WO1992007100A1 - Process and device for affecting measurement and shape changes in the hardening of workpieces - Google Patents

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WO1992007100A1
WO1992007100A1 PCT/EP1991/001941 EP9101941W WO9207100A1 WO 1992007100 A1 WO1992007100 A1 WO 1992007100A1 EP 9101941 W EP9101941 W EP 9101941W WO 9207100 A1 WO9207100 A1 WO 9207100A1
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WO
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workpiece
diameter
hardening
tool
mandrel
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PCT/EP1991/001941
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Ulrich Gussmann
Jakob Kiefer
Helmut Moll
Rudolf Schmid
Josef Wesener
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Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/673Quenching devices for die quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/32Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like

Definitions

  • the invention relates to methods for
  • Influencing changes in size and shape when hardening rotationally symmetrical workpieces are placed on mechanical aids with a predetermined diameter and cooled with a quenching medium. In the course of this cooling, the workpieces shrink to the specified diameter with plastic and elastic deformation.
  • the invention further relates to devices for performing the proposed methods.
  • Hardening is a heat treatment in which the workpiece is cooled in a quenching medium, starting from the hardening temperature with an austenitic structure, in such a way that martensite is formed.
  • warpage occurs, which can be divided into an unavoidable portion resulting from structural changes and an avoidable portion that depends on the process-specific circumstances.
  • the diameter to which the workpieces shrink must be determined empirically. This empirically determined diameter largely determines the deviations of the workpiece from the nominal size as soon as the workpiece is detached from the fixture. Likewise, a component that is as accurate and dimensionally accurate as possible is required in the soft machined state in order to keep the deviations within tolerable limits.
  • the appropriate diameter must be determined empirically because the deformation of the workpiece when shrinking onto the mandrel fixture consists of a plastic and an elastic component. To make matters worse, a diameter once determined to be suitable is caused by fluctuations in the manufacturing tolerance and by other process-specific ones
  • Parameters e.g. material, pre-processing, process flow
  • Parameters can become unsuitable.
  • the present invention has for its object to improve the known methods for influencing dimensional and shape changes during hardening so that the hardening of workpieces can be carried out more efficiently and with better results and to a greater extent reproducibly in ongoing production.
  • the method according to the invention is intended to allow greater tolerances in the soft dimensions of a component, to avoid strong shrinkage stresses on the hardening tool and to save time and money in ongoing production.
  • a first method according to the invention in which the workpiece is quenched in the quenching medium in at least two time periods. It is essential that the workpiece shrinks to a first diameter at a temperature at which the workpiece is predominantly plastically deformed.
  • the plastic deformation in this first period of time accounts for the major part of the total deformation of the component during hardening. It is important that a possible amount of elastic deformation compared to the amount of plastic deformation in this process section is negligible, as far as the target dimension of the workpiece to be observed after hardening is concerned.
  • the first time period is followed by a further time period in which the temperature of the workpiece is still above the martensite point and the workpiece shrinks to a second - smaller - diameter.
  • plastic deformation occurs again, measured in terms of the proportion of plastic
  • the deviation from the nominal size of the workpiece is significantly larger than is the case with comparable diameters, as used in the one-step hardening process according to the prior art
  • Hardness mandrel dimensions are only possible in connection with the variably controllable duration of the first period.
  • the effectiveness of the first diameter is precisely limited in time and to the shrinkage profile of the one to be hardened
  • the further method 30 proposed according to the invention is used when the components to be hardened can harden freely in the second method stage with a satisfactory hardening result.
  • the first time period begins with the workpiece resting on the first diameter of the mechanical aid (mandrel fixture or spreading tool). After a predetermined dwell time of the workpiece on the first diameter, the workpiece is transferred to the second diameter or removed from the mechanical aid. The first period ends at this point.
  • a device for performing the method according to the invention is characterized in an advantageous manner in that the mechanical auxiliary means a hardening tool, for. B. a mandrel fixture or a spreading tool, the largest effective diameter of which deviates from the nominal size of the workpiece so that the workpiece is predominantly plastically deformed in a first time period, with a measuring probe being integrated in the hardening tool, which provides an initial signal for the first time period, as soon as the workpiece with the largest effective diameter comes into contact during shrinking.
  • a hardening tool for. B. a mandrel fixture or a spreading tool
  • the hardening tool has at least two effective diameters.
