SK285010B6 - Method of production camshafts with more numbers of cams especially the camshaft and device for the same - Google Patents

Method of production camshafts with more numbers of cams especially the camshaft and device for the same Download PDF

Info

Publication number
SK285010B6
SK285010B6 SK1650-98A SK165098A SK285010B6 SK 285010 B6 SK285010 B6 SK 285010B6 SK 165098 A SK165098 A SK 165098A SK 285010 B6 SK285010 B6 SK 285010B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
hollow shaft
cams
pressure
tool
recesses
Prior art date
Application number
SK1650-98A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK165098A3 (en
Inventor
Michael Seifert
Thomas Werle
Original Assignee
Htm H�Rtetechnik & Metallbearbeitung Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Htm H�Rtetechnik & Metallbearbeitung Gmbh filed Critical Htm H�Rtetechnik & Metallbearbeitung Gmbh
Publication of SK165098A3 publication Critical patent/SK165098A3/en
Publication of SK285010B6 publication Critical patent/SK285010B6/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/44Making other particular articles fancy goods, e.g. jewellery products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping 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
    • B21D26/033Deforming tubular bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/84Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
    • B21D53/845Making camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0475Hollow camshafts

Abstract

Described is the method and device for producing longitudinal hollow body components, not only with a saving in tooling and working steps but also with increased efficiency, projections or cams (6) from a hollow shaft (5) are made by high internal pressure forming in such a way that the form and/or position of the projections (6) can be shaped in several steps.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu výroby podlhovastého dutého hriadeľa s väčším počtom vačiek, najmä vačkového hriadeľa, ako i zariadenia na uskutočňovanie tohto spôsobu.The invention relates to a method for manufacturing an elongated hollow shaft with a plurality of cams, 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 zošľachtiť 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, pri 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. Pri poslednom uvedenom spôsobe je známe rúrku, prípadne dutý hriadeľ s nasunutými vačkami, zakladať do nástroja zodpovedajúceho tvaru a potom rúrku roztvoriť metódou vnútorného vysokotlakého tvárnenia, čim sa vačky pružne a rúrka plasticky rozšíria, čim 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 slid in the tool of the corresponding shape and then open the tube by the internal high-pressure forming method, whereby the cams are elastically and the tube plastically expanded to achieve a firm press fit. 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 uvedeným spôsobom spájaných, prípadne 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 funkčné časti, ktorých výroba, najmä v prípade vačiek, je spojená s vysokými nákladmi, nehľadiac na to, že je nákladný aj celý postup, spojený s ich upevňovaním.Exemplary embodiments of shafts to be coupled or executed in this way are known from DE 34 09 541 A1 and DE 35 21 206 A1. Common to both known designs is that fixed functional parts need to be manufactured separately, the production of which, especially in the case of cams, is associated with high costs, notwithstanding that the entire process associated with their mounting 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. Tento patent špecifikuje spôsob výroby dutých telies s použitím vnútorného tlaku a teleso je pod vysokým osovým tlakom. Postup vydúvania môže byť súčasný alebo samostatný pre dve alebo viaceré časti dutého hriadeľa. Navyše je pracovný tlak vyvodzovaný iba a xiálnymi silami, čo má za následok nerovnomerné tečenie materiálu a tým aj nerovnomerné rozdelenie pnutia v polotovare. Tento patent nerieši charakteristický spôsob tvarovania vačiek, ktorý by začínal v strednej časti a dutého hriadeľa a ďalej postupoval k jeho koncom. Aj keď je tu uvedený všeobecný návod ako podrobiť duté teleso osovému tlaku, nie je tu nič uvedené o podávaní materiálu do všetkých rozšírených miest. Jedným z problémov, ktoré vznikajú pri rozpínaní dutého hriadeľa opísaným spôsobom, je stenčovanie jeho steny.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. This patent specifies a method of manufacturing hollow bodies using internal pressure and the body is under high axial pressure. The swelling procedure may be simultaneous or separate for two or more parts of the hollow shaft. In addition, the working pressure is exerted only by xial forces, resulting in an uneven flow of material and thus an uneven stress distribution in the blank. This patent does not solve the characteristic method of shaping the cams, which would start in the central part and the hollow shaft and proceed to its ends. Although there is general guidance on how to subject the hollow body to axial pressure, there is nothing about feeding the material to all extended locations. One of the problems that arise when expanding the hollow shaft in the manner described is the thinning of its wall.

