SK165098A3 - Process and device for producing camshafts - Google Patents
Process and device for producing camshafts Download PDFInfo
- Publication number
- SK165098A3 SK165098A3 SK1650-98A SK165098A SK165098A3 SK 165098 A3 SK165098 A3 SK 165098A3 SK 165098 A SK165098 A SK 165098A SK 165098 A3 SK165098 A3 SK 165098A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- cams
- tool
- punches
- recesses
- hollow
- Prior art date
Links
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
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/44—Making other particular articles fancy goods, e.g. jewellery products
-
- 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
- B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
- B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
- B21D26/033—Deforming tubular bodies
-
- 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
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/84—Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
- B21D53/845—Making camshafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L2001/0475—Hollow camshafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Forging (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
Description
Spôsob výroby vačkového hriadeľa a zariadenie na 1 ^vanie tohto spôsobuMethod for producing a camshaft apparatus 1 ^ tion of the method
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka spôsobu výroby podlhovastého telesa, najmä vačkového hriadeľa, ako i zariadenia na uskutočňovanie tohto spôsobu.The invention relates to a method for producing an elongated body, in particular a camshaft, and to an apparatus for carrying out the method.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Je známy rad spôsobov výroby vačkových hriadeľov. V zásade ich možno rozdeliť do dvoch skupín.A number of methods for producing camshafts are known. In principle, they can be divided into two groups.
Do prvej skupiny patrí bežným spôsobom vyrobený vačkový hriadeľ, ktorý sa buď kuje alebo odlieva ako polotovar, a to ako plné teleso alebo tiež ako škrupinový odliatok z tvrdenej liatiny, pričom sa potom obidva uvedené polotovary musia ďalej opracovať, najskôr mechanicky trieskovo, a potom je potrebné zušľachtiť ich povrch následným tepelným spracovaním, a nakoniec je treba brúsiť časti uloženia a vačky. Nedostatkom takto vyrobených vačkových hriadeľov je najmä ich vysoká hmotnosť a v dôsledku toho tiež vysoký moment zotrvačnosti, ktoré sa nepriaznivo prejavujú jednak na ložiskách, napríklad pri zmenách krútiaceho momentu, jednak na vysokých nákladoch spojených s opracovaním polotovaru.The first group comprises a conventional camshaft, which is either forged or cast as a blank, either as a solid body or as a shell cast from hardened cast iron, after which the two blanks must be further machined, first mechanically by chipping, and then it is necessary to refine their surface by subsequent heat treatment, and finally to grind the bearing parts and cams. The drawbacks of the camshafts thus produced are, in particular, their high weight and, consequently, the high moment of inertia, which have an adverse effect on the bearings, for example in torque variations, and on the high costs associated with machining the workpiece.
Do druhej skupiny patria spájané vačkové hriadele, u ktorých sa vačky vyrábajú samostatne a potom sa rôznym spôsobom jednotlivo pripájajú k hriadeľu. Tak je napríklad možné vačky navariť, najmä na dutý hriadeľ, alebo ich za tepla nasadiť na rúrku. U posledného uvedeného spôsobu je známe rúrku, pripadne dutý hriadeľ s nasunutými vačkami, zakladať do nástroja odpovedajúceho tvaru a potom rúrku roztvoriť metódou vnútorného vysokotlakého tvárnenia, čím sa vačky pružne a rúrka plasticky rozšíria, čím sa dosiahne pevné lisované uloženie vačiek na rúrke, prípadne na dutom hriadeli.The second group consists of coupled cam shafts, in which the cams are manufactured separately and then individually connected to the shaft in different ways. Thus, for example, the cams may be welded, in particular onto the hollow shaft, or may be hot-placed on the tube. In the latter process, it is known to place the tube or hollow shaft with the cams inserted into a correspondingly shaped tool and then open the tube by a method of internal high-pressure forming, whereby the cams are elastically expanded and the tube plastically expanded to achieve hollow shaft.
Pri rozpínaní rúrky metódou vnútorného vysokotlakého tvárnenia sa tvárnené duté rúrkové teleso súčasne zaťažuje vnútorným tlakom a axiálnou silou pôsobiacou na jeho konce. Ako tlakový prostriedok sú vhodné kvapaliny alebo elastoméry. Axiálna sila sa obvykle uskutočňuje pomocou tuhých nástrojov, ako sú piesty, razníky a podobne, ktoré priamo alebo nepriamo vyvodzujú tlak na konce polotovaru.When the tube is expanded by the internal high-pressure forming method, the molded hollow tubular body is simultaneously loaded with internal pressure and axial force acting on its ends. Liquids or elastomers are suitable as pressure means. The axial force is usually performed by means of rigid tools, such as pistons, punches and the like, which directly or indirectly apply pressure to the ends of the workpiece.
Príkladné uskutočnenia vyššie uvedeným spôsobom spájaných pripadne takto uskutočnených hriadeľov sú známe zo spisov DE 34 09 541 Al a z DE 35 21 206 Al Spoločné pre oba známe návrhy je, že je treba samostatne zhotovovať upevňované funkčnéExemplary embodiments of the shafts or shafts thus connected as described above are known from DE 34 09 541 A1 and DE 35 21 206 A1.
-2časti, ktorých výroba, najmä v prípade vačiek, je spojená s vysokými nákladmi, nehľadiac na to, že je nákladný aj celý postup, spojený s ich upevňovaním.- parts whose production, in particular in the case of cams, is associated with high costs, notwithstanding that the entire process associated with their fixing is expensive.
Zo spisu US 2 222 762 je ďalej známy spôsob, podľa ktorého sa rúrkové polotovary najskôr zahrejú a potom sa vložia do formy. Po ohreve sa ľahko tvárniaci polotovar pomocou podporného média, plynu alebo kvapaliny, stabilizuje znútra. Axiálne sily, vyvodzované buď pohyblivo vytvorenou formou alebo pomocou na forme nezávislých razníkov, tlačí súčasne polotovar do formy, pričom podporné médium zabezpečuje, že sa ohriaty polotovar nezrúti. Nedostatkom tohto spôsobu je, že je najskôr potrebné polotovar ohriať, aby materiál získal potrebnú plasticitu a mohol byť zatlačený do formy. Tento ohrev, okrem zmeny štruktúry, predstavuje tiež ďalšiu pracovnú operáciu, ktorou sa zvyšujú náklady výroby. Naviac je pracovný tlak vyvodzovaný iba axiálnymi silami, čo má za následok nerovnomerné tečenie materiálu a tým aj nerovnomerné rozdelenie pnutia v polotovare.A method is further known from U.S. Pat. No. 2,222,762 according to which the tubular blanks are first heated and then inserted into a mold. After heating, the easy-forming blank is stabilized from the inside by means of a support medium, gas or liquid. The axial forces exerted either by the movably formed mold or by means of independent punches simultaneously press the blank into the mold, with the support medium ensuring that the heated blank does not collapse. The disadvantage of this method is that it is first necessary to heat the blank to obtain the necessary plasticity and to be pressed into the mold. This heating, in addition to changing the structure, also constitutes another work operation, which increases production costs. Moreover, the working pressure is exerted only by axial forces, which results in an uneven flow of material and thus an uneven stress distribution in the blank.
Zo spisu JP 57 206530 A je známy spôsob výroby vačkového hriadeľa, podľa ktorého sa vopred ohriate duté teleso pomocou tlakovej kvapaliny v jedinej operácii zalisuje do formy. I tu je najskôr treba uskutočniť ohrev; u tohto spôsobu ďalej nenasleduje žiadny ďalší axiálny posuv, čo taktiež vedie k nerovnomernému tečenie materiálu; okrem toho nie je u tohto spôsobu žiadny sled tvárniacich operácií, spôsob obsahuje len jedinú tvárniacu operáciu.JP 57 206530 A discloses a method for producing a camshaft according to which a pre-heated hollow body is pressed into a mold in a single operation by means of a pressurized liquid. Here too, the heating must be carried out first; furthermore, in this method no further axial displacement follows, which also leads to uneven flow of material; furthermore, in this method, there is no sequence of forming operations, the method comprising only a single forming operation.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Problém, riešený vynálezom, spočíva vo vytvorení spôsobu a zariadenia k uskutočneniu tohto spôsobu, ktorým pri znížených výrobných nákladoch, znížených nákladoch na nástroje a zníženom počte pracovných operácii bude možné vyrábať podlhovasté duté telesá so zvýšeným stupňom účinnosti, t. j. pri vyššej produktivite a bez redukcie hrúbky stien.The problem solved by the present invention is to provide a method and apparatus for carrying out the method by which at reduced production costs, reduced tool costs and reduced work operations it will be possible to produce elongated hollow bodies with an increased degree of efficiency, i. j. at higher productivity and without reducing wall thickness.