  • a particularly simple hardening tool in this case is a mandrel fixture with two diameters.
  • the greatest deformation in the first time period can amount to approximately 0.2% to approximately 0.5% of the soft dimension of the workpiece. Within this area of an increase in diameter, it is ensured that in the first process stage, only a plastic deformation of the workpiece takes place.
  • the effective deformation in the second time period is advantageous to choose from about 0.05% to about 0.1% of the soft dimension of the workpiece.
  • the effective diameters can be selected automatically in such a way that the transporter is activated and / or - in the case of a spreading tool - a dimensional change is triggered on the tool after the first time period has elapsed.
  • Hardening tool cooperates with a sensor for the temperature of the workpiece and an adjustable timer.
  • the effectiveness of the process sequence can also be increased in that the timer interacts with a process controller.
  • This process controller automatically calculates an optimal dwell time of the workpiece on the first diameter from process-specific parameters.
  • a device which has a particularly simple structure and with which the process sequence can be automated has a fixed mandrel or a fixed die with at least two superimposed dies as a hardening tool
  • both the workpiece and the hardening tool are arranged to be relatively displaceable.
  • a conveyor that interacts with gripper pawls ensures that the workpieces are placed and removed.
  • Fig. 1 shows the course of shrinkage in a
  • Fig. 2 shows the workpiece or pressed part strokes relative to the different dwell times on the two diameter stages
  • Fig. 3, 4 show the mandrel hardening tool with two different diameter levels for two equally large, ring-shaped workpieces, which are held in a starting position and during the first quenching phase with a press pressure piece with ejector arms guided on arms;
  • FIG. 7 shows the course of shrinkage corresponding to FIG. 1, but for a spreading tool with diameters that can be adjusted during quenching;
  • Fig. 8 shows their respective
  • FIG. 11 shows a cross section through the expanding mandrel with six outer segments that can be spread apart or contracted when the inner cone is axially displaced.
  • the respective shrinkage eg FW or SW of the workpieces 1 is plotted on the abscissa and the residence times T are plotted on the ordinate also valid for FIG. 2.
  • the abscissa shows the relative strokes FH or SH of the workpiece grippers 3 or mandrels 5 in relation to the different mandrel diameters 6, 7 and residence times T1, T2 etc.
  • the workpiece 1 removed from the furnace is, for example, 850 ° C hot and has z. B. 0.75% oversize.
  • the workpiece 1 With FH2 the workpiece 1 is still gripped by the gripper pawls 2 (FIG. 3) and is first lowered onto the mandrel 5 while centering it relative to its upper cone area with only a minimal temperature reduction.
  • the immersion in oil begins and the workpiece 1 is lowered under accelerated shrinkage at FH4 to the lower, larger mandrel diameter 6 (FIG. 4).
  • the movement of the gripper pawls 2 is interrupted and a probe 8, which detects the workpiece 1, is activated, which, when a predetermined workpiece dimension is reached at FH5, has a preprogrammable timer (not shown separately) or a process computer for a first cooling time T1 to the lower, larger diameter range 6 turns on, which ends at FH7 after the workpiece 1 during the first holding time Tl has undergone sufficient plastic deformation in order to be better in the target dimension range after the shrinkage has ended.
  • the plastic deformation can be seen in the curve according to FIG. 1 as a short horizontal straight line between point FH6 and FH7. At point FH7 the
  • Holding time Tl ended at a temperature which is still suitable for plastic deformation only.
  • the press pressure piece lowers (according to FIG. 5) towards the mandrel 5 and begins to partially push it out of the workpiece 1 seated on a collar 9 of a mandrel guide housing 10 and thereby transfer it to the immediately following, narrower second mandrel diameter step 7.
  • This second cooling time T2 begins at point FW8 and can optionally be preselected via a further time switch. In special cases, further diameter levels and cooling intervals can be used.
  • the austenite / martensite transformation point at FH9 is exceeded, and so the resulting lower expansion can be used to reduce the elastic residual stresses on the second mandrel diameter range 7, so that after sufficient residual cooling, the workpiece 1 at point FH10 only a small amount of force and thus can be released from its clamping by means of the press pressure piece 4 without any risk of deformation or damage while the dome 5 is completely pushed out.