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 tuje najskôr treba uskutočniť ohrev; pri tomto spôsobe ďalej nenasleduje žiadny ďalší axiálny posuv, čo taktiež vedie k nerovnomernému tečenie materiálu; okrem toho nie je pri tomto spôsobe žiadny sled tvárniacich operácií, spôsob obsahuje len jedinú tvárniacu operáciu a nie postup, podľa ktorého sa podáva materiál pri použití osových síl dôležitých na odstránenie ztešovania materiálu.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. It must first be heated; furthermore, in this method no further axial displacement follows, which also leads to uneven flow of material; furthermore, there is no sequence of forming operations in this method, the method comprising only a single forming operation and not a process by which the material is fed using axial forces important to eliminate material congestion.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Problém, riešený vynálezom, spočíva vo vytvorení spôsobu a zariadenia na uskutočnenie tohto spôsobu, ktorým pri znížených výrobných nákladoch, znížených nákladoch na nástroje a zníženom počte pracovných operácií 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, keď spôsob výroby podlhovastého dutého hriadeľa s väčším počtom vačiek najmä vačkového hriadeľa, vysokotlakovým vnútorným tvárnením, pri ktorom sa dutý hriadeľ, ktorý sa má tvarovať, vkladá do aspoň dvojdielneho nástroja a pomocou súosovo a vnútorne usporiadaných tlakových razníkov s tesniacimi hlavami sa na neho pôsobí osovými silami, pričom do vnútornej časti dutého hriadeľa súosovými kanálikmi v tlakovom razníku a v tesniacej hlave sa privádza tlakové prostredie, pričom tlakové razníky a ich tesniace hlavy majú priemer dovoľujúci ich zasunutie do aspoň dvojdielneho nástroja a vačky sa jednotlivo alebo vo dvojiciach postupne za sebou tvarujú do od stredovej časti dutého hriadeľa smerom k jeho koncom, za postupného osového posuvu materiálu dutého hriadeľa do vytvarovaných vačiek.This problem is solved by a method apparent from the features of the main claim, when a method of manufacturing an elongated hollow shaft with a plurality of cams, in particular a camshaft, by high pressure internal forming, wherein the hollow shaft to be shaped is inserted into at least two piece tool and coaxially and internally The pressure punches with sealing heads are subjected to axial forces, the inner part of the hollow shaft being coaxial channels in the pressure punch and the sealing head being supplied with a pressure environment, the pressure punches and their sealing heads having a diameter allowing them to be inserted into at least two-piece tool and cam. are individually or in pairs successively formed into a central portion of the hollow shaft towards its ends, progressively axially advancing the hollow shaft material into the formed cams.

Je výhodné, ak tvarovací proces podlhovastého dutého hriadeľa sa začína od aspoň na jednom konci hriadeľa usporiadaného tlakového razníka na najviac vzdialených vačkách v stredovej časti dutého hriadeľa a postupne sa ďalej uskutočňuje smerom k tlakovému razníku.It is preferred that the shaping process of the elongated hollow shaft starts from at least one shaft end of the arranged punch on the most distal cams in the central portion of the hollow shaft and is progressively carried out towards the punch.

Je výhodné, ak spôsob výroby podlhovastého dutého hriadeľa sa realizuje tak, že vonkajšie vačky sa tvarujú proti tlaku niekoľkých tlakových a/alebo vratne posuvných šmýkadiel buď jednotlivo, alebo v dvojici za sebou.Advantageously, the method for producing the elongated hollow shaft is realized in such a way that the outer cams are formed against the pressure of a plurality of pressure and / or reciprocating slide slides either individually or in pairs in succession.

Je výhodné, ak spôsob výroby podlhovastého dutého hriadeľa sa realizuje tak, že jednotlivé výrobné operácie sa uskutočňujú v rôznych častiach aspoň dvojdielneho nástroja.Advantageously, the method for manufacturing the elongated hollow shaft is realized in such a way that the individual manufacturing operations are carried out in different parts of the at least two-piece tool.

Je výhodné, ak spôsob výroby podlhovastého dutého hriadeľa sa realizuje tak, že miestne smerované tvarovanie vačiek sa riadi pomocou aspoň jedného vnútorného tŕňu, ktorý sa zavedie do dutého hriadeľa, je v ňom pozdĺžne posuvný a prekrýva polohy, v ktorých sa práve netvarujú žiadne vačky.Advantageously, the method for producing the elongated hollow shaft is implemented such that the locally directed shaping of the cams is controlled by means of at least one inner mandrel, which is introduced into the hollow shaft, is longitudinally displaceable therein and overlaps positions in which no cams are currently being formed.

Je výhodné, ak spôsob výroby podlhovastého dutého hriadeľa sa realizuje tak, že sa tvaruje viacstenný dutý polotovar.Advantageously, the method for producing the elongated hollow shaft is realized by forming a multi-walled hollow blank.

Spôsob výroby podlhovastého dutého hriadeľa s väčším počtom vačiek, najmä vačkového hriadeľa, vysokotlakovým vnútorným tvárnením, obsahujúci aspoň dvojdielny nástroj na vloženie a tvarovanie dutého hriadeľa, pričom tento aspoň dvojdielny nástroj na vloženie a tvarovanie dutého hriadeľa, je vybavený vybraniami na vkladanie vznikajúcich vačiek, a dva súosové ale protiľahlo usporiadané a jednotlivo na konce dutého hriadeľa pôsobiace tlakové razníky s tesniacimi hlavami vybavenými súosovými kanálikmi na pri privedenie tlakového prostredia do vnútorného priestoru dutého hriadeľa, je realizovaný zariadením, ktoré je charakterizované tým, že obsahuje aspoň jeden v dutom hriadeli a v tlakových razniciach a tesniacich hlavách pozdĺžne pohyblivý a do jednotlivého konca dutého hriadeľa zasúvateľný dutý vnútorný tŕň, ktorý je aspoň na svojom konci, zasahujúcim do dutého hriadeľa, vybavený vždy čelným tesnením dosadajúcim na vnútornú stenu dutého hriadeľa.A method for producing an elongated hollow shaft having a plurality of cams, in particular a camshaft, by high pressure internal forming, comprising at least a two-piece hollow shaft insertion and shaping tool, the at least two-piece hollow shaft insertion and shaping tool being provided with recesses for inserting two coaxial but oppositely arranged and individually acting hollow shaft press punches with sealing heads equipped with coaxial channels for introducing a pressurized environment into the interior of the hollow shaft, is realized by a device characterized in that it comprises at least one hollow shaft and pressure dies and the sealing heads of a longitudinally movable hollow inner mandrel which is retractable into the individual end of the hollow shaft and which at least at its end extending into the hollow shaft is provided with a face-to-face seal on the inner wall of the hollow shaft.

