EP1909985B1 - Verfahren zum umformen einer blechronde - Google Patents
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- EP1909985B1 EP1909985B1 EP06762175.5A EP06762175A EP1909985B1 EP 1909985 B1 EP1909985 B1 EP 1909985B1 EP 06762175 A EP06762175 A EP 06762175A EP 1909985 B1 EP1909985 B1 EP 1909985B1
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
-
- 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
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/02—Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49481—Wheel making
Definitions
- the invention relates to a method for forming a sheet metal blank with a central hole, which rests on a plane tool rotating about an axis and has a thickness al and a diameter d1, which is smaller than the diameter of the tool.
- one or more spinning roller (s) preferably first immersed axially in the material of the sheet metal blank and then moved radially outward (this is to be understood that the way pressure roller at least one component of movement in the radial direction), whereby the surface of the circular sheet metal plate radially is enlarged in all directions.
- Such a method is from the DE 1 016 038 C1 known.
- the invention has the object to go new ways in the transformation of sheet metal blanks by means of spinning rollers.
- the diameter is increased by more than 10%, in particular more than 20%.
- the term of the sheet metal blank is not too narrow in view of the part produced by the forming. It is on the one hand possible to produce a flat sheet metal blank.
- the sheet metal blank can be further processed into a gear part.
- the method can be used in a wide variety of fields.
- a preferred application is to enlarge "small" circular blanks as e.g. in Radschüsselherzan for trucks almost as a waste incurred, which would otherwise be scrapped.
- the invention makes use for a different purpose, e.g. for the production of wheeled dishes for smaller commercial vehicles still possible. The resulting cost advantage can not be underestimated.
- Fig. 1 shows a sheet metal blank 1, preferably with a central hole 2, in Fig. 2 on a rotatable about an axis 3 tool 4 (on a spindle not shown here a spinning machine) rests and has a thickness a1 and a diameter d1.
- the sheet metal blank 1 is preferably held on the central hole 2.
- the axial length of the pin 5 may be smaller, equal to or greater than the thickness d1 of the circular sheet metal d1.
- the sheet metal blank 1 is preferably made of a cast iron or other formable by pressing other metal.
- the tool 4 extends radially in all directions beyond the outer circumference of the sheet metal blank 1 with a preferably circular shape. It preferably has a flat surface.
- one or more freely rotatable spinning rollers 7 are arranged, which are deliverable at least axially in the direction x of the workpiece and radially in direction r in superimposed movements.
- the spinning roller 7 is delivered axially in the direction x at a distance from the outer circumference, close to the centric hole or even at the edge of the centric hole, immersed in the workpiece. Then or while it is radially moved in the direction r outward so that it presses material of the sheet metal blank 1 in front of it radially outward.
- the surface of the blank 1 is radially enlarged in all directions, and surprisingly without cracking in the outer peripheral region.
- this process is repeated several times.
- a freely rotatable hold-down roller 8 in the outer peripheral region prevents the blank material from bulging out of the plane of the sheet metal blank 1.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Forging (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen einer Blechronde mit einem zentrischen Loch, die auf einem um eine Achse rotierenden ebenen Werkzeug aufliegt und eine Dicke al sowie einen Durchmesser d1 aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Werkzeugs ist. Dabei werden eine oder mehrere Drückrolle(n) vorzugsweise zunächst axial in das Material der Blechronde eingetaucht und dann radial nach außen bewegt (dies ist so zu verstehen, dass der Weg Drückrolle zumindest eine Bewegungskomponente in radialer Richtung enthält), wodurch die Fläche der Blechronde radial in allen Richtungen vergrößert wird. Ein solches Verfahren ist aus der
DE 1 016 038 C1 bekannt. - Die Erfindung hat die Aufgabe, neue Wege bei der Umformung von Blechronden mittels Drückrollen zu gehen.
- Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
- Es wird aus der Blechronde mit dem Ausgangsdurchmesser d1 und der Dicke a1 ein rotationssymmetrisches Teil, nämlich eine weitere Blechronde mit einem größeren Durchmesser d2 und bis zum Außendurchmesser verringerten Dicke a2 hergestellt.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Es wird der Durchmesser um mehr als 10% insbesondere mehr als 20% vergrößert.
- Der Begriff der Blechronde ist in Hinsicht auf das durch das Umformen hergestellte Teil nicht zu eng zu sehen. Es ist einerseits möglich, eine ebene Blechronde herzustellen. Zudem kann die Blechronde zu einem Getriebeteil weiterverarbeitet werden.
- Das Verfahren kann in verschiedensten Bereichen eingesetzt werden. Eine bevorzugte Anwendung ist das Vergrößern "kleiner" Blechronden, wie sie z.B. bei der Radschüsselherstellung für LKW quasi als Verschnitt anfallen, der ansonsten verschrottet werden müsste. Mit der Erfindung ist dagegen eine Nutzung für einen anderen Zweck, z.B. zur Herstellung von Radschüsseln für kleinere Nutzfahrzeuge noch möglich. Der hierdurch erreichbare Kostenvorteil ist nicht zu unterschätzen.
- Mögliche Anwendungen ergeben sich auch im Bereich der Starterkränze. Bei all diesen Teilen ergeben sich durch die Erfindung neue Lösungsansätze, die z.B. den Materialabfall und damit die Herstellkosten erheblich senken.