Tento problém je vyriešený spôsobom zrejmým z význakov hlavného nároku, to znamená, že metóda vysokotlakého tvárnenia sa na rozdiel od stavu techniky nepoužije na rozširovanie dutého hriadeľa za účelom dosiahnutia nalisovaného uloženia, alebo, ako v prípade vynálezu podľa DE 35 21 206 Al, na dosiahnutie prídavného axiálneho spevnenia, ale na jednodielne vytvorenie vydutých časti, s výhodou tvaru vačiek, priamo z materiálu rúrky alebo profilu - zjednodušene, nie však obmedziteľne ďalej označovaných ako “duté teleso”, prípadne “dutý hriadeľ” alebo “hriadeľ” - takže postupným vytváraním vydutýchThis problem is solved in a manner apparent from the features of the main claim, i.e. the high-pressure forming method, unlike the prior art, is not used to extend the hollow shaft in order to achieve a press fit, or, as in the case of DE 35 21 206 A1, additional axial reinforcement, but for one-piece formation of concave parts, preferably cam-shaped, directly from tube or profile material - simplified but not limited to hereinafter referred to as "hollow body" or "hollow shaft" or "shaft" - so by gradually forming concave
-3častí, t.j. vačiek, sa dosahujú tak čo do nákladov veľmi výhodné, ako aj čo do výrobného postupu časovo úsporné možnosti výroby dutého telesa z jediného kusu.-3 parts, i. In this way, the time-saving possibilities of producing a hollow body from a single piece are achieved both in terms of cost and in the manufacturing process.
Pritom je ďalšie vytvorenie vynálezu spoločné pre rôzne možnosti uskutočnenia, podľa ktorých sa dutý hriadeľ tvárni v niekoľkých operáciách, v ktorých sa vačky, pokiaľ ide o ich tvarové zhotovenie a/alebo ich polohu na hriadeli, tvarujú postupne. Ako bude ešte ďalej podrobnejšie vysvetlené, je tým myslené, že na jednej strane je možné vačky jednak postupne dotvarovať do konečného stavu, na druhej strane je však tiež možné tvarovať ich na hriadeli postupne za sebou v požadovanom poradí. Je samozrejmé, že obe tieto možnosti sa tiež môžu prekrývať.A further embodiment of the invention is common to the various embodiments in which the hollow shaft is formed in several operations in which the cams are progressively shaped in terms of their shape and / or their position on the shaft. As will be explained in greater detail below, it is meant that, on the one hand, the cams can be gradually formed into the final state, but on the other hand it is also possible to shape them on the shaft successively in the desired order. It goes without saying that both of these options may also overlap.
Tak môžu byť u výhodného uskutočnenia vynálezu vačky tvarované jedna za druhou smerom od stredu hriadeľa k jeho koncom, čo je možné zvlášť úsporným spôsobom uskutočňovať vo dvojici. Je tiež možné tvarovať vačky smerom od jedného konca hriadeľa k druhému koncu. Významnou výhodou tohto postupu je čo do nákladov výhodná výroba, najmä preto, že odpadá samostatná výroba vačiek a ich kalibrovanie, pričom axiálny prúd materiálu môže bez zábran tiecť do pásma tvárnenia. Prísun materiálu od koncov rúrky v dôsledku axiálneho silového zaťaženia a posuvu podľa vynálezu nie je obmedzovaný predchádzajúcimi dvojicami vačiek, to znamená, že materiál rúrky môže byť bez obmedzenia dosúvaný do príslušného tvárniaceho pásma. Po tvarovaní tohto pásma nasleduje tvarovanie ďalšej dvojice vačiek. Z toho vyplýva výhoda, že axiálne vytváranými napätiami v tlaku je možné dosiahnuť väčšie stupne pretvorenia materiálu rúrky, ktoré ležia nad stupňom jeho ťažnosti. Okrem toho je redukcia hrúbky steny v oblasti pretvárania, t.j. v oblasti tvárnenia vačiek, značne znížená, to znamená, že dochádza k rovnomernému priebehu hrúbky steny, teda dosahuje sa vyššia stabilita súčastí. Na praktické využitie prichádza do úvahy niekoľko možností.Thus, in a preferred embodiment of the invention, the cams can be shaped one after the other from the center of the shaft to its ends, which can be performed in a particularly economical manner in pairs. It is also possible to shape the cams from one end of the shaft to the other end. An important advantage of this process is the cost-effective manufacture, especially since the separate production and calibration of the cams is eliminated, and the axial flow of material can flow into the forming zone without hindrance. The supply of material from the pipe ends due to the axial load and displacement of the invention is not limited by the preceding pairs of cams, i.e. the material of the pipe can be unrestrictedly fed into the respective forming zone. The shaping of this zone is followed by the shaping of another pair of cams. Consequently, the advantage is that greater axial deformations of the tube material which are above the elongation degree can be achieved by the axially compressive stresses. In addition, there is a reduction in wall thickness in the deformation region, i. in the area of cam forming, it is considerably reduced, that is, the wall thickness is uniformly formed, thus achieving greater component stability. There are several possibilities for practical use.
Tak môžu byť vačky z hľadiska svojej polohy zámerne jednotlivo alebo v skupinách tvárnené proti tlaku väčšieho počtu šmýkadiel ovládateľných čo do spätného posuvu alebo podobne.Thus, the cams may be purposely formed individually or in groups in response to the pressure of a plurality of slides which can be actuated in reverse or the like.
V súvislosti s vyššie uvedenou možnosťou postupne tvárniť vačky od strednej časti hriadeľa smerom k jeho koncom platí, že je zvlášť výhodné, že pri riadenom tečení materiálu do vnútorných oblastí, t.j. do strednej časti hriadeľa, nedochádza k žiadnemu veľkému preťahovaniu materiálu so stenčením steny, pretože v priebehu tvárnenia vnútri ležiacich vačiek pri axiálnom prísune materiálu nie je jeho tečenie nijako obmedzované vačkami, ktoré by boli skôr vytvarované. Okrem toho je tak možné vyrábať vačkovéWith respect to the above-mentioned possibility of progressively shaping the cams from the central part of the shaft towards its ends, it is particularly advantageous that in the controlled flow of material into the inner regions, i. to the central part of the shaft, there is no great stretching of the material with a thinning of the wall, since during the forming of the internal cams by axial feeding of material, its flow is not limited by cams that would have been previously formed. In addition, it is thus possible to produce cams
-4hriadele z materiálov nižšej rozťažnosti, s veľkou výškou vačiek, ako i s pomerne veľkým počtom vačkových dvojíc a ložiskových uložení, aké sú napríklad potrebné pre dvanásťvalcové motory. Okrem toho dochádza na konštrukčných súčastiach k menšiemu natlačeniu materiálu a hrúbka ich stien je rovnomernejšia, čo poskytuje aj ďalšiu výhodnú možnosť prípadnej celkovej redukcie hrúbky steny.- shafts of lower extensibility materials, with high cam heights as well as a relatively large number of cam pairs and bearings, such as those required for twelve-cylinder engines. In addition, there is less material compression on the components and their wall thickness is more uniform, which provides a further advantageous possibility of a possible overall reduction of the wall thickness.