Je výhodné, ak zariadenie na uskutočnenie spôsobu výroby podlhovastého dutého hriadeľa s väčším počtom vačiek, najmä vačkového hriadeľa, vysokotlakovým vnútorným tvárnením, obsahuje pohyblivé šmýkadlo pohyblivé kolmo na os dutého hriadeľa aspoň do niektorého z vybratí. Je výhodné, ak zariadenie na uskutočnenie spôsobu výroby podlhovastého dutého hriadeľa s väčším počtom vačiek, najmä vačkového hriadeľa, vysokotlakovým vnútorným tvárnením, obsahuje aspoň jeden aspoň dvojdielny nástroj so sústavou tvárniacich dutín s rozdielny počtom vybratí.Advantageously, the device for carrying out a method for producing an elongated hollow shaft with a plurality of cams, in particular a camshaft, by high pressure internal forming comprises a movable slide movable perpendicular to the axis of the hollow shaft at least into one of the recesses. Advantageously, the apparatus for carrying out a method for producing an elongated hollow shaft with a plurality of cams, in particular a camshaft, by high pressure internal forming comprises at least one at least two-piece tool with a set of forming cavities with different recesses.

Je výhodné, ak zariadenie na uskutočnenie spôsobu výroby podlhovastého dutého hriadeľa s väčším počtom vačiek, najmä vačkového hriadeľa, vysokotlakovým vnútorným tvárnením, obsahuje aspoň dvojdielny nástroj, ktorý je vybavený sústavou tvárniacich dutín s postupne vzrastajúcim počtom vybratí.Advantageously, the apparatus for carrying out a method for producing an elongated hollow shaft with a plurality of cams, in particular a camshaft, by high pressure internal forming comprises at least a two-piece tool provided with a set of forming cavities with a gradually increasing number of recesses.

Je výhodné, ak súosové kanáliky v tlakových razniciach a tesniacich hlavách majú priemer umožňujúci zasúvanie vnútorných tŕňov do dutého hriadeľa .It is preferred that the coaxial channels in the pressure dies and the sealing heads have a diameter allowing the insertion of the inner mandrels into the hollow shaft.

Je tiež potrebné sa zmieniť, že je v rámci vynálezu tiež možné vychádzať z polotovaru, ktorý bol predtvámený napríklad tlačením a/alebo priečnym valcovaním dutého hriadeľa. Tento postup umožňuje na tých miestach dutého hriadeľa, kde sa majú tvarovať vačky, vytvoriť nahromadenie materiálu s cieľom čeliť redukcii steny a možnej nedostatočnej rozťažnosti materiálu.It 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 to build up material at the points of the hollow shaft where the cams are to be formed 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 východiskovom a konečnom stave, v pohľade z boku a v reze, obr. 2 nástroj, vzhľadom na obr. 1 s detailmi a s individuálne pomocou hydraulických valcov obojsmeme 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 tŕňmi čiastočne prekrývajúcimi vnútornú stenu dutého hriadeľa, a to schema ticky v reze a v pohľade zhora, obr. 6 predlisovaný dutý hriadeľ, ktorý môže slúžiť ako východiskový polotovar na 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 individual hydraulic cylinders, double-sided slide 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 a half of a tool for another variation of use, with the semi-finished, semi-finished, stored. j. 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 východiskový stav, prípadne na obr. 6 je znázornený jeho počiatočný medzioperačný stav. Pre obr. 1 až 5 je navyše spoločné, že schematicky znázorňujú nástroje, ktoré sú zásadne vhodné na metódu vysokotlakého vnútorného tvárnenia a výhodne 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 žiaducemu vydutiu v uzatvorenom nástroji. Priemer postranných razníkov je taký veľký, aby tieto razníky mohli byť zasunuté do nástroja a mohli tlačiť dutý hriadeľ, pričom sú vybavené koaxiálnymi kanálikmi, 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 pri hydraulickom valci, a je možné ho zvýšiť, pretože kvapalina sa vo vnútornom priestore multiplikátora stláča, alebo znížiť, keď sa tlak kvapaliny znižuje.Before 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 starting 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. j. 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 such that the punches can be inserted into the tool and can press 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. j. 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 dvojdielny nástroj s hornou polovicou 1 a dolnou polovicou 2, ktoré v uzatvorenom stave vytvárajú dutý priestor 3 ako formu na konečný tvar vačkového dutého hriadeľa 5. 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 zodpovedajúcimi vybratiami 4, v znázornenom príkladnom uskutočnení len tromi vybratiami 4 preto, že ide o znázornenie princípu riešenia, a do týchto vybratí 4 sa zatláčajú zodpovedajúce časti stien dutého hriadeľa. Vybratia tvoria časť celkového počtu vnútorných dutín nástroja (form-nest), do ktorých sa ukladá východiskový polotovar.For a general idea, FIG. 1 shows a simplified two-part 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 cam hollow shaft 5. This is to be noted - and this also applies to further illustrating other preferred embodiments of the invention - that the individual cams are shown in a single plane for ease of understanding; it is obvious that they are generally radially angularly offset. In 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 the corresponding parts of the hollow shaft walls are pushed into these recesses 4. The recesses form part of the total number of internal tool cavities (form-nest) in which the precursor stock is stored.

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. Tlakové razníky 7 sú vybavené tesniacimi hlavami 8 a prechodným súosovým 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 pressure punches 7 are provided with sealing heads 8 and a transverse coaxial channel 9, in cross-section shown on the left side, through which the pressurized medium enters the interior of the hollow shaft 5.