- Zwar ist es bekannt, dass sich eine Ronde beim Eintauchen einer Drückrolle etwas aufweitet, so beim Anformen einer Nabe. Das Aufweiten ist aber nur ein Nebeneffekt, der an einem Wiederlagerfutter zum Einspannen der Ronde führt. Zudem wird die Ronde nicht radial nach außen sondern radial nach innen bewegt, so dass kein gezieltes Aufweiten, insbesondere nicht um mehr als die den Unteransprüchen genannten Prozentangaben erfolgt.
- Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt:
-
Fig. 1 eine Metallronde als Ausgangswerkstück; und -
Fig. 2 die Metallronde ausFig. 1 in gestrichelter Darstellung auf einem Werkzeug und mit durchgezogenen Linien nach der Umformung. -
Fig. 1 zeigt eine Blechronde 1, vorzugsweise mit einem zentrischen Loch 2, die inFig. 2 auf einem um eine Achse 3 drehbaren Werkzeug 4 (auf einer hier nicht dargestellten Spindel einer Drückmaschine) aufliegt und eine Dicke a1 sowie einen Durchmesser d1 aufweist. - Die Blechronde 1 ist vorzugsweise am zentrischen Loch 2 gehalten. Hierzu greift in das zentrische Loch zumindest ein Stift 5 ggf. auch spannend ein, an den sich auf der vom Werkzeug abgewandten Seite der Blechronde eine Gegenhaltereinrichtung 6 anschließen kann, der einen größeren Durchmesser aufweist als das zentrische Loch. Die axiale Länge des Stiftes 5 kann kleiner, genauso groß oder größer sein als die Dicke d1 der Blechronde d1. Die Blechronde 1 besteht vorzugsweise aus einem Eisenguss oder einem durch Drücken umformbaren sonstigen Metall.
- Das Werkzeug 4 erstreckt sich radial in allen Richtungen über den Außenumfang der Blechronde 1 mit vorzugsweise kreisrunder Form hinaus. Es hat vorzugsweise eine ebene Oberfläche.
- Oberhalb der Blechronde 1 sind eine oder mehrere frei drehbare Drückrollen 7 angeordnet, die zumindest axial in Richtung x des Werkstückes und radial in Richtung r auch in überlagerten Bewegungen zustellbar sind.
- Sobald das Werkzeug 4 mit der Blechronde 1 eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit erreicht hat, wird die Drückrolle 7 mit einem Abstand zum Außenumfang, nahe zum zentrischen Loch oder sogar am Rand des zentrischen Loches axial in Richtung x zugestellt, wobei sie in das Werkstück eingetaucht. Sodann oder dabei wird sie radial in Richtung r nach außen bewegt, so dass sie Material der Blechronde 1 vor sich her radial nach außen drückt. Derart wird die Fläche der Ronde 1 radial in allen Richtungen vergrößert, und zwar überraschenderweise ohne Rissbildung im Außenumfangsbereich.
- Vorzugsweise wird dieser Vorgang mehrfach wiederholt.
- Eine frei drehbare Niederhalterolle 8 im Außenumfangsbereich verhindert, dass sich das Rondenmaterial aus der Ebene der Blechronde 1 vorwölbt.
-
- Blechronde
- 1
- Loch
- 2
- Achse
- 3
- Werkzeug
- 4
- Stift
- 5
- Gegenhalter
- 6
- Drückrollen
- 7
- Niederhalterolle
- 8
- Dicke
- a1, a2
- Durchmesser
- d1, d2
Claims (6)
- Verfahren zum Umformen einer Blechronde (1), die auf einem um eine Achse (3) rotierenden ebenen Werkzeug (4) aufliegt und eine Dicke a1 sowie einen Durchmesser d1 aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Werkzeugs (4) ist, wobei mindestens eine Drückrolle (7) axial in das Material der Blechronde (1) eingetaucht und radial nach außen bewegt wird, so dass die Fläche der Blechronde (1) radial in allen Richtungen vergrößert wird, so dass aus der Blechronde (1) mit dem Ausgangsdurchmesser d1 und der Dicke a1 ein rotationssymmetrisches Teil, nämlich eine weitere Blechronde mit einem größeren Durchmesser d2 und bis zum Außenumfang verringerten Dicke a2 geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der weiteren Blechronde mit größerem Durchmesser die Drückrolle (7) nahezu einem, einen Stift (5) zum verdrehsicheren Halten aufnehmenden zentrischen Loch (2) oder an dessen Rand in die Blechronde mit kleinerem Durchmesser eintaucht und unter Ausbildung der verringerten Dicke a2 radial nach außen bewegt wird, wobei der Durchmesser d2 um mehr als 10% größer ist als der Ausgangsdurchmesser d1, wobei mittels einer oder mehrerer frei drehbarer Niederhalterollen (8) ein Auswandern des Rondenmaterials in axialer Richtung verhindert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zustellen der wenigstens einen Drückrollen (7) radial von innen nach außen mehrfach wiederholt wird.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren Metallronden mit einem größeren Durchmesser als die Ausgangsronde hergestellt werden.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren Verschnittteile bzw. -ronden der Felgenherstellung aufgearbeitet werden.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren Getriebeteile mit einem größeren Durchmesser als die Ausgangsronde hergestellt werden.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren Starterkränze mit einem größeren Durchmesser als die Ausgangsronde hergestellt werden.
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Opponent name: LEIFELD METAL SPINNING AG Effective date: 20150129 |
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