  • Workpiece 1 according to point FH11, has a last small contraction due to the low pre-tension still present and is then lifted out of the hardening device to point FH12 by means of the gripping pawl 2 or transported further. From the straight course of the curve at FH6 to FH7 it can be seen that only plastic deformation takes place there. The distance between the straight lines FH8 ... FH9 from the shrink curve for unclamped material that extends below and is shown in dash-dot lines shows that here only a small part of the deformation takes place elastically.
  • Mandrel design 6, 7 in a particularly advantageous manner, in that the workpiece 1 is placed by a gripper arm 3 with pawls 2 on the vertically displaceable fixed mandrel 5, which is opposed by the press pressure piece 4 in the opposite direction
  • Mandrel guide housing 10 stored return spring 11 can be pressed down, so that finally the gripper pawls 2 rest on the collar 9 and the workpiece 1 is stripped from the mandrel 5.
  • the press pressure piece 4 is in the uppermost position and the gripper pawls 2 with the workpiece 1 articulated thereon are still above the fixed mandrel 5 provided with a centering cone the press pressure piece 4 longitudinally displaceable within stops.
  • the fixed mandrel 5 is raised up to the uppermost position by the return spring 11 inserted into the mandrel guide housing 10, so that both diameter regions 6 and 7 protrude from the mandrel guide housing 10 above.
  • Mandrel guide housing 10 shut down. Sit there the pawls 2 deeply into corresponding recesses 12 of the collar 9 of approximately the same height so that the workpiece 1 lies against the first, larger diameter area and has become free of the gripper pawls 2.
  • a probe 8 built directly into the fixed mandrel 5, which interacts with a time control, not shown, which limits the first, precisely controlled, time and temperature stay time T1 on this diameter range 6.
  • the press plunger 4 has pressed the fixed mandrel 5 against the pressure of the return spring 11 by approximately the height of the workpieces 1 into the mandrel guide housing 10 and thereby moved the workpiece 1 from the first to the narrower second mandrel diameter range 7. It no longer needs to be monitored for dimensions and temperature on this and can in itself remain here until the final cooling, if an automatic of the associated handling devices is not to be set up by appropriate timers.
  • the automatable adjustability of the expanding mandrel 16 offers the possibility, by means of many small control impulses on the mandrel adjustment rod 17 from workpiece 1 to workpiece 1, to select larger or smaller adaptation stages VT as required by correspondingly shorter or longer dwell times T at the respective diameters, and so on
  • the degree of deformation of the workpieces can be optimally adapted to their respective raw and target dimensional deviations.
  • FIGS. 7 and 8 show the shrinkage path curve SW and the expansion stroke SH for such an expansion mandrel hardening over time T.
  • the workpiece coming out of the furnace is, for example, 850 ° C hot and has an excess of about 0.75%.
  • SH2 the placing of the workpiece 1 on the expanding mandrel 16 is completed with its largest setting and with SH3 the expanding mandrel 16 is brought to the centering dimension.
  • SH4 the shrinkage of workpiece 1 to a first hard mandrel dimension started before (at SH5) the workpiece 1 was flooded in oil and thereby shrinked further until a sudden reduction in spreading occurred at 'SH6, which up to a state (with SH7 ) is performed, on which only slight plastic deformation is possible.
  • SH8 the residual cooling commences, which is achieved with SH8 only a slight one
  • Preload is ended so that an easy removal from the expanding mandrel 16, as can be seen in SH9, is possible.
  • the finished dimension achieved after the spread in SH10 has been completely eliminated is closer to tolerance than with a mandrel set for a single diameter only.
  • the shrink curve was drawn in dash-dot lines, which would result without a mandrel. With this mandrel, a slight plastic and a slight elastic deformation is achieved in this temperature range with further dimensional adaptation to the target dimension.
  • a particularly preferred device design for such very adaptable mandrel hardening is shown schematically as an example with the aid of an expanding mandrel 16 and FIGS. 9, 10 and 11 for five identical annular workpieces 1 each.
  • a cylindrical mandrel guide housing 18 open at the top has an inner collar 19 against which somewhat larger outer collars 20 of preferably six mandrel segments 21 arranged in a circle lie from below on the inside.
  • the mandrel segments 21 have a greater length than the height of the workpieces 1 enclosing them during hardening and together form an outer cylinder in a circular shape, the diameter of which can be expanded to a limited extent.