Pri tomto príkladnom uskutočnení sa rúrka ako dutý hriadeľ 5 uloží do hornej polovice dvojdielneho nástroja 1, a dolnej polovice dvojdielneho nástroja 2, ktorý má geo metriu vačkového hriadeľa, a vnútorným vysokým tlakom a pomocou axiálneho posuvu materiálu sa tvaruje. To znamená, že dutý hriadeľ 5 sa zo svojho východiskového stavu postupne prevádza do svojho konečného stavu tak, že tlakové razníky 7 dosadajú na čelné plochy dutého hriadeľa 5 a vyvodia na ne tlak za súčasného privádzania tlakovej kvapaliny súosovými kanálikmi 9 V dôsledku pôsobenia oboch sa prekrývajúcich síl v priebehu zasúvania tlakových raznfkov 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 the upper half of the two-part tool 1, and the lower half of the two-part tool 2 having the camshaft geometry and internal high pressure and shaped by axial material feed. That is, the hollow shaft 5 gradually moves from its starting 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 coaxial channels 9 due to the action of both overlapping of force during the insertion of the dies 7 into the inner part of the tool, the hollow tube is transformed into the final state shown.

Pri nasledujúcich uskutočneniach vynálezu sú na zodpovedajúce 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 uvedené, pri príkladnom uskutočnení podľa obr. 2 dvojdielny nástroj pozostáva z hornej polovice nástroja laz dolnej polovice nástroja 2, a jeho dutý priestor 3 je vytvorený v geometrii potrebnej na vyrábaný vačkový hriadeľ. Pritom je pri tomto príkladnom uskutočnení v nástroji usporiadaných šesť vybraní 4 pre šesť vačiek, ktoré majú byť vyrobené. Súosové kanáliky 9 na prívod tlakového prostredia nie sú v tlakových raznikoch 7 kvôli zjednodušeniu znázornené. Vždy pri vonkajších, to znamená ku koncom dutého hriadeľa privrátených vybratí 4, 4a, sú tu usporiadané len schematicky znázornené vonkajšie šmýkadlá 11a, prípadne vnútorné šmýkadlá 11b, ktoré sú vzhľadom na vybratie posuvné podľa znázornených zdvojených šípok prakticky v zvislom smere, a to pomocou vonkajšej tlačnej tyče 13a, prípadne vnútornej ťažnej tyče 13b, spojených s hydraulickými vonkajšími a vnútornými hydraulickými valcami 12a, 12b. Tým sú šmýkadlá 11a, 11b posuvne ovládateľné v oboch smeroch; vo východiskovej 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 already mentioned, in the exemplary embodiment of FIG. 2, the two-part tool consists of the upper tool half laz of the lower tool 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. For the sake of simplicity, the coaxial ducts 9 for supplying the pressurized medium are not shown in the dies 7 for the sake of simplicity. Each of the outer recesses 4, 4a facing the ends of the hollow shaft, only the outer slides 11a or the inner slides 11b, which are displaceable practically in the vertical direction with respect to the recessed double arrows, are schematically shown here. a push rod 13a or an inner drawbar 13b connected to the hydraulic outer and inner hydraulic cylinders 12a, 12b. Thereby the slides 11a, 11b are displaceably operable 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 dve vnútomélla a dve vonkajšie šmýkadlá 11b nachádzajú vo vysunutej východiskovej 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 vnútorných hydraulických valcov 12b usporiadaných vonkajším smerom od oboch hotovo vytvorených vačiek 6, sa odsunú vnútorné šmýkadlá 11b, a na to sa tvarujú ďalšie vonkajšie vačky 6b, pričom ani tu nedochádza k obmedzovaniu axiálneho tečenia materiálu, pretože ešte nedochádza k tvarovaniu vonkajších vačiek 6a na koncových stranách hriadeľa. V poslednej fáze vysokotlakého vnútorného tvárnenia sa odsunú vonkajšie šmýkadlá 11a a tvarujú sa zodpovedajúce vonkajšie vačky 6a.Since the two inner cams and the two outer slides 11b are in the extended starting position, they are formed initially inside the cam 6 without axial displacement of the shaft material without the flow of the material being limited by the formation of the outer cams, t. j. cams lying closer to the ends of the shaft. After the two inner cams 6 have been molded with the outer hydraulic cylinders 12b outwardly from the two finished cams 6, the inner slides 11b are displaced, and the outer cams 6b are shaped therefrom, yet the axial flow of the material is not reduced, yet there is no shaping of the outer cams 6a at the end sides of the shaft. In the last phase of the high pressure internal molding, the outer slides 11a are displaced and the corresponding outer cams 6a are formed.