Pri realizácii vynálezu je možné použiť rôzne za studená tvárniteľné materiály, ako sú zákazkové polotovary alebo zákazkové rúrky, alebo veľa jednovrstvových materiálov tiež dvojvrstvové materiály - napríklad kombinácie oceľ/oceľ alebo oceľ/hliník, sendvičové duté telesá alebo duté telesá vybavené povlakom; pre kombináciu oceľ/hliník je výhodné, ak tvorí oceľ vonkajšiu a hliník vnútornú vrstvu. Tým sa dosahujú podstatne lepšie vlastnosti polotovaru; oceľový plášť zvyšuje oteruvzdornosť, zlepšuje možnosti tepelného spracovania a krútiaci moment, zatiaľ čo vnútorná vrstva hliníka predstavuje vhodný oporný materiál a je výhodná z hľadiska hmotnosti. Ako viacvrstvový východzí polotovar na tvárnenie výrobku podľa vynálezu môže slúžiť kombinácia s lisovaným uložením, môže však tiež byť vyrobený spoločným pretlačovaním alebo metódou kontinuálneho liatia.In the practice of the invention, various cold-forming materials such as custom blanks or custom tubes, or many single-layer materials, can also be used in two-layer materials - for example steel / steel or steel / aluminum combinations, sandwich hollow bodies or coated hollow bodies; for a steel / aluminum combination, it is preferable that the steel forms an outer layer and the aluminum forms an inner layer. This results in significantly better properties of the blank; the steel jacket increases abrasion resistance, improves heat treatment and torque, while the inner aluminum layer is a suitable support material and is advantageous in terms of weight. Combination with a press fit can serve as a multi-layered starting material for forming a product according to the invention, but can also be produced by co-extrusion or by continuous casting.
U vyššie spomínaného variantu je možné šmýkadlá v požadovanom časovom okamžiku zaťažiť tlakom, podľa potreby buď jednotlivo alebo v dvojici. U výhodnej možnosti uskutočnenia sú šmýkadlá do tlaku i spätne ovládateľné pomocou priradených hydraulických valcov, pričom pri tvarovaní od strednej časti hriadeľa smerom k jeho koncom, pre vnútri ležiace vačky prípadne pre im odpovedajúce vybratie v nástroji, nie sú potrebné žiadne šmýkadlá, pretože tu začína tvarovanie vačiek, a v priebehu tejto doby sú šmýkadlá v ostatných vybratiach dotlačované na vonkajšiu stenu dutého hriadeľa, takže na týchto miestach nemôže dochádzať k žiadnej jeho deformácii; vačky sa na týchto miestach vytvoria neskôr.In the above-mentioned variant, the slides can be subjected to pressure at a desired time, either individually or in pairs. In a preferred embodiment, the slides are both pressurized and retractable by means of the associated hydraulic cylinders, and there is no need for slides when forming from the central part of the shaft towards its ends, for the internal cam or the corresponding recess in the tool, the cams, and during this time the slides in the other recesses are pressed against the outer wall of the hollow shaft so that no deformation can occur at these points; the cams will be created later in these places.
Alternatívne k hydraulickému tlakovému zaťaženiu šmýkadiel, prípadne ich piestov alebo razníkov, môže byť ich spätný chod tiež ovládaný mechanicky, a to pomocou klinovej lišty pohybujúcej sa v zásade rovnobežne vzhľadom na pozdĺžnu os dutého hriadeľa, ktorá je vybavená klinovou vačkou priamo pôsobiacou na razníky tak, že odpovedajúcim pohybom klinovej lišty dôjde k premiestneniu šmýkadiel. To znamená, že aj pomocou tohto uskutočnenia je možné zámerne dosahovať prekrytie momentálne nepoužiteľných vybratí, prípadne uvoľniť tie miesta, na ktorých sa nemá vytvoriť žiadna alebo len jedna vačka.As an alternative to the hydraulic pressure load of the slides, or their pistons or punches, their reversal can also be mechanically controlled by means of a wedge movable substantially parallel to the longitudinal axis of the hollow shaft, which is equipped with a wedge cam directly acting on the punches, that the slides move by moving the wedge accordingly. This means that even with this embodiment it is possible to deliberately achieve an overlap of the currently unusable recesses, or to release those places where no or only one cam is to be formed.
Postupné tvarovanie vačiek znútra a vonkajším smerom môže byť podľa zvlášť výhodnej možnosti vynálezu tiež uskutočnené tak, že sa jednotlivé výrobné operácieThe successive shaping of the cams from the inside and the outside can also be carried out according to a particularly advantageous possibility of the invention in such a way that the individual manufacturing operations are
- 3 uskutočnia v rôznych častiach nástroja, to znamená, že je síce medzi jednotlivými operáciami treba meniť uloženie polotovaru v nástroji, avšak o to jednoduchšie a čo do nákladov výhodnejšie môže byť uskutočnenie nástroja; okrem toho nie sú v tomto prípade potrebné žiadne aktívne prvky, ako sú šmýkadlá a podobne, ktoré sa používajú najmä v prípadoch, kedy sa nevyskytujú žiadne priestorové problémy, pretože pri výrobe hriadeľa napríklad so šiestimi vačkami a ich tvarovanie v dvojiciach znútra vonkajším smerom, sú potrebné v nástroji tri tvárniace nástroje.3 are carried out in different parts of the tool, that is, although it is necessary to vary the placement of the blank in the tool between operations, it is all the more simple and cost-effective to implement the tool; furthermore, no active elements, such as slides and the like, are needed in this case, which are mainly used in cases where there are no spatial problems, because in the production of a six-cam shaft for example and forming it in pairs from the outside. three forming tools in the tool.
Alternatívne môže tiež byť miestne zamerané vytvorenie vačiek uskutočnené pomocou do dutého hriadeľa zavedených vnútorných tŕňov, ktoré potom čo do účinku rovnako ako vyššie uvedené šmýkadlá najskôr bránia tvarovaniu na určitých miestach, na rozdiel od šmýkadiel však z vnútornej časti dutého hriadeľa. Vnútorným tlakom sa jednotlivo zaťažujú len miesta, kde sa majú v danom okamžiku vytvoriť vačky znútra vonkajším smerom tak, že len v týchto miestach môže dôjsť k pretvoreniu dutého hriadeľa; ostatné oblasti nie sú pod tlakom a preto tam tiež nepôsobí žiadna pretvárajúca sila. To znamená, že sa tu nepôsobí proti vnútornému tlaku pomocou šmýkadiel, ale pomocou vnútorného tŕňa sa bráni tomu, aby vnútorná stena dutého hriadeľa v oblastiach vybratia, do ktorých sa príslušné časti momentálne ešte nemajú tvarovať, bola zaťažená tlakom. Tým spôsobuje mechanicky vyvodzovaný axiálny tlak spolu s vnútorným tlakom natlačenie a konečne i požadované tvarovanie len v tých miestach, kde vnútorná stena dutého hriadeľa nie je proti vnútornému tlaku prekrytá vnútorným tŕňom, a kde je v nástroji uskutočnené jedno alebo niekoľko vybratí.Alternatively, locally designed cams may also be provided by means of internal mandrels introduced into the hollow shaft which, once in effect, like the aforementioned slides, initially prevent shaping at certain locations, unlike the slides, however, from the inside of the hollow shaft. The internal pressure is individually loaded only at the points where the cams are to be formed from the inside outwards at a given time, so that only at these points the hollow shaft can be deformed; the other areas are not under pressure and therefore there is no deforming force. That is, the internal pressure is not counteracted by means of slides, but the internal mandrel prevents the internal wall of the hollow shaft from being subjected to pressure in the recess areas into which the respective parts are not yet to be formed. In this way, the mechanically induced axial pressure together with the internal pressure causes the compression and finally the desired shaping only in those places where the inner wall of the hollow shaft is not covered by the inner mandrel against the internal pressure and where one or more recesses are made in the tool.
V praktickom uskutočnení sa s výhodou používajú dva vnútorné tŕne, ktoré je potrebné z oboch strán zasunúť do dutého hriadeľa, a ktoré majú vonkajší priemer dovoľujúci ich zavedenie prípadne zatiahnutie do piestov prenášajúcich mechanické axiálne sily na koncové časti rúrky. Tým je zas umožnené výhodné a čo do miesta postupné tvarovanie vačiek počínajúc od stredu hriadeľa až k jeho koncom. Je samozrejmé, že vnútorné tŕne musia byť vybavené koaxiálnymi priechodnými kanálkami, ktorými môže tlakové prostredie vnikať do dutiny hriadeľa.In a practical embodiment, two internal mandrels are preferably used which are to be inserted from both sides into the hollow shaft and which have an outside diameter allowing their insertion or retraction into the pistons transmitting mechanical axial forces to the end portions of the tube. This in turn makes it possible to advantageously shape the cams starting from the center of the shaft to its ends. Of course, the internal mandrels must be provided with coaxial passageways through which the pressurized environment can enter the shaft cavity.