  • the mandrel segments 21 in their circular arrangement form one towards the top
  • End converging hexagonal inner cone 23 which encloses an outer cone 25 formed by a concentric inner body 24.
  • the mandrel segments 21 are held together by a bell cover 26 which radially extends over their upper end against spreading forces.
  • the latter arise by the one-piece inner body 24 fitted into the inner cone 23 of the mandrel segments 21 being displaced in the longitudinal direction against the outer cone 25.
  • the inner body 24 can be raised or lowered vertically to a limited extent by means of an adjusting rod entering the mandrel guide housing 18 from below and exiting through the upper bell hood 26; by means of a plate 28 arranged above the bottom of the mandrel guide housing 18, both vertically supporting the bell hood 26 of the outer cone 29 and a plate 28 guiding the lower ends of the mandrel segments 21 with a vertical collar.
  • Both the collar the plate 28 and the bell hood 26 are centered on a cone collar 29 provided with the same angle as the mandrel cones 23, 25 to the mandrel segments 21. Therefore, when the plate 28 is axially displaced, the mandrel segments 21 are pressed apart or together to the same extent at the top and bottom.
  • the plate 28 is in its highest position.
  • Fig. 10 in a very low position, i.e. H. set with a smaller mandrel diameter.
  • the cone surfaces 23, 25 are preferably designed as surfaces perpendicular to the center bisector of the segment arches in order to avoid unintentional clamping and can be provided with radial longitudinal guide sliding blocks 30 between the cones 23 and 25.

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Abstract

The dimensional effect on quenching with pin or swage hardening tools is favoured and automatable both towards a closer tolerance on the final dimensions and towards a more flexible adaptability to larger variations in the raw dimensions in that there are at least two successive hardening stages (T1, T2) in shrinkage, the first of which takes place over a larger diametric range (6) and causes purely plastic deformation, while the second (T2) has to assume only partial plastic deformation. The tools involved are both fixed pins (5) with two diameter ranges (6, 7) and auxiliary force operable spreading pins (16) or corresponding matrices adjustable to smaller cylindrical dimensions during hardening. The risk of tool damage or structural breaks resulting from excessive shrinkage drops and the proportion of rejects within narrow final dimensional tolerances is reduced with a shorter and more economical plant running-in time with new workpieces.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen von Maß- und Formänderungen beim Härten von Werkstücken Method and device for influencing dimensional and shape changes when hardening workpieces
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zumThe invention relates to methods for
Beeinflussen von Maß- und Formänderungen beim Härten von rotationssymmetrischen Werkstücken. Zum Härten werden diese Werkstücke auf mechanische Hilfsmittel mit einem vorgegebenen Durchmesser aufgelegt und mit einem Abschreckmedium abgekühlt. Im Verlauf dieser Abkühlung schrumpfen die Werkstücke auf den vorgegebenen Durchmesser unter plastischer und elastischer Verformung auf. Die Erfindung bezieht sich ferner auf Vorrichtungen zur Durchführung der vorgeschlagenen Verfahren.Influencing changes in size and shape when hardening rotationally symmetrical workpieces. For hardening, these workpieces are placed on mechanical aids with a predetermined diameter and cooled with a quenching medium. In the course of this cooling, the workpieces shrink to the specified diameter with plastic and elastic deformation. The invention further relates to devices for performing the proposed methods.
Es ist bekannt, daß die Martensit-Bildung eine erhebliche Härtesteigerung von Stahl bewirkt. Mit Härten bezeichnet man eine Wärmebehandlung, bei der das Werkstück, ausgehend von der Härtetemperatur bei austenitischem Gefüge in einem Abschreckmedium in der Weise abgekühlt wird, daß es zur Martensit-Bildung kommt. Beim Härten von Bauteilen tritt Verzug auf, der in einen unvermeidbaren Anteil, resultierend aus den Gefügeumwandlungen, und einen vermeidbaren Anteil, der von prozeßspezifischen Gegebenheiten abhängt, unterteilt werden kann.It is known that the formation of martensite causes a considerable increase in the hardness of steel. Hardening is a heat treatment in which the workpiece is cooled in a quenching medium, starting from the hardening temperature with an austenitic structure, in such a way that martensite is formed. When components are hardened, warpage occurs, which can be divided into an unavoidable portion resulting from structural changes and an avoidable portion that depends on the process-specific circumstances.