Miesto hydraulického ovládania vonkajších šmýkadiel 11a a vnútorných šmýkadiel 11b môžu byť tieto šmýkadlá 11a, 11b tiež ovládané mechanicky. Na tento účel je tu usporiadaná klinová lišta 14 znázornená na obr. 3, na ktorej sú uskutočnené klinové vačky, vonkajšia klinová vačka 15a, pripadne vnútorná klinová vačka 15b, v poradí zodpovedajúcom polohe vonkajšej tlačnej tyče 13a a vnútornej ťažnej tyče 13b. Klinová lišta 14 je v tomto prípade usporiadaná v oblasti hydraulických valcov, vnútorného hydraulického valcal2a a vonkajšieho hydraulického valca, 12b a je pohyblivá v smere rovnobežnom s pozdĺžnou osobu dutého hriadeľa 5, pričom vonkajšie klinové vačky 15a, a vnútorné klinové vačky 15b priamo pôsobia na zodpovedajúce vonkajšie tlačné tyče 13a, prípadne vnútorné ťažné tyče 13b. V takom prípade je potrebný len jediný neznázomený hydraulický valec, ktorý posúva klinovú lištu 14 v smere znázornenom na obr. 3 dvojsmernou horizontálnou šípkou. V polohe znázornenej na obr. 3 sú vonkajšie tlačné tyče 13a a vnútorné ťažné tyče 13b, na ktoré priamo pôsobia vonkajšie a vnútorné klinové vačky 15a, 15b, v zasunutom stave, to znamená v polohe, v ktorej sa najskôr tvarujú vačky 6.Instead of the hydraulic actuation of the outer slides 11a and inner slides 11b, these slides 11a, 11b can also be mechanically operated. For this purpose, the wedge strip 14 shown in FIG. 3, in which the wedge cams, the outer wedge cam 15a, or the inner wedge cam 15b, respectively, are arranged in the order corresponding to the position of the outer push rod 13a and the inner pull rod 13b. The wedge 14 in this case is arranged in the region of the hydraulic cylinders, the inner hydraulic cylinder and the outer hydraulic cylinder, 12b and is movable in a direction parallel to the elongated person of the hollow shaft 5, the outer wedge cams 15a and the inner wedge cams 15b directly acting on the corresponding the outer push rods 13a, or the inner pull rods 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, the outer thrust rods 13a and inner thrust rods 13b on which the outer and inner wedge cams 15a, 15b are directly applied are in the retracted state, i.e. in the position in which the 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 vonkajšie a vnútorné šmýkadlá 11a, 11b dolu, pretože ich vonkajšia tlačná tyč 13a, prípadne vnútorná ťažná tyč 13b, môže pozdĺž zošikmenia vonkajších klinových vačiek 15a, prípadne vnútorných klinových vačiek 15b, uhnúť smerom dole.When the wedge bar 14 is moved to the left (FIG. 3), the external and internal slides 11a, 11b are compressed under the internal pressure in the hollow shaft 5, since their outer thrust rod 13a or the inner drawbar rod 13b can along the bevel of the outer wedge the cams 15a, or the inner wedge cams 15b, bend downwards.

Opísaná klinová lišta 14 umožňuje priame ovládanie v zmysle postupu vysvetleného v súvislosti s obr. 2, pretože, ako jc tiež zrejmé z obr. 3, vnútorné klinové vačky majú kratšie čelné plochy, to znamená, že pri pohybe smerom doľava sa vnútorné ťažné tyče 13b umiestnené pred vonkajšími tlačnými tyčami 13a dostávajú do oblasti zošikmenia klinových vačiek 15b skôr než vonkajšie tlačné tyče 13a, takže pred vytvorením vonkajších vačiek 6a dochádza najskôr k vytvoreniu ďalších vonkajších vačiek 6b. K tvárneniu vonkajších vačiek 6a dochádza až v okamihu, keď sa vonkajšie tlačné tyče 13a dostanú do oblasti skosenia vonkajších klinových vačiek 15a.The wedge strip 14 described above allows direct actuation in the sense of the procedure explained with reference to FIG. 2 because, as is also apparent from FIG. 3, the inner wedge cams have shorter faces, i.e., when moving to the left, the inner traction rods 13b positioned in front of the outer thrust rods 13a reach the skew area of the wedge cams 15b rather than the outer thrust rods 13a, so that before forming the outer cams 6a first to form additional outer cams 6b. The shaping of the outer cams 6a occurs only when the outer push rods 13a reach the bevel region of the outer wedge cams 15a.

Na ďalšie zlepšenie tečenia materiálu pri tvarovaní vačiek 6 môžu tiež byť šmýkadlami vybavené vybratia 4, ktoré sú zodpovedajúcim spôsobom vymedzované prostredníctvom razníkov, ovládaných tu neznázomenými klinovými vačkami usporiadanými medzi klinovými vačkami 15a, 15b.To further improve the creep of the material in the shaping of the cams 6, recesses 4 may also be provided with slides, 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, predstavuje zvlášť výhodné uskutočnenie vynálezu. V pôdoryse je tu znázornená dolná polovica 2 dvojdielneho nástroja s tromi tvarovacími dutinami rôznej geometrie, t. j. rozdielny počet vybratí, pričom v každej dutine je uložený v zodpovedajúcej operácii vytvorený vačkový hriadeľ 5. Tvárnenie v jednotlivých tvarovacích dutinách môže prebiehať súčasne alebo postupne.Fig. 4, in which the side punches 7 are not shown, represents a particularly preferred embodiment of the invention. In plan view there is shown the lower half 2 of a two-piece tool with three mold cavities of different geometry, i. j. a different number of recesses, wherein a camshaft 5 is formed in each cavity in a corresponding operation. The shaping in the individual mold cavities can 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 vačky 6. Takto vytvorený polotovar sa potom prenáša do znázornenej tvárniacej dutiny, ktorá je vybavená dvoma ďalšími vonkajšími vybraniami 4b. V tejto druhej operácii sa na dutom hriadeli 5 tvarujú ďalšie vonkajšie vačky 6b vtláčaním materiálu do ďalších vonkajších vybraní 4b. Nakoniec sa dutý hriadeľ 5 prenesie do tvárniacej dutiny vybavenej šiestimi vybraniami 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 cams 6 are formed. The blank thus formed is then transferred to the molding cavity shown, which is provided with two further external recesses 4b. In this second operation, additional outer cams 6b are formed on the hollow shaft 5 by injecting material into the other outer recesses 4b. Finally, the hollow shaft 5 is transferred to a forming cavity equipped with the six recesses 4, 4a, 4b shown in the lower part of FIG. 4 in which the final shaping is carried out.