Toto uskutočnenie vynálezu dovoľuje integrovať v nástroji pomerne veľký počet vybratí pri pomerne nízkych nákladoch.This embodiment of the invention allows a relatively large number of recesses to be integrated at a relatively low cost.
Je tiež potrebné sa zmieniť, že je v rámci vynálezu tiež možné vychádzať z polotovaru, ktorý bol predtvárnený napríklad tlačením a/alebo priečnym valcovaním dutého hriadeľa. Tento postup umožňuje na tých miestach dutého hriadeľa, kde sa majú tvarovaťIt should also be noted that it is also within the scope of the invention to start from a blank which has been preformed by, for example, printing and / or cross-rolling the hollow shaft. This procedure allows the hollow shaft where it is to be shaped
-6vačky, vytvoriť nahromadenie materiálu za účelom, aby sa čelilo redukcii steny a možnej nedostatočnej rozťažnosti materiálu.- the pouches, to create a buildup of material in order to counteract wall reduction and possible under-expansion of the material.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Príkladné uskutočnenia vynálezu sú znázornené na výkresoch, kde obr. 1 predstavuje schematicky základnú konštrukciu nástroja bez prídavných nástrojov, s vloženým polotovarom vo východzom a konečnom stave, v pohľade z boku a v reze, obr. 2 nástroj, vzhľadom na obr. 1 s detailami a s individuálne pomocou hydraulických valcov obojsmerne ovládateľnými šmýkadlami v niekoľkých tvarovacích dutinách, obr. 3 schematicky klinovú lištu na ovládanie razníkov šmýkadiel podľa obr. 2, obr. 4 schematicky v pohľade zhora a v reze polovicu nástroja s niekoľkými úložnými miestami na postupové tvárnenie polotovaru, ktorý je v každom úložnom mieste znázornený v príslušnom stave spracovania, obr. 5 polovica nástroja na ďalšiu variáciu použitia, s uloženým, čiastočne hotovým polotovarom, t.j. dutým hriadeľom, a s vnútornými tŕnami čiastočne prekrývajúcimi vnútornú stenu dutého hriadeľa, a to schematicky v reze a v pohľade zhora, obr. 6 predlisovaný dutý hriadeľ, ktorý môže slúžiť ako východzí polotovar pre ďalšie tvarovanie napríklad v nástroji podľa obr. 1.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. 1 shows schematically the basic construction of the tool without additional tools, with the intermediate product inserted in its initial and final state, in side and sectional view, FIG. 2 shows the tool with respect to FIG. 1 with details and with the aid of hydraulic cylinders individually controlled by slides in several mold cavities, FIG. 3 shows schematically a wedge strip for operating the slide punches according to FIG. 2, FIG. 4 is a diagrammatic top and cross-sectional view of a tool half with a plurality of receiving locations for progressively forming a blank, which is shown in a respective processing state at each receiving location; FIG. 5 shows a tool half for a further variation of use, with the semi-finished, i.e. hollow shaft, and with inner mandrels partially overlapping the inner wall of the hollow shaft, schematically in cross-section and in a top view, FIG. 6 shows a preformed hollow shaft which can serve as a preform for further shaping, for example, in the tool of FIG. First
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Skôr než budú podrobne opísané obrázky na pripojených výkresoch, je potrebné uviesť k nim niektoré základné poznámky. Tak je najskôr treba venovať pozornosť tomu, že na hornej časti obr. 1 a 2 je znázornený polotovar v svojom konečnom tvare, zatiaľ čo v ich dolných častiach je znázornený jeho východzí stav, prípadne na obr. 6 je znázornený jeho počiatočný medzioperačný stav. Pre obr. 1 až 5 je naviac spoločné, že schematicky znázorňujú nástroje, ktoré sú zásadne vhodné pre metódu vysokotlakého vnútorného tvárnenia a s výhodou sú delené v horizontálnej rovine. Sú vybavené tvarovo za sebou nasledujúcimi, ďalej podrobnejšie opísanými vybratiami, t.j. vnútornými dutinami nástroja, do ktorých sa ukladá polotovar, ktorý sa má tvarovať, v danom prípade dutý hriadeľ, ktorý sa potom pomocou stranovo zvonku nástroja usporiadaných a známym spôsobom ovládateľných razníkov vystaví v axiálnom smere čelne pôsobiacim silám, pričom do vnútorného priestoru dutého hriadeľa sa súčasne vtláča tlakové prostredie tak, že polotovar je zaťažený vysokým vnútorným tlakom a axiálnou silou pôsobiacou na konce rúrky. Tým dochádza k žiadúcemu vydutiu v uzatvorenom nástroji. Priemer postranných razníkov je takBefore describing the drawings in detail, some basic remarks should be made. Thus, first of all, it should be noted that at the top of FIG. 1 and 2, the semi-finished product is shown in its final shape, while in its lower parts its initial state is shown, optionally in FIG. 6 shows its initial interoperative condition. For FIG. 1 to 5 it is moreover common that they schematically illustrate tools which are fundamentally suitable for the high pressure internal forming method and are preferably divided in a horizontal plane. They are provided with successive recesses, described in more detail below, i.e. the internal cavities of the tool in which the workpiece to be shaped, in this case a hollow shaft, is deposited, which is then subjected to frontally acting forces in the axial direction by means of punches arranged in a manner known from the tool, it presses the pressure environment so that the workpiece is loaded by high internal pressure and axial force acting on the ends of the tube. This results in a desirable bulge in the closed tool. The diameter of the side punches is thus
-Ί veľký, aby tieto razníky mohli byť zasunuté do nástroja a mohli tlačiť dutý hriadeľ, pričom sú vybavené koaxiálnymi kanálkami, ktorými môže tlakové prostredie prechádzať do dutiny dutého hriadeľa. Razníky sú na svojom voľnom konci vybavené tesniacimi hlavami, slúžiacimi na utesnenie polotovaru, t.j. rúrky, na oboch koncoch a na zavedenie axiálnych síl do polotovaru, ako i na privádzanie tlaku do jeho vnútornej časti. Tlak sa s výhodou aplikuje prostredníctvom multiplikátora s konštrukciou ako u hydraulického valca, a je možné ho zvýšiť, pretože kvapalina sa vo vnútornom priestore multiplikátora stláča, alebo znížiť, keď sa tlak kvapaliny znižuje.-Ί large to allow these punches to be inserted into the tool and to push the hollow shaft, provided with coaxial channels through which the pressurized environment can pass into the hollow shaft cavity. The punches are provided at their free end with sealing heads serving to seal the workpiece, i. tubes at both ends and to introduce axial forces into the blank as well as to apply pressure to the inner part thereof. The pressure is preferably applied by means of a multiplier with a structure similar to that of a hydraulic cylinder, and can be increased because the liquid is compressed in the interior of the multiplier, or reduced as the fluid pressure decreases.
Pre všeobecnú predstavu je na obr. 1 veľmi zjednodušene znázornený nástroj s hornou polovicou i a dolnou polovicou 2, ktoré v uzatvorenom stave vytvárajú dutý priestor 3 ako formu na konečný tvar vačkového hriadeľa. K tomu je treba poznamenať - a to platí aj pre ďalšie znázornenie iných výhodných príkladných uskutočnení vynálezu - že tu sú jednotlivé vačky pre ľahšie pochopenie znázornené v jednej rovine; je samozrejmé, že sú spravidla radiálne uhlovo presadené. V miestach, kde sa majú vytvoriť vačky, je dutý priestor 3 vybavený odpovedajúcimi vybratiami 4, v znázornenom príkladnom uskutočnení len tromi vybratiami 4 preto, že ide o znázornenie princípu riešenia, a do týchto vybratí 4 sa zatláčajú odpovedajúce časti stien dutého hriadeľa. Vybratia tvoria časť celkového počtu vnútorných dutín nástroja (form-nest), do ktorých sa ukladá východzí polotovar.For a general idea, FIG. 1 shows in a simplified manner a tool with an upper half 1 and a lower half 2, which in the closed state form a hollow space 3 as a mold for the final shape of the camshaft. It should be noted - and this also applies to further illustrating other preferred exemplary embodiments of the invention - that the individual cams are shown in one plane for ease of understanding; it is obvious that they are generally radially angularly offset. At the places where the cams are to be formed, the hollow space 3 is provided with corresponding recesses 4, in the illustrated embodiment only three recesses 4, because this is a representation of the principle of solution, and these recesses 4 press corresponding parts of the hollow shaft walls. The recesses form part of the total number of internal tool-cavities (form-nest) in which the precursor stock is placed.