Durch den Einsatz von Härtevorrichtungen ist es möglich, den Verzug von Werkstücken zu vermindern. Bei diesen Härtewerkzeugen unterscheidet man zwischen weggebundenen Vorrichtungen, sogenannte Dornfixturen, und kraftgebundenen Vorrichtungen, sogenannte Spreizwerkzeugen. Bei den Dornfixturen schrumpfen die Werkstücke auf einen vorgegebenen Durchmesser auf, so daß dem Bauteil eine Form aufgeprägt wird. Bei den Spreizwerkzeugen geschieht dies bei zeitlich variablen Durchmessern mit gleichzeitig veränderlicher Kraftbeaufschlagung (Einzelheiten hierzu siehe Aufsatz H. Bomas u. a. : Die Beeinflussung des Verzuges einsatzgehärteter Bauteile in Härtereitechnische Mitteilungen 45 (1990/3, Seiten 188 bis 195).By using hardening devices it is possible to reduce the distortion of workpieces. With these hardening tools, a distinction is made between tied-up devices, so-called mandrel fixtures, and force-bound devices, so-called expanding tools. With the mandrel fixtures, the workpieces shrink to a predetermined diameter, so that a shape is impressed on the component. With spreading tools, this is done with diameters that are variable over time and with simultaneous application of force (details on this see essay H. Bomas and others: Influencing the warpage of case-hardened components in hardening technology reports 45 (1990/3, pages 188 to 195).
Beim Einsatz von Dornfixturen muß der Durchmesser, auf den die Werkstücke aufschrumpfen, empirisch ermittelt werden. Dieser empirisch ermittelte Durchmesser bestimmt maßgeblich die Abweichungen des Werkstücks vom Sollmaß, sobald das Werkstück von der Fixtur gelöst wird. Ebenso ist ein möglichst maß- und formgenaues Bauteil im weich bearbeiteten Zustand erforderlich, um die Abweichungen in tolerierbaren Grenzen zu halten.When using mandrel fixings, the diameter to which the workpieces shrink must be determined empirically. This empirically determined diameter largely determines the deviations of the workpiece from the nominal size as soon as the workpiece is detached from the fixture. Likewise, a component that is as accurate and dimensionally accurate as possible is required in the soft machined state in order to keep the deviations within tolerable limits.
Die Ermittlung des geeigneten Durchmessers muß deswegen empirisch vorgenommen werden, weil die Verformung des Werkstücks beim Aufschrumpfen auf die Dornfixtur aus einem plastischen und einem elastischen Anteil besteht. Erschwerend tritt hinzu, daß ein einmal als geeignet ermittelter Durchmesser durch Schwankungen in der Fertigungstoleranz und durch andere prozeßspezifischeThe appropriate diameter must be determined empirically because the deformation of the workpiece when shrinking onto the mandrel fixture consists of a plastic and an elastic component. To make matters worse, a diameter once determined to be suitable is caused by fluctuations in the manufacturing tolerance and by other process-specific ones
Parameter (z. B. Werkstoff, Vorbearbeitung, Prozeßablauf) untauglich werden kann. Um Wartezeiten beim Fertigungsablauf möglichst gering zu halten, ist es üblich, mehrere Gruppen von Härtewerkzeugen bereitzuhalten, die sich in ihren Durchmessern jeweils geringfügig voneinander unterscheiden.Parameters (e.g. material, pre-processing, process flow) can become unsuitable. In order to keep waiting times during the production process as short as possible, it is common to have several groups of hardening tools available, each of which has slightly different diameters.