Obr. 5 predstavuje taktiež výhodné uskutočnenie vynálezu. Znázorňuje dolnú polovicu 2 dvojdielneho nástroja na výrobu vačkového hriadeľa so šiestimi vačkami 6, na ktorom sú dve vačky 6 už vytvarované. Tiež pomocou tohto nástroja sa vačky 6 zhotovujú postupne znútra vonkajším smerom. S týmto cieľom 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 a vnútorných vybratí 4b. S týmto cieľom majú vnútorné tŕne 16 vonkajší priemer, ktorý dovoľuje ichFig. 5 also represents a preferred embodiment of the invention. It shows the lower half 2 of a two-part camshaft tool with six cams 6 on which two cams 6 have already been formed. Also by means of this tool, the cams 6 are produced progressively from the inside outwards. To this end, two internal mandrels 16 are used which, in the position shown in the in-process procedure, are inserted into the hollow shaft 5 as far as possible so as to close and protect against high internal pressure those areas in which the walls have walls only in the next operation. press the hollow shaft 5 into the outer recesses 4a and the inner recesses 4b. To this end, the inner mandrels 16 have an outer diameter which permits them

SK 285010 Β6 teleskopické zasúvanie do dutého hriadeľa 5 zodpovedajúcou vôľou proti 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, sotva 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.SK 285010 Β6 telescopic insertion into the hollow shaft 5 with a corresponding clearance against 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 the inner part thereof. The higher the pressure, the greater the sealing force of the wedge seal rings; the sealing force is thus derived from the internal pressure.

Tlakové razniky 7 sú v tomto prípade vytvorené tak, že na jednej strane majú vonkajší priemer, ktorý, ako pri dosiaľ opísaných príkladných uskutočnení, dovoľuje zavedenie do vybratia nástroja, teda taký priemer, ktorý približne zodpovedá vonkajšiemu priemeru dutého hriadeľa 5, ale na rozdiel od doteraz opísaných príkladných uskutočnení má rozšírené uskutočnenie, pričom je jeho priemer taký veľký, že sa v ňom môžu obojsmerne teleskopický pohybovať vnútorné tŕne 16. Tak môžu tlakové razniky 7 obojsmerne vyvodzovať svoju axiálnu silu na koncové čelné časti dutého hriadeľa 5, pri súčasnom posune vnútorných tŕňov 16. Súosový 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 in this case are designed such that, on the one hand, they have 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, The previously described exemplary embodiments have an expanded embodiment, and its diameter is so large that the inner mandrels 16 can be bi-directionally moved therein. Thus, the punches 7 can bi-directionally exert their axial force on the end faces of the hollow shaft 5 while moving the inner mandrels. 16. The coaxial conduit 9 for the pressurized medium is now in each of the inner mandrels 16. The details of this procedure 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 16 z koncovej časti tlakových razníkov 7, 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 neznázomených a na vonkajšom konci tlakových razníkov 7 usporiadaných prvkov, pričom vnútorné tŕne 16 môžu napríklad prechádzať tlakovými razníkmi 7 až k ich vonkajšiemu koncu. Po nasledujúcom vyvodení miestneho vnútorného tlaku sa znázorneným spôsobom vytvoria obe vnútorné vačky.According to this concept, the following process can be carried out: First, the inner mandrels 16 from the end portion of the pressure punches 7 abutting the hollow shaft are moved 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) at the outer end of the pressure punches 7, the inner mandrels 16 for example being able to pass through the pressure punches 7 to their outer end. Upon subsequent application of local internal pressure, both internal cams are formed as shown.

V ďalšej fáze sa vnútorné tŕne 16 odsunú vonkajším smerom tak ďaleko, až sa uvoľní oblasť ďalších vybraní 4b, takže vnútorný tlak môže teraz pôsobiť na tieto oblasti dutého hriadeľa 5, do ktorých môžu byť tvarované ďalšie vonkajšie vačky 6b, a to za súčasného axiálneho posuvu materiálu od koncových častí rúrky, pričom vnútorné tŕne 16 sú s cieľom doplniť potrebné množstvo materiálu súčasne posúvané smerom dovnútra, aby nedochádzalo k treniu medzi klinovým čelným tesnením 17 na vnútorných tŕňoch 16 a vnútornou stenou rúrky.In the next phase, the inner mandrels 16 are moved outwardly until the area of the other recesses 4b is released, so that the internal pressure can now act on these areas of the hollow shaft 5 into which the other outer cams 6b can be formed while simultaneously axially moving The inner mandrels 16 are displaced inwardly in order to replenish the necessary amount of material to avoid friction between the wedge face seal 17 on the inner mandrels 16 and the inner wall of the tube.

Po vytvarovaní tejto druhej dvojice ďalších vonkajších vačiek 6b vždy nasleduje odľahčenie vnútorného tlaku, čím sa tesniaca sila klinových tesniacich krúžkov čelného tesnenia 17 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 vonkajších vačiek 6a.The formation of this second pair of additional outer 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 outer cams 6a.

Aj pri tejto verzii je možné dosiahnuť optimálny prísun materiálu, pretože, ako už bolo uvedené v súvislosti s opísanými príkladnými uskutočneniami, pri každom pracovnom postupe, 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 pretvámeniu.In this version, too, an optimum supply of material can be achieved, because, as already mentioned in connection with the exemplary embodiments described above, in each operation where the cams are formed progressively 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 has not yet been deformed in these areas not yet under pressure.

Len na doplnenie týchto rôznych možností použitia spôsobu podľa vynálezu je na obr. 6 znázornený východiskový polotovar pre dutý hriadeľ 5, ktorý má byť tvárnený do tvaru vačkového hriadeľa so šiestimi vačkami, a ktorýje 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. Taký východiskový 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.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 formed into a six-cam camshaft and which is 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. 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.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Vynález slúži najmä na výrobu podlhovastých dutých hriadeľov s väčším počtom vačiek vysokotlakovým vnútorným tvárnení, ktoré nachádzajú široké uplatnenie najmä v automobilovom priemysle.In particular, the invention is for the manufacture of elongated hollow shafts with a plurality of cams by high pressure internal forming, which are widely used in the automotive industry in particular.

