangswanddicke t. Der verdickte innere Umfangsbereich U1 erstreckt sich gegenüber dem benachbarten Umfangsbereich U2 in Axialrichtung gesehen nur in einer Richtung.
  • In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die im Wesentlichen vier Umfangsbereiche mit unterschiedlicher Wanddicke aufweist. Der radial innenseitige Umfangsbereich U1 weist eine gegenüber der Ausgangswanddicke t verringerte Wanddicke t10 auf, an diesen Bereich schließt sich ein Umfangsbereich U2 mit einer gegenüber der Ausgangswanddicke t vergrößerten Wanddicke t11 an. Dieser Umfangsbereich U2 geht in einen Umfangsbereich U3 mit einer Wanddicke t2 über, die kleiner ist als die Ausgangswanddicke t. Radial außenseitig grenzt an den Umfangsbereich U3 ein Umfangsbereich U4 an, dessen Wanddicke sich nicht verändert hat, d.h. der Ausgangswanddicke t entspricht. Erkennbar erstreckt sich der Umfangsbereich U2 gegenüber den Umfangsbereichen U1 und U3 axial in beide Richtungen, während sich der Umfangsbereich U4 gegenüber dem Umfangsbereich U3 nur in einer axialen Richtung erstreckt (nach oben im Sinne der Figur 5).
  • Eine weitere Ausführungsform ist in Figur 6 dargestellt. Dieses Bauteil weist vier Umfangsbereiche auf, der innere Umfangsbereich U1 hat eine Wanddicke t13, die deutlich größer als die Ausgangswanddicke t ist. Hieran grenzt ein Umfangsbereich U2 mit einer Wanddicke t12 an, die deutlich geringer als die Ausgangswanddicke t ist. Der Bereich U2 geht radial außenseitig in einen Umfangsbereich U3 über, welcher dieselbe Wanddicke aufweist, wie der Umfangsbereich U1, nämlich t13. Radial außenseitig geht der Umfangsbereich U3 in einen Umfangsbereich U4 über, dessen Wandstärke der Ausgangswandstärke t entspricht. Bei dieser Ausführungsform sind die Umfangsbereiche U1 und U2 mit größerer Wanddicke gegenüber den angrenzenden Umfangsbereichen U2, U4 in Axialrichtung gesehen nur in einer Richtung erstreckt (nach oben im Sinne der Figur 6).
  • In Figur 7 ist ein weiteres Bauteil 3 dargestellt, welches in einer Werkstückaufnahme 4 mit einem äußeren radialen Anschlag 5 aufgenommen ist. Dabei ist mittels einer Drückrolle 6, angrenzend an einen radialen inneren Umfangsbereich U1 mit der Ausgangswanddicke t, Material radial nach außen verlagert worden, so dass bereits ein Umfangsbereich U2 mit verringerter Wandstärke t15 und ein radialer äußerer Umfangsbereich U3 mit größerer Wandstärke t14 entstanden ist, wobei gleichzeitig der Durchmesser der Vorform vergrößert worden ist. Das Bauteil 3 nach Figur 7 weist somit radial innenseitig einen Umfangsbereich mit der Ausgangswandstärke, daran angrenzend einen Umfangsbereich U2 mit einer kleineren Wandstärke t15 und radial außenseitig einen Umfangsbereich U3 mit vergrößerter Wandstärke t14 auf.
  • Soll dieses Bauteil 3 im radialen äußeren Umfangsbereich U3 weiter axial verdickt werden, wird es gemäß Figur 8 in eine Werkstückaufnahme 7 eingespannt, welche die Umfangsbereiche U1 und U2 aufnimmt und aus welcher der bereits verdickte Umfangsbereich U3 frei nach außen ragt. Dieser Umfangsbereich U3 kann anschließend beispielsweise mit einer radial zustellbaren Drückrolle 8 weiter axial verdickt werden, so dass ein axial verdickter Umfangsrandbereich entsteht, der beispielsweise ein Profil gemäß Figur 9 oder Figur 10 aufweisen kann. In einen solchen axial verdickten Umfangsrandbereich können nachfolgend beispielsweise Zähne einer Verzahnung eingeformt werden, vorzugsweise durch spanende Bearbeitung. Ein solches Bauteil kann dann z.B. einen einstückigen Anlasserzahnkranz bilden.
  • Grundsätzlich sind eine Vielzahl anderer Gestaltungsmöglichkeiten bekannt, die vorstehenden Ausführungsformen stellen nur Beispiele dar. Anstelle der scheibenförmigen Vorform 1 nach Figur 1 kann grundsätzlich auch eine andere Vorform eingesetzt werden, die dann jedoch zumindest einen scheibenförmigen Bereich aufweist, dessen Wanddicke nachfolgend in verschiedenen Umfangsbereichen unterschiedlich verändert wird.

Claims (7)

  1. Rotationssymmetrisches Bauteil aus einer scheibenförmigen Vorform, welches über seiner radialen Erstreckung wenigstens drei Umfangsbereiche mit unterschiedlichen Wanddicken aufweist, wobei die Umfangsbereiche aus der scheibenförmigen Vorform durch ein Umformwerkzeug, vorzugsweise wenigstens eine Drückrolle, hergestellt sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass es Umfangsbereiche mit gegenüber der Ausgangswanddicke (t) der Vorform größerer (t1, t4, t5, t7, t9, t11, t13, t14) und kleinerer (t3, t6, t8, t10, t12, t15) Wanddicke aufweist, wobei die Wanddicken der Umfangsbereiche an die mechanischen Beanspruchungen des Bauteils in den jeweiligen Umfangsbereichen angepasst sind.
  2. Bauteil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sämtliche Umfangsbereiche eine von der Ausgangswanddicke (t) abweichende Wanddicke aufweisen.
  3. Bauteil nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens ein Umfangsbereich die Ausgangswanddicke (t) aufweist.
  4. Bauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens ein Umfangsbereich vorgesehen ist, der sich gegenüber einem anderen Umfangsbereich in beide axiale Richtungen erstreckt.
  5. Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Bauteils nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 aus einer rotationssymmetrischen Vorform,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens ein Umfangsbereich der relativ zu wenigstens einem in axialer und radialer Richtung verfahrbaren Umformwerkzeug, vorzugsweise einer Drückrolle, rotierenden Vorform durch Drücken mittels der wenigstens einen Drückrolle in seiner Wanddicke reduziert und das dabei verdrängte Material in einen radial benachbarten Umfangsbereich mit Wanddickenvergrößerung verlagert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass von der wenigstens einen Drückrolle Material in den äußeren Umfangsbereich der Vorform verlagert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der verdickte äußere Umfangsbereich anschließend mittels eines weiteren wenigstens radial von außen zustellbaren Umformwerkzeuges axial verdickt wird.
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