Kraftgebundene Vorrichtungen sind bei der Ermittlung des geeigneten Durchmessers deswegen flexibler, weil durch eine veränderliche Kraftbeaufschlagung variable Durchmesser vorgegeben werden können. Aber auch bei diesen kraftbeaufschlagten Vorrichtungen ist ein empirisches Vorgehen unvermeidlich, da der wirksame Durchmesser mit Preßkräften eingehalten werden muß, die den infolge der Kontraktion des Werkstücks wirksamen Schrumpfkräften entgegengerichtet sind. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren zum Beeinflussen von Maß- und Formänderungen beim Härten so zu verbessern, daß das Härten von Werkstücken in der laufenden Fertigung rationeller und mit besseren Ergebnissen sowie in höherem Maße reproduzierbar vorgenommen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren soll größere Toleranzen bei den Weichmaßen eines Bauteils zulassen, starke Schrumpfspannungen auf dem Härtewerkzeug vermeiden und zu einer Zeit- und Kostenersparnis in der laufenden Fertigung führen.Force-bound devices are more flexible in determining the suitable diameter because variable diameters can be specified by changing the application of force. But even with these force-loaded devices, an empirical procedure is unavoidable, since the effective diameter must be maintained with pressing forces that are opposed to the shrinkage forces effective as a result of the contraction of the workpiece. The present invention has for its object to improve the known methods for influencing dimensional and shape changes during hardening so that the hardening of workpieces can be carried out more efficiently and with better results and to a greater extent reproducibly in ongoing production. The method according to the invention is intended to allow greater tolerances in the soft dimensions of a component, to avoid strong shrinkage stresses on the hardening tool and to save time and money in ongoing production.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren vorgeschlagen, bei dem das Abschrecken des Werkstücks im Abschreckmedium in mindestens zwei Zeitabschnitten erfolgt. Wesentlich ist, daß das Werkstück im ersten Zeitabschnitt bei einer Temperatur auf einen ersten Durchmesser aufschrumpft, bei dem das Werkstück vorwiegend plastisch verformt wird. Die plastische Verformung in diesem ersten Zeitabschnitt macht den überwiegenden Anteil an der Gesamtverformung des Bausteils während des Härtens aus. Wichtig ist, daß ein eventuell vorhandener Anteil an elastischer Verformung gegenüber dem Anteil an plastischer Verformung in diesem Verfahrensabschnitt vernachläßigbar ist, was das einzuhaltende Sollmaß des Werkstücks nach dem Härten anbelangt.To solve the problem, a first method according to the invention is proposed, in which the workpiece is quenched in the quenching medium in at least two time periods. It is essential that the workpiece shrinks to a first diameter at a temperature at which the workpiece is predominantly plastically deformed. The plastic deformation in this first period of time accounts for the major part of the total deformation of the component during hardening. It is important that a possible amount of elastic deformation compared to the amount of plastic deformation in this process section is negligible, as far as the target dimension of the workpiece to be observed after hardening is concerned.
An den ersten Zeitabschnitt schließt sich ein weiterer Zeitabschnitt an, bei dem von einer Temperatur des Werkstücks noch oberhalb des Martensit-Punktes ausgegangen wird und das Werkstück auf einen zweiten - kleineren - Durchmesser aufschrumpft. In diesem Verfahrensabschnitt erfolgt nochmals eine plastische Verformung, die, gemessen am Anteil der plastischenThe first time period is followed by a further time period in which the temperature of the workpiece is still above the martensite point and the workpiece shrinks to a second - smaller - diameter. In this section of the process, plastic deformation occurs again, measured in terms of the proportion of plastic
Verformung im ersten Verfahrensschritt, jedoch wesentlich geringer ist. Mit der stufenweise ablaufenden plastischen Verformung sind wertvolle Vorteile erzielbar: Es werden zu starke SchrumpfSpannungen vermieden. Die Toleranzen, die bei der Weichbearbeitung des Bauteils eingehalten werden müssen, können gröber ausfallen. Darüber 5 hinaus ist die Feststellung wesentlich, daß der Anteil der elastischen Verformung an der Gesamtverformung des Bauteils ebenfalls abnimmt, so daß die Sollmaße nach dem Härten exakter und besser reproduzierbar einzuhalten sind.Deformation in the first process step, however, is significantly less. With the gradual plastic Deformation provides valuable advantages: excessive shrinkage stresses are avoided. The tolerances that must be observed when soft machining the component can be coarser. In addition, it is important to note that the proportion of elastic deformation in the overall deformation of the component also decreases, so that the set dimensions after hardening can be adhered to more precisely and reproducibly.