Claims (11)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS L Spôsob výroby podlhovastého dutého hriadeľa (5) s väčším počtom vačiek (6, 6a, 6b) najmä vačkového hriadeľa, vysokotlakovým vnútorným tvárnením, pri ktorom sa dutý hriadeľ (5), ktorý sa má tvarovať, vkladá do aspoň dvojdielneho nástroja (1, 2) a pomocou súosovo a vnútorne usporiadaných tlakových razníkov (7) s tesniacimi hlavami (8) sa na neho pôsobí osovými silami, pričom do vnútornej časti dutého hriadeľa (5) súosovými kanálikmi (9) v tlakovom razníku (7) a v tesniacej hlave sa privádza tlakové prostredie, vyznačujúci sa tým, že tlakové razniky (7) a ich tesniace hlavy (8) majú priemer dovoľujúci ich zasunutie do aspoň dvojdielneho nástroja (1,2) a vačky (6, 6a, 6b) sa jednotlivo alebo vo dvojiciach postupne za sebou tvarujú od stredovej časti dutého hriadeľa (5) smerom k jeho koncom, za postupného osového posuvu materiálu dutého hriadeľa (5) do vytvarovaných vačiek (6, 6a, 6b).Method for manufacturing an elongated hollow shaft (5) with a plurality of cams (6, 6a, 6b), in particular a camshaft, by high pressure internal forming, in which the hollow shaft (5) to be shaped is inserted into at least a two-part tool (1). 2) and axial forces are applied to the inner part of the hollow shaft (5) by means of coaxial and internally arranged pressure punches (7) with sealing heads (8), with coaxial channels (9) in the pressure punch (7) and sealing head into the inner part introduces a pressure environment, characterized in that the pressure punches (7) and their sealing heads (8) have a diameter allowing them to be inserted into at least a two-piece tool (1,2) and the cams (6, 6a, 6b) respectively or individually in pairs they successively shape from the central part of the hollow shaft (5) towards its ends, with the gradual axial displacement of the hollow shaft material (5) into the formed cams (6, 6a, 6b). 2. Spôsob výroby podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tvarovací proces sa začína od aspoň na jednom konci hriadeľa (5) usporiadaného tlakového razníka (7) na najviac vzdialených vačkách (6) v stredovej časti dutého hriadeľa (5) a postupne sa ďalej uskutočňuje smerom k tlakovému razníku (7).Production method according to claim 1, characterized in that the shaping process starts from at least one end of the shaft (5) of the arranged punch (7) on the most distal cams (6) in the central part of the hollow shaft (5) and gradually it further extends towards the pressure punch (7). 3. Spôsob výroby podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že vonkajšie vačky (6a, 6b) sa tvarujú proti tlaku niekoľkých tlakových a/alebo vratne posuvných šmýkadiel (11a, 1 lb) buď jednotlivo, alebo v dvojici za sebou.Production method according to claim 1 or 2, characterized in that the outer cams (6a, 6b) are shaped against the pressure of several pressure and / or reciprocating slide slides (11a, 11b) either individually or in pairs in succession. 4. Spôsob výroby podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že jednotlivé výrobné operácie sa uskutočňujú v rôznych častiach aspoň dvojdielneho nástroja (1,2).Production method according to claim 1 or 2, characterized in that the individual production operations are carried out in different parts of the at least two-part tool (1, 2). 5. Spôsob výroby podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že miestne smerované tvarovanie vačiek (6, 6a, 6b) sa riadi pomocou aspoň jedného vnútorného tŕňu (16), ktorý sa zavedie do dutého hriadeľa (5), je v ňom pozdĺžne posuvný a prekrýva polohy, v ktorých sa práve netvarujú žiadne vačky (6, 6a, 6b).Production method according to claim 1 or 2, characterized in that the locally directed shaping of the cams (6, 6a, 6b) is controlled by means of at least one inner mandrel (16) which is introduced into the hollow shaft (5) therein. longitudinally displaceable and overlapping positions in which no cams (6, 6a, 6b) are currently being formed. 6. Spôsob výroby podľa niektorého z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že sa tvaruje viacstenný dutý polotovar.Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a multi-walled hollow blank is formed. 7. Zariadenie na vykonávanie spôsobu výroby podlhovastého dutého hriadeľa (5) s väčším počtom vačiek (6, 6a, 6b), najmä vačkového hriadeľa, vysokotlakovým vnútorným tvárnením, obsahujúci aspoň dvojdielny nástroj (1, 2) na vloženie a tvarovanie dutého hriadeľa (5), pričom tento aspoň dvojdielny nástroj (1, 2) na vloženie a tvarovanie dutého hriadeľa (5), je vybavený vybraniami (4, 4a, 4b) na vkladanie vznikajúcich vačiek (6, 6a, 6b), a dva súosové aleApparatus for carrying out a method for producing an elongated hollow shaft (5) with a plurality of cams (6, 6a, 6b), in particular a camshaft, by high pressure internal forming, comprising at least a two-piece tool (1, 2) for inserting and shaping the hollow shaft (5) ), wherein the at least two-part tool (1, 2) for inserting and shaping the hollow shaft (5) is provided with recesses (4, 4a, 4b) for inserting the emerging cams (6, 6a, 6b), and two coaxial but SK 285010 Bú protiľahlé usporiadané a jednotlivo na konce dutého hriadeľa (5) pôsobiace tlakové razníky (7) s tesniacimi hlavami (8) vybavenými súosovými kanálikmi (9) na pri privedenie tlakového prostredia do vnútorného priestoru dutého hriadeľa (5), podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že obsahuje aspoň jeden v dutom hriadeli (5) a v tlakových razniciach (7) a tesniacich hlavách (8) pozdĺžne pohyblivý a do jednotlivého konca dutého hriadeľa (5) zasúvateľný dutý vnútorný tŕň (16), ktorý je aspoň na svojom konci, zasahujúcim do dutého hriadeľa (5), vybavený vždy čelným tesnením (17) dosadajúcim na vnútornú stenu dutého hriadeľa (5).There are pressure punches (7) opposing and individually acting on the ends of the hollow shaft (5) with sealing heads (8) provided with coaxial channels (9) for bringing the pressure environment into the interior of the hollow shaft (5), according to claim 1, characterized in that it comprises at least one hollow inner mandrel (16), which can be inserted into the end of the hollow shaft (5), and which can be inserted at least on its hollow shaft (5) and in the pressure dies (7) and the sealing heads (8) the end extending into the hollow shaft (5), each provided with a face seal (17) abutting the inner wall of the hollow shaft (5). 8. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že obsahuje pohyblivé šmýkadlo (1 la, 1 lb) pohyblivé kolmo na os dutého hriadeľa (5) aspoň do niektorého z vybraní (4, 4a, 4b).Apparatus according to claim 7, characterized in that it comprises a movable slide (11a, 11b) movable perpendicular to the axis of the hollow shaft (5) in at least one of the recesses (4, 4a, 4b). 9. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že obsahuje aspoň jeden aspoň dvojdielny nástroj (1, 2) so sústavou tvárniacich dutín s rozdielnym počtom vybratí (4,4a, 4b).Apparatus according to claim 7, characterized in that it comprises at least one at least two-piece tool (1, 2) with a set of forming cavities with different numbers of recesses (4,4a, 4b). 10. Zariadenie podľa nároku 9, vyznačujúce sa tým, že aspoň dvojdielny nástroj (1,2) jc vybavený sústavou tvárniacich dutín s postupne vzrastajúcim počtom vybratí (4,4a, 4b).Apparatus according to claim 9, characterized in that the at least two-piece tool (1, 2) is provided with a set of forming cavities with a progressively increasing number of recesses (4,4a, 4b). 11. Zariadenie podľa nároku 7, vyznačujúce sa tým, že súosové kanáliky (9) v tlakových razniciach (7) a tesniacich hlavách (8) majú priemer umožňujúci zasúvanie vnútorných tŕňov (16) do dutého hriadeľa (5).Apparatus according to claim 7, characterized in that the coaxial channels (9) in the pressure dies (7) and the sealing heads (8) have a diameter enabling the inner mandrels (16) to be inserted into the hollow shaft (5).
SK1650-98A 1996-06-04 1997-06-03 Method of production camshafts with more numbers of cams especially the camshaft and device for the same SK285010B6 (en)