V dolnej polovici obr. 1 je znázornený počiatočný stav s uloženým dutým hriadeľom 5, zatiaľ čo v hornej polovici obr. 1 je znázornený konečný stav s hotovo tvarovanými vačkami 6, teda vačkový hriadeľ vyrobený podľa vynálezu z jedného kusa materiálu. Postranné razníky 7 sú vybavené hlavami 8 a prechodným koaxiálnym kanálikom 9, v reze znázorneným na ľavej strane, ktorým tlakové prostredie vniká do vnútorného priestoru dutého hriadeľa 5.In the lower half of FIG. 1 shows the initial state with the hollow shaft 5 mounted, while in the upper half of FIG. 1 shows a finished state with finished cams 6, i.e. a camshaft made according to the invention in one piece of material. The side punches 7 are provided with heads 8 and a transitional coaxial channel 9, in cross-section shown on the left side, through which the pressurized environment enters the interior of the hollow shaft 5.
U tohto príkladného uskutočnenia sa rúrka ako dutý hriadeľ 5 uloží do nástroja I, 2, ktorý má geometriu vačkového hriadeľa, a vnútorným vysokým tlakom a pomocou axiálneho posuvu materiálu sa tvaruje. To znamená, že dutý hriadeľ 5 sa zo svojho východzieho stavu postupne prevádza do svojho konečného stavu tak, že tlakové razníky 7 dosadajú na čelné plochy dutého hriadeľa 5 a vyvádzajú na ne tlak za súčasného privádzania tlakovej kvapaliny kanálikmi 9. V dôsledku pôsobenia oboch sa prekrývajúcich síl v priebehu zasúvania tlakových razníkov 7 do vnútornej časti nástroja dochádza k pretvoreniu dutej rúrky do znázorneného konečného stavu.In this exemplary embodiment, the tube, as a hollow shaft 5, is inserted into a tool 1, 2 having a camshaft geometry and internal high pressure and is formed by axial material feed. That is, the hollow shaft 5 gradually moves from its initial state to its final state, so that the pressure punches 7 engage and exert pressure on the front surfaces of the hollow shaft 5 while supplying the pressure fluid through the channels 9. As a result of the action of the two overlapping of force during the insertion of the pressure punches 7 into the inner part of the tool, the hollow tube is transformed into the final state shown.
-8U nasledujúcich uskutočnení vynálezu sú na odpovedajúce súčasti použité rovnaké vzťahové značky ako na obr. 1.In the following embodiments of the invention, the same reference numerals as in FIG. First
Ako už bolo vyššie uvedené, u príkladného uskutočnenia podľa obr. 2 pozostáva nástroj z hornej polovice laz dolnej polovice 2, a jeho dutý priestor 3 je vytvorený v geometrii potrebnej na vyrábaný vačkový hriadeľ. Pritom je u tohto príkladného uskutočnenia v nástroji usporiadaných šesť vybratí 4 pre šesť vačiek, ktoré majú byť vyrobené. Kanáliky 9 pre prívod tlakového prostredia nie sú v razníkoch 7/8 kvôli zjednodušeniu znázornené. Vždy u vonkajších, to znamená ku koncom hriadeľa privrátených vybratí 4a, 4b, sú tu usporiadané len schematicky znázornené šmýkadlá 1 la. pripadne 1 lb. ktoré sú vzhľadom k vybratiu posuvné podľa znázornených zdvojených šípiek prakticky v zvislom smere, a to pomocou razníkov _L3a, prípadne 13b. spojených s hydraulickými valcami 12a. 12b. Tým sú šmýkadlá 1 la. 1 lb posuvne ovládateľné v oboch smeroch; vo východzej polohe sa nachádzajú svojou čelnou plochou v polohe na výkrese znázornenej ako horná poloha, to znamená v polohe, v ktorej dosadajú na vonkajšiu stenu uloženého dutého hriadeľa 5. Obe vnútorné vybratia 4 nie sú vybavené žiadnym šmýkadlom.As mentioned above, in the exemplary embodiment of FIG. 2, the tool consists of the upper half of the lower half 2, and its hollow space 3 is formed in the geometry required for the camshaft to be produced. In this embodiment, six recesses 4 for the six cams to be produced are arranged in the tool. The ducts 9 for supplying the pressurized medium are not shown in the punches 7/8 for the sake of simplicity. In each case, the recesses 4a, 4b facing the shaft ends facing the shaft ends only have schematically represented slides 11a. eventually 1 lb. which are displaceable with respect to the recess according to the illustrated double arrows in a practically vertical direction, by means of punches 13a and 13b, respectively. connected to the hydraulic cylinders 12a. 12b. This is a slide 11a. 1 lb movable in both directions; in the starting position, they are located with their front face in the position shown in the drawing as the upper position, i.e. in the position in which they engage the outer wall of the hollow shaft 5. The two inner recesses 4 are not provided with a slide.
Príkladný spôsob výroby je nasledujúci:An exemplary manufacturing method is as follows:
Vzhľadom na to, že sa štyri šmýkadlá 11a. 11b nachádzajú vo vysunutej východzej polohe, vytvarujú sa pri axiálnom posuve materiálu hriadeľa najskôr vnútri ležiacej vačky 6 bez toho, aby tečenie materiálu bolo obmedzené tvárnením vonkajších vačiek, t.j. vačiek ležiacich bližšie ku koncom hriadeľa. Po dokončenom tvarovaní oboch vnútorných vačiek 6 pomocou hydraulických valcov 12b usporiadaných vonkajším smerom od oboch hotovo vytvorených vnútorných vačiek 6, sa odsunú šmýkadlá 1 lb. a na to sa tvarujú ďalšie vačky 6b, pričom ani tu nedochádza k obmedzovaniu axiálneho tečenia materiálu, pretože ešte nedochádza k tvarovaniu vačiek 6a na koncových stranách hriadeľa. V poslednej fáze vysokotlakého vnútorného tvárnenia sa odsunú šmýkadlá 1 la a tvarujú sa odpovedajúce vačky 6a.Since there are four slides 11a. 11b are in the extended starting position, they are formed by the axial displacement of the shaft material first inside the lying cam 6 without the flow of the material being limited by the formation of the outer cams, i.e. cams lying closer to the ends of the shaft. After the two inner cams 6 have been formed with the hydraulic cylinders 12b arranged outwardly from the two finished inner cams 6, the slides 11b are retracted. and for this purpose further cams 6b are formed, whereby the axial creep of the material is not reduced, since the cams 6a are not yet formed on the end faces of the shaft. In the last phase of the high pressure internal molding, the slides 11a are displaced and the corresponding cams 6a are formed.
Miesto hydraulického ovládania šmýkadiel 1 la. 1 lb môžu byť tieto šmýkadlá 1 la. 1 lb tiež ovládané mechanicky. Na tento účel je tu usporiadaná klinová lišta 14 znázornená na obr. 3, na ktorej sú uskutočnené klinové vačky 15a. prípadne 15b. v poradí odpovedajúcom polohe razníkov 13a. 13b. Klinová lišta .14 je v tomto prípade usporiadaná v oblasti hydraulických valcov 12a. 12b a je pohyblivá v smere rovnobežnom s pozdĺžnou osobu dutého hriadeľa 5, pričom klinové vačky 15a. 15b priamo pôsobia na odpovedajúceInstead of hydraulic slide 1 la. 11b may be such slides 11a. 11b also mechanically operated. For this purpose, the wedge strip 14 shown in FIG. 3 in which the wedge cams 15a are provided. optionally 15b. in the order corresponding to the position of the punches 13a. 13b. The wedge 14 is in this case arranged in the region of the hydraulic cylinders 12a. 12b and is movable in a direction parallel to the elongate person of the hollow shaft 5, wherein the wedge cams 15a. 15b directly affect the respondents
-9razníky 13a. prípadne 13b. V takom prípade je potrebný len jediný neznázornený hydraulický valec, ktorý posúva klinovú lištu J4 v smere znázornenom na obr. 3 dvojsmernou horizontálnou šípkou. V polohe znázornenej na obr. 3 sú ražníky 13a. 13b. na ktoré priamo pôsobia klinové vačky 15a. 15b. v zasunutom stave, to znamená v polohe, v ktorej sa najskôr tvarujú vnútorné vačky 6.-9 bumpers 13a. optionally 13b. In this case, only a single hydraulic cylinder (not shown) that moves the wedge bar 14 in the direction shown in FIG. 3 two-way horizontal arrow. In the position shown in FIG. 3 are punches 13a. 13b. on which the wedge cams 15a act directly. 15b. in the retracted state, i.e. in the position in which the inner cams 6 are first formed.