10 In der ersten Verfahrensstufe wird ein erster10 In the first stage of the process, a first
Durchmesser vorgegeben, dessen Abweichung vom Sollmaß des Werkstücks erheblich größer ist als dies bei vergleichbaren Durchmessern der Fall ist, wie sie in den einstufigen Härteverfahren nach dem Stand der Technik zur AnwendungSpecified diameter, the deviation from the nominal size of the workpiece is significantly larger than is the case with comparable diameters, as used in the one-step hardening process according to the prior art
15 gelangen. Die Anwendung von wesentlich größeren15 arrive. The application of much larger ones
Härtedornmaßen ist nur in Verbindung mit der variabel steuerbaren Dauer des ersten Zeitabschnitts möglich. Die Wirksamkeit des ersten Durchmessers ist zeitlich exakt begrenzt und auf den Schrumpfverlauf des zu härtendenHardness mandrel dimensions are only possible in connection with the variably controllable duration of the first period. The effectiveness of the first diameter is precisely limited in time and to the shrinkage profile of the one to be hardened
20 Werkstücks abgestimmt.20 workpiece matched.
Besonders vorteilhaft ist die Tatsache, daß durch Veränderung der Verweilzeit des Werkstücks auf dem ersten Durchmesser Abweichungen im Vormaß und im Härteergebnis 25 mit praktisch vernachläßigbarem Aufwand sehr genau zu korrigieren sind. Derartige Korrekturen sind im Rahmen der laufenden Fertigung ohne weiteres möglich.It is particularly advantageous that by changing the dwell time of the workpiece on the first diameter, deviations in the pre-dimension and in the hardness result 25 can be corrected very precisely with practically negligible effort. Such corrections are easily possible in the course of ongoing production.
Das weitere erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren 30 gelangt dann zur Anwendung, wenn die zu härtenden Bauteile in der zweiten Verfahrensstufe bei einem zufriedenstellenden Härteergebnis frei aushärten können.The further method 30 proposed according to the invention is used when the components to be hardened can harden freely in the second method stage with a satisfactory hardening result.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren lassen 35 sowohl die Verwendung von Dornfixturen als auch von Spreizwerkzeugen zu. Nach einem weiteren wesentlichen Verfahrensmerkmal beginnt der erste Zeitabschnitt mit der Anlage des Werkstücks am ersten Durchmesser des mechanischen Hilfsmittels (Dornfixtur oder Spreizwerkzeug) . Nach Ablauf einer vorgegebenen Verweilzeit des Werkstücks auf dem ersten Durchmesser wird das Werkstück auf den zweiten Durchmesser überführt oder vom mechanischen Hilfsmittel entfernt. In diesem Punkt endet der erste Zeitabschnitt.The methods proposed according to the invention allow both the use of mandrel fixings and spreading tools. According to a further essential process feature, the first time period begins with the workpiece resting on the first diameter of the mechanical aid (mandrel fixture or spreading tool). After a predetermined dwell time of the workpiece on the first diameter, the workpiece is transferred to the second diameter or removed from the mechanical aid. The first period ends at this point.
Eine Vorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren zeichnet sich in vorteilhafter Weise dadurch aus, daß das mechanische Hilfsmittel ein Härtewerkzeug, z. B. eine Dornfixtur oder ein Spreizwerkzeug, ist, dessen größter wirksamer Durchmesser vom Nennmaß des Werkstücks so abweicht, daß das Werkstück in einem ersten Zeitabschnitt vorwiegend plastisch verformt wird, wobei ein Meßtaster im Härtewerkzeug integriert ist, der ein Anfangssignal für den ersten Zeitabschnitt liefert, sobald das Werkstück am größten wirksamen Durchmesser während des Aufschrumpfens zur Anlage kommt.A device for performing the method according to the invention is characterized in an advantageous manner in that the mechanical auxiliary means a hardening tool, for. B. a mandrel fixture or a spreading tool, the largest effective diameter of which deviates from the nominal size of the workpiece so that the workpiece is predominantly plastically deformed in a first time period, with a measuring probe being integrated in the hardening tool, which provides an initial signal for the first time period, as soon as the workpiece with the largest effective diameter comes into contact during shrinking.
Es ist vorteilhaft, wenn das Härtewerkzeug zumindest zwei wirksame Durchmesser aufweist. Ein besonders einfaches Härtewerkzeug stellt in diesem Fall eine Dornfixtur mit zwei Durchmessern dar.It is advantageous if the hardening tool has at least two effective diameters. A particularly simple hardening tool in this case is a mandrel fixture with two diameters.