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 SK165098A3 (en) 1999-06-11
SK285010B6 true 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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
DE50007978D1 (en) * 1999-03-03 2004-11-04 Saechsische Elektronenstrahl G METHOD FOR THE PRODUCTION OF A CAMSHAFT AND A CAMSHAFT THEREFORE PRODUCED
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
WO2008140240A1 (en) 2007-05-10 2008-11-20 Kolon Industries, Inc Method of folding filament and bundle of filament manufactured thereof
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
DE19622372B4 (en) 2006-06-01
CZ295968B6 (en) 2005-12-14
CN1221361A (en) 1999-06-30
KR20000016325A (en) 2000-03-25
HUP0001695A3 (en) 2001-02-28
TR199802524T2 (en) 1999-04-21
CN1222379C (en) 2005-10-12
BR9709540A (en) 2000-01-11
CA2257354A1 (en) 1997-12-11
PL330608A1 (en) 1999-05-24
JP2001517154A (en) 2001-10-02
EP0907436A1 (en) 1999-04-14
CZ372198A3 (en) 1999-08-11
DE19622372A1 (en) 1997-12-11
WO1997046341A1 (en) 1997-12-11
HUP0001695A2 (en) 2000-09-28
SK165098A3 (en) 1999-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK285010B6 (en) Method of production camshafts with more numbers of cams especially the camshaft and device for the same
KR100263948B1 (en) Method for hydroforming metaalic tube
RU2445181C2 (en) Method and device for production of hollow body from round billet
US5303570A (en) Hydrostatically deforming a hollow body
CN101715374B (en) Device and method for producing profiles
KR101540814B1 (en) Method for producing workpiece
CN101912939B (en) Extruding, upsetting and moulding die and corresponding upsetting method
EP1326722B1 (en) Apparatus and method for hydroforming a tubular part
EP1844875A1 (en) Method and device for upsetting cylindrical material
KR20070094448A (en) Method and apparatus for plastic working of hollow rack and hollow rack
EP0074614B1 (en) Manufacturing method and apparatus for shell of universal-joint
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
CN216881536U (en) Upsetting forming die for flanged hollow long shaft
JP3514159B2 (en) Hydraulic bulging apparatus for metal pipe and method for manufacturing metal pipe
KR100335284B1 (en) Method for manufacturing titanium bolts by cold pressing
CA2696169C (en) Method and system for upsetting hollow members
JP4156063B2 (en) Method and apparatus for manufacturing cylindrical part having toothed flange
SU1225640A1 (en) Die for finish moulding of semicylinders
KR20240035550A (en) Method and molding apparatus for manufacturing ring-shaped molded parts
CN114393167A (en) Upsetting forming die and process for flanged hollow long shaft
KR20020045721A (en) Structure of die for hydro-forming
JPH04200922A (en) Device for manufacturing blank material for rack bar

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20150603