Pri posunutí klinovej lišty 14 smerom doľava (obr. 3) sa za súčasného pôsobenia vnútorného tlaku v dutom hriadeli 5 stlačia šmýkadlá 1 la. 1 lb dolu, pretože ich razníky 13a. pripadne 13b môžu pozdĺž zošikmenia klinových vačiek 15a, prípadne 15b. uhnúť smerom dole.When the wedge bar 14 is moved to the left (FIG. 3), the slides 11a are compressed under the effect of the internal pressure in the hollow shaft 5. 11b below because their punches 13a. optionally 13b may extend along the slope of the wedge cams 15a and 15b, respectively. bend downwards.
Opísaná klinová lišta J_4 umožňuje priame ovládanie v zmysle postupu vysvetleného vyššie v súvislosti s obr. 2, pretože, ako je tiež zrejmé z obr. 3, vnútorné klinové vačky majú kratšie čelné plochy, to znamená, že pri pohybe smerom doľava sa razníky 13b umiestnené pred razníkmi 13a dostávajú do oblasti zošikmenia klinových vačiek 15b skôr než razníky 13a. takže pred vytvorením vačiek 6a dochádza najskôr k vytvoreniu vačiek 6b. K tvárneniu vačiek 6a dochádza až v okamžiku, kedy sa razníky 13a dostanú do oblasti skosenia klinových vačiek 15a.The wedge strip 14 described above allows direct control in the sense of the procedure explained above with reference to FIG. 2, because, as also shown in FIG. 3, the inner wedge cams have shorter faces, i.e., when moving to the left, the punches 13b located in front of the punches 13a reach the tapered cam area 15b rather than the punches 13a. so that before the cams 6a are formed, the cams 6b are first formed. The camming of the cams 6a takes place only when the punches 13a have reached the bevel of the wedge cams 15a.
Na ďalšie zlepšenie tečenia materiálu pri tvarovaní vnútorných vačiek 6 môžu tiež byť šmýkadlami vybavené vybratia 4, ktoré sú odpovedajúcim spôsobom vymedzované prostredníctvom razníkov, ovládaných tu neznázornenými klinovými vačkami usporiadanými medzi klinovými vačkami 15a, 15b.To further improve the creep of the material in forming the inner cams 6, recesses 4 can also be provided with slides, which are correspondingly defined by punches operated by the wedge cams (not shown here) arranged between the wedge cams 15a, 15b.
Obr. 4, na ktorom nie sú znázornené postranné razníky 7/8, predstavuje zvlášť výhodné uskutočnenie vynálezu. V pôdoryse je tu znázornená dolná polovica 2 nástroja s tromi tvarovacími dutinami rôznej geometrie, t.j. rozdielny počet vybratí, pričom v každej dutine je uložený v odpovedajúcej operácii vytvorený vačkový hriadeľ 5. Tvárnenie v jednotlivých tvarovacích dutinách môže prebiehať súčasne alebo postupne.Fig. 4, in which the side punches 7/8 are not shown, represents a particularly preferred embodiment of the invention. In plan view, there is shown the lower half 2 of the tool with three mold cavities of different geometry, i. a different number of recesses, with a camshaft 5 formed in each cavity in a corresponding operation. The shaping in the individual mold cavities may take place simultaneously or sequentially.
Z obr. 4 je zrejmé, že sa znázornená výroba vačkového hriadeľa so šiestimi vačkami uskutočňuje v troch operáciách, pričom dutý hriadeľ 5 sa podrobuje prvej tvarovacej operácii v tvárniacej dutine znázornenej v hornej časti obr. 4, v ktorej sa tvarujú obe vnútorné vačky 6. Takto vytvorený polotovar sa potom prenáša do tvárniacej dutiny znázornenej nižšie, ktorá je vybavená dvoma ďalšími vybratiami 4b. V tejto druhej operácii sa na dutom hriadeli 5 tvarujú ďalšie vačky 6b vtlačovaním materiálu do vybratí 4b. Nakoniec sa dutý hriadeľ 5 prenesie do tvárniacej dutiny vybavenej šiestimi vybratiami 4, 4a, 4b. znázornené v dolnej časti obr. 4, v ktorej sa uskutočňuje konečné tvarovanie.FIG. 4, it is clear that the illustrated production of the six-cam camshaft is performed in three operations, the hollow shaft 5 being subjected to a first shaping operation in the forming cavity shown in the upper part of FIG. 4, in which the two inner cams 6 are formed. The blank thus formed is then transferred to the forming cavity shown below, which is provided with two further recesses 4b. In this second operation, further cams 6b are formed on the hollow shaft 5 by pressing the material into the recesses 4b. Finally, the hollow shaft 5 is transferred to a forming cavity equipped with six recesses 4, 4a, 4b. shown in the lower part of FIG. 4 in which the final shaping is carried out.
- 10Obr. 5 predstavuje taktiež výhodné uskutočnenie vynálezu. Znázorňuje dolnú polovicu 2 nástroja na výrobu vačkového hriadeľa so šiestimi vačkami 6, na ktorom sú dve vnútorné vačky 6 už vytvarované. Tiež pomocou tohto nástroja sa vačky 6 zhotovujú postupne znútra vonkajším smerom. Za týmto účelom sú tu použité dva vnútorné tŕne 16, ktoré v znázornenej polohe medzioperačného postupu sú do dutého hriadeľa 5 zasunuté tak ďaleko, aby v dutine hriadeľa uzatvárali a chránili proti pôsobeniu vysokého vnútorného tlaku tie oblasti, v ktorých sa až v ďalšej operácii majú steny dutého hriadeľa 5 vtláčať do vonkajších vybratí 4a, 4b. Za týmto účelom majú vnútorné tŕne vonkajší priemer, ktorý dovoľuje ich teleskopické zasúvanie do dutého hriadeľa 5 odpovedajúcou vôľou voči jeho vnútornej stene. Na svojom voľnom vnútri ležiacom konci sú vnútorné tŕne 16 vybavené čelným tesnením 17, prípadne klinovými tesniacimi krúžkami, ktoré utesňujú rúrku, prípadne dutý hriadeľ 5, akonáhle dôjde v jeho vnútornej časti ku zvyšovaniu tlaku. Čím vyšší je tlak, tým vyššia je tesniaca sila klinových tesniacich krúžkov; tesniaca sila je teda odvodená od vnútorného tlaku.- 10Fig. 5 also represents a preferred embodiment of the invention. It shows the lower half 2 of the camshaft production tool with six cams 6 on which the two inner cams 6 have already been formed. Also by means of this tool, the cams 6 are produced progressively from the inside outwards. For this purpose, two internal mandrels 16 are used which, in the illustrated position of the in-process procedure, are inserted into the hollow shaft 5 as far as possible to close and protect against high internal pressure those areas in which the walls have walls only in the next operation. hollow shaft 5 to be pushed into the outer recesses 4a, 4b. For this purpose, the inner mandrels have an outer diameter which allows their telescopic insertion into the hollow shaft 5 by a corresponding play with respect to its inner wall. At their free end lying inwardly, the inner mandrels 16 are provided with a face seal 17 or wedge-sealing rings which seal the tube or hollow shaft 5 as soon as pressure increases in its inner part. The higher the pressure, the greater the sealing force of the wedge seal rings; the sealing force is thus derived from the internal pressure.