Durch Versuche hat sich herausgestellt, daß die größte Verformung im ersten Zeitabschnitt etwa 0,2 % bis etwa 0,5 % des Weichmaßes des Werkstücks betragen kann. Innerhalb dieses Bereichs einer Durchmesservergrößerung ist sichergestellt, daß in der ersten Verfahrensstufe ausschließlich eine plastische Verformung des Werkstücks erfolgt.Experiments have shown that the greatest deformation in the first time period can amount to approximately 0.2% to approximately 0.5% of the soft dimension of the workpiece. Within this area of an increase in diameter, it is ensured that in the first process stage, only a plastic deformation of the workpiece takes place.
Bei Verwendung einer Dornfixtur bzw. einem Spreizwerkzeug ist es vorteilhaft, die wirksame Verformung im zweiten Zeitabschnitt etwa 0,05 % bis etwa 0,1 % des Weichmaßes des Werkstücks zu wählen. Die wirksamen Durchmesser können selbsttätig in der Weise gewählt werden, daß nach Ablauf des ersten Zeitabschnitts der Transportierer aktiviert und/oder - im Falle eines Spreizwerkzeugs - eine Maßänderung am Werkzeug ausgelöst wird.When using a mandrel fixture or a spreading tool, it is advantageous to choose the effective deformation in the second time period from about 0.05% to about 0.1% of the soft dimension of the workpiece. The effective diameters can be selected automatically in such a way that the transporter is activated and / or - in the case of a spreading tool - a dimensional change is triggered on the tool after the first time period has elapsed.
Zur Automatisierung des Verfahrensablaufs unter Anpassung an verfahrensspezifische Parameter wird nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß ein justierbarer Meßtaster desTo automate the process sequence with adaptation to process-specific parameters, it is proposed according to a further advantageous feature of the invention that an adjustable probe of the
Härtewerkzeugs mit einem Fühler für die Temperatur des Werkstücks und einem einstellbaren Zeitglied zusammenwirkt.Hardening tool cooperates with a sensor for the temperature of the workpiece and an adjustable timer.
Die Effektivität des Verfahrensablaufs läßt sich zusätzlich dadurch steigern, daß der Zeitgeber mit einem Prozeßregler zusammenwirkt. Dieser Prozeßregler errechnet aus verfahrensspezifischen Parametern selbsttätig eine optimale Verweildauer des Werkstücks auf dem ersten Durchmesser.The effectiveness of the process sequence can also be increased in that the timer interacts with a process controller. This process controller automatically calculates an optimal dwell time of the workpiece on the first diameter from process-specific parameters.
Eine Vorrichtung, die besonders einfach aufgebaut ist und mit der der Verfahrensablauf automatisierbar ist, weist nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung als Härtewerkzeug einen Festdorn oder eine Festmatrize mit mindestens zwei unmittelbar übereinander liegendenAccording to a further advantageous feature of the invention, a device which has a particularly simple structure and with which the process sequence can be automated has a fixed mandrel or a fixed die with at least two superimposed dies as a hardening tool
Durchmessern auf. Hierbei ist sowohl das Werkstück als auch das Härtewerkzeug relativ verschieblich angeordnet. Ein mit Greiferklinken zusammenwirkender Transportierer besorgt das Aufsetzen und Abnehmen der Werkstücke.Diameters. Here, both the workpiece and the hardening tool are arranged to be relatively displaceable. A conveyor that interacts with gripper pawls ensures that the workpieces are placed and removed.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung. Nachfolgend werden die schematischen Zeichnungen, die die Erfindung darstellen, anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert:The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the specialist, there are further useful combinations of claims and individual claim characteristics from the task. The schematic drawings which illustrate the invention are explained in more detail below on the basis of two exemplary embodiments:
Fig. 1 zeigt den Schrumpfungsverlauf bei einemFig. 1 shows the course of shrinkage in a
Abschreckvorgang auf einem Festdorn- Härtewerkzeug mit zwei Durchmesserstufen gemäß Fig. 3, 4, 5, 6;Quenching process on a mandrel hardening tool with two diameter stages according to FIGS. 3, 4, 5, 6;
Fig. 2 zeigt die Werkstück- bzw. Preßteil-Hübe relativ zu den verschiedenen Verweilzeiten auf den beiden Durchmesserstufen;Fig. 2 shows the workpiece or pressed part strokes relative to the different dwell times on the two diameter stages;
Fig. 3, 4 zeigen das Festdornhärtewerkzeug mit zwei verschiedenen Durchmesserstufen für je zwei gleichgroße