Razníky 7/8 sú v tomto prípade vytvorené tak, že na jednej strane majú vonkajší priemer, ktorý, ako u dosiaľ opísaných príkladných uskutočnení, dovoľuje zavedenie do vybratia nástroja, teda taký priemer, ktorý približne odpovedá vonkajšiemu priemeru dutého hriadeľa 5, avšak na rozdiel od doteraz opísaných príkladných uskutočnení má rozšírené uskutočnenie, pričom je jeho priemer tak veľký, že sa v ňom môžu obojsmerne teleskopický pohybovať vnútorné tŕne 16. Tak môžu razníky 7/8 obojsmerne vyvodzovať svoju axiálnu silu na koncové čelné časti dutého hriadeľa 5, pri súčasnom posune vnútorných tŕňov 16. Koaxiálny kanálik 9 na tlakové prostredie sa teraz nachádza vždy vo vnútorných tŕňoch 16. Podrobnosti tohto postupu sú zrejmé z uskutočnenia znázorneného v reze na ľavej časti obr. 5.The punches 7/8 in this case are designed to have on one side an outer diameter which, as in the exemplary embodiments described so far, permits introduction into the tool recess, i.e. a diameter which approximately corresponds to the outer diameter of the hollow shaft 5, but from the exemplary embodiments described so far, it has an expanded embodiment, and its diameter is so large that the inner mandrels 16 can be bi-directionally moved therein. Thus, punches 7/8 can exert their axial force on the end faces of the hollow shaft 5 while simultaneously moving The coaxial duct 9 for the pressurized medium is now always located in the inner mandrels 16. The details of this process are apparent from the embodiment shown in section on the left of FIG. 5th
Podľa tejto koncepcie je možné uskutočňovať nasledujúci pracovný postup: Najskôr sa vnútorné tŕne J6 z koncovej časti razníkov 7/8. dosadajúcich na dutý hriadeľ, vysunú do polohy znázornenej na obr. 5 a zasunú sa do dutého hriadeľa 5, čo môže byť uskutočnené pomocou vhodných, tu neznázornených a na vonkajšom konci dutých razníkov 7/8 usporiadaných prvkov, pričom vnútorné tŕne 16 môžu napríklad prechádzať razníkmi 7/8 až k ich vonkajšiemu koncu. Po nasledujúcom vyvodení miestneho vnútorného tlaku sa znázorneným spôsobom vytvoria obe vnútorné vačky.According to this concept, it is possible to carry out the following process: First, the inner mandrels 16 from the end portion of the punches 7/8. that engage the hollow shaft, extend to the position shown in FIG. 5 and are inserted into the hollow shaft 5, which can be carried out by means of suitable elements not shown here and not shown at the outer end of the hollow punches 7/8, wherein the inner mandrels 16 can, for example, pass through the punches 7/8 up to their outer end. Upon subsequent application of local internal pressure, both internal cams are formed as shown.
V ďalšej fáze sa vnútorné tŕne J6 odsunú vonkajším smerom tak ďaleko, až sa uvoľni oblasť ďalších vybratí 4b, takže vnútorný tlak môže teraz pôsobiť na tieto oblastiIn the next phase, the inner mandrels 16 are moved outwardly until the area of the further recesses 4b is released so that the internal pressure can now act on these areas
- 11 dutého hriadeľa 5, do ktorých môžu byť tvarované ďalšie vačky 6b, a to za súčasného axiálneho posuvu materiálu od koncových častí rúrky, pričom vnútorné tŕne 16 sú za účelom doplnenia potrebného množstva materiálu súčasne posúvané smerom dovnútra, aby nedochádzalo k treniu medzi klinovým čelným tesnením ľ7 na vnútorných tŕňoch 16 a vnútornou stenou rúrky.11 of the hollow shaft 5 into which further cams 6b can be formed while simultaneously axially moving the material from the end portions of the tube, the inner mandrels 16 being displaced inwardly in order to replenish the necessary amount of material to avoid friction between the wedge front by sealing 17 on the inner mandrels 16 and the inner tube wall.
Po vytvarovaní tejto druhej dvojice vačiek 6b vždy nasleduje odľahčenie vnútorného tlaku, čím sa tesniaca sila klinových tesniacich krúžkov čelného tesnenia j_7 zníži na minimum pri zachovaní elastického vlastného podielu klinových tesniacich krúžkov. Potom sa vnútorné tŕne 16 odsunú ešte ďalej vonkajším smerom a tvaruje sa ďalšia dvojica vačiek 6a.The formation of this second pair of cams 6b is always followed by a relief of the internal pressure, whereby the sealing force of the wedge-sealing rings of the face seal 17 is minimized while maintaining the elastic intrinsic proportion of the wedge-sealing rings. Thereafter, the inner mandrels 16 are pushed further outwardly to form a further pair of cams 6a.
Aj pri tejto verzii je možné dosiahnuť optimálny prísun materiálu, pretože, ako už bolo uvedené v súvislosti s opísanými príkladnými uskutočneniami, u každého pracovného postupu, pri ktorom dochádza k vytváraniu vačiek postupne v smere od strednej časti dutého hriadeľa smerom k jeho koncovým častiam, môže materiál byť bez zábrany dosúvaný od koncov rúrky, pretože v týchto dosiaľ tlakovo nezaťažených oblastiach zatiaľ nedochádza k jej pretvárneniu.In this version, too, the optimum material supply can be achieved because, as already mentioned in connection with the exemplary embodiments described above, in each operation where the cams are formed progressively away from the central portion of the hollow shaft towards its end portions, the material must be pushed away from the ends of the pipe without restraint, since it is not yet deformed in these areas not yet under pressure.
Len na doplnenie týchto rôznych možností použitia spôsobu podľa vynálezu je na obr. 6 znázornený východzí polotovar pre dutý hriadeľ 5, ktorý má byť tvárnený do tvaru vačkového hriadeľa so šiestimi vačkami, a ktorý je do stavu, znázorneného na obr. 6, vyrobený konvenčnými postupmi, napríklad stláčaním, priečnym valcovaním a podobne, pričom na miestach, na ktorých sa majú vytvoriť vačky, sú nahromadenia 19 materiálu, ktorými sa má čeliť zmenšeniu hrúbky steny a možnej nedostačujúcej rozťažnosti materiálu.Only to supplement these various applications of the method according to the invention, FIG. 6 shows an initial blank for a hollow shaft 5 to be shaped into a six-cam camshaft and in the state shown in FIG. 6, produced by conventional techniques, such as compression, cross-rolling, and the like, where there are accumulations of material 19 at the points where the cams are to be formed to counteract the reduction in wall thickness and possible insufficient material expansion.
««
Taký východzí polotovar sa hodí napríklad na spracovanie v nástroji znázornenom na obr. 1 a 2, pričom v dôsledku nahromadenia materiálu sa znižuje aj axiálne tečenie materiálu.Such a preform is suitable, for example, for processing in the tool shown in FIG. 1 and 2, wherein the axial flow of the material is also reduced due to the accumulation of material.
Priemyslová využiteľnosťIndustrial usability
Vynález slúži najmä na výrobu podlhovastých dutých telies, ktoré nachádzajú široké uplatnenie najmä v automobilovom priemysle.In particular, the invention is for the production of elongated hollow bodies, which are widely used in the automotive industry.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19622372A DE19622372B4 (en) | 1996-06-04 | 1996-06-04 | Method and device for producing camshafts |
PCT/EP1997/002877 WO1997046341A1 (en) | 1996-06-04 | 1997-06-03 | Process and device for producing camshafts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK165098A3 true SK165098A3 (en) | 1999-06-11 |
SK285010B6 SK285010B6 (en) | 2006-04-06 |
Family
ID=7796097
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK1650-98A SK285010B6 (en) | 1996-06-04 | 1997-06-03 | Method of production camshafts with more numbers of cams especially the camshaft and device for the same |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0907436A1 (en) |
JP (1) | JP2001517154A (en) |
KR (1) | KR20000016325A (en) |
CN (1) | CN1222379C (en) |
BR (1) | BR9709540A (en) |
CA (1) | CA2257354A1 (en) |
CZ (1) | CZ295968B6 (en) |
DE (1) | DE19622372B4 (en) |
HU (1) | HUP0001695A3 (en) |
PL (1) | PL330608A1 (en) |
SK (1) | SK285010B6 (en) |
TR (1) | TR199802524T2 (en) |
WO (1) | WO1997046341A1 (en) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19743863A1 (en) * | 1997-10-04 | 1999-04-15 | Schaefer Hydroforming Gmbh | Method and device for producing a hollow shaft with external radial elevations by hydroforming |
DE19810422C1 (en) * | 1998-03-11 | 1999-08-12 | Benteler Werke Ag | Method of forming tubes with spaced bulges |
BE1012328A3 (en) * | 1998-12-09 | 2000-09-05 | Metalart Waterloo Sprl | Method and device for tubular element hydroforming. |
DE19907258C1 (en) * | 1999-02-21 | 2000-09-07 | Saechsische Elektronenstrahl G | Camshaft for motor vehicle engines |
DE19909184C2 (en) * | 1999-03-03 | 2001-08-30 | Saechsische Elektronenstrahl G | Method of manufacturing a camshaft and camshaft produced thereafter |
DE10005690C2 (en) * | 1999-07-09 | 2003-02-06 | Saechsische Elektronenstrahl G | camshaft |
ATE277700T1 (en) * | 1999-03-03 | 2004-10-15 | Se Saechsische Elektronenstrah | METHOD FOR PRODUCING A CAMSHAFT AND CAMSHAFT PRODUCED THEREFROM |
DE19932810C2 (en) * | 1999-07-09 | 2003-01-30 | Saechsische Elektronenstrahl G | Method of manufacturing a camshaft and camshaft produced thereafter |
JP2007260762A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Nisshin Steel Co Ltd | Hydroforming device, and forming method using the device |
DE102007002448B4 (en) * | 2007-01-11 | 2015-04-09 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Method for producing a torsion profile and apparatus for carrying out the method |
EP2692917B1 (en) | 2007-05-10 | 2015-07-08 | Kolon Industries, Inc. | Method of folding filament |
DE102009025023A1 (en) | 2009-06-10 | 2010-12-16 | Neumayer Tekfor Holding Gmbh | Method for producing a camshaft and corresponding camshaft |
NL2004330C2 (en) | 2010-03-03 | 2011-09-06 | Kiss Engineering B V | METHOD FOR MANUFACTURING HYDRO-FORMS A TUBE-SHAPED ELEMENT RUNNING THROUGH A HEARTLINE PROVIDED WITH AT LEAST A LOCALLY DEFECTED PART, AND A DEVICE SUITABLE FOR CARRYING ANY SUCH ANY MIGHT. |
CN102189376B (en) * | 2011-03-22 | 2013-03-06 | 南车戚墅堰机车有限公司 | Novel cam shaft machining process |
EP2907598B1 (en) * | 2014-02-18 | 2016-06-15 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Method for manufacturing a camshaft for an internal combustion engine, by expanding a tubular element with a high pressure fluid and simultaneously compressing the tubular element axially |
CN105689486B (en) * | 2016-03-14 | 2018-03-09 | 南京航空航天大学 | A kind of inside high-pressure forming method and device of multistage continuous large deformation part |
CN109158460A (en) * | 2018-08-22 | 2019-01-08 | 中国原子能科学研究院 | A kind of manufacturing method of bellows |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2222762A (en) * | 1937-04-01 | 1940-11-26 | Dominion Oxygen Company Ltd | Hollow metal bodies and means for producing same |
CH295158A (en) * | 1950-09-18 | 1953-12-15 | Ici Ltd | Method and device for the production of pipe fittings. |
JPS57206530A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-17 | Akihiko Nakamura | Manufacture of cam shaft |
DE3409541A1 (en) * | 1984-03-15 | 1985-11-07 | Gesenkschmiede Schneider Gmbh, 7080 Aalen | Hollow shaft for transmitting torques |
DE3521206A1 (en) * | 1985-06-13 | 1986-12-18 | Sintermetallwerk Krebsöge GmbH, 5608 Radevormwald | Method and apparatus for the production of timing shafts |
CA1289776C (en) * | 1986-07-12 | 1991-10-01 | Geoffrey Michael Suter | Camshaft and method for its production |
DE4309680A1 (en) * | 1993-03-25 | 1994-09-29 | Huber & Bauer Gmbh | Apparatus for the internal high-pressure forming of a tubular blank |
DE4427201C2 (en) * | 1993-11-26 | 1996-09-12 | Ges Innenhochdruckverfahren | Process for the production of hollow camshafts |
-
1996
- 1996-06-04 DE DE19622372A patent/DE19622372B4/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-06-03 SK SK1650-98A patent/SK285010B6/en not_active IP Right Cessation
- 1997-06-03 PL PL97330608A patent/PL330608A1/en unknown
- 1997-06-03 CA CA002257354A patent/CA2257354A1/en not_active Abandoned
- 1997-06-03 WO PCT/EP1997/002877 patent/WO1997046341A1/en active IP Right Grant
- 1997-06-03 JP JP50022298A patent/JP2001517154A/en active Pending
- 1997-06-03 CN CNB971952779A patent/CN1222379C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-03 CZ CZ19983721A patent/CZ295968B6/en not_active IP Right Cessation
- 1997-06-03 BR BR9709540-0A patent/BR9709540A/en not_active Application Discontinuation
- 1997-06-03 TR TR1998/02524T patent/TR199802524T2/en unknown
- 1997-06-03 EP EP97927119A patent/EP0907436A1/en not_active Withdrawn
- 1997-06-03 HU HU0001695A patent/HUP0001695A3/en unknown
- 1997-06-03 KR KR1019980709898A patent/KR20000016325A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ372198A3 (en) | 1999-08-11 |
CZ295968B6 (en) | 2005-12-14 |
CA2257354A1 (en) | 1997-12-11 |
TR199802524T2 (en) | 1999-04-21 |
BR9709540A (en) | 2000-01-11 |
HUP0001695A2 (en) | 2000-09-28 |
CN1221361A (en) | 1999-06-30 |
KR20000016325A (en) | 2000-03-25 |
WO1997046341A1 (en) | 1997-12-11 |
DE19622372B4 (en) | 2006-06-01 |
DE19622372A1 (en) | 1997-12-11 |
CN1222379C (en) | 2005-10-12 |
SK285010B6 (en) | 2006-04-06 |
HUP0001695A3 (en) | 2001-02-28 |
EP0907436A1 (en) | 1999-04-14 |
JP2001517154A (en) | 2001-10-02 |
PL330608A1 (en) | 1999-05-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SK165098A3 (en) | Process and device for producing camshafts | |
EP0873802B1 (en) | Apparatus for hydroforming a metallic tube | |
RU2445181C2 (en) | Method and device for production of hollow body from round billet | |
KR101540814B1 (en) | Method for producing workpiece | |
EP0572105B1 (en) | Method for forming tube-shaped rack bar and device therefor | |
CA2228570A1 (en) | Method and device for producing press-rolled pipes with inner wall thickenings at the ends | |
US20010006000A1 (en) | Method and apparatus for production of hollowed rack bars | |
US20130059167A1 (en) | Bent member and an apparatus and method for its manufacture | |
US20090113977A1 (en) | Method and apparatus for forming of panels and similar parts | |
EP0800874B1 (en) | Bulge forming method and apparatus | |
US6497128B1 (en) | Method of hydroforming a fuel rail for a vehicular fuel delivery system | |
US7237417B2 (en) | Roll preshaping | |
US20200197999A1 (en) | Method and forming system for producing a drum-shaped gear part | |
US20070017267A1 (en) | Apparatus and method for performing a hydroforming process | |
US6116074A (en) | Extrusion arrangement and process for manufacturing hollow-profile workpieces made of metal | |
US20040016281A1 (en) | Method and device for the production of a workpiece with internal toothing, in particular a hollow wheel | |
JP5461990B2 (en) | Method for forming hollow member | |
JP3969001B2 (en) | Manufacturing method of nut for ball screw | |
JP3642232B2 (en) | Fluid pressure molding method, fluid pressure molding apparatus, and body member | |
EP2176012B1 (en) | Method and system for upsetting hollow members | |
JP3601420B2 (en) | Forming method of overhang by hydroforming method | |
JP5037020B2 (en) | Manufacturing method of metal pipe parts | |
RU2152283C1 (en) | Method for making elbow | |
JP2002079324A (en) | Method and apparatus for internal pressure forming hollow metal work | |
SU1225640A1 (en) | Die for finish moulding of semicylinders |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20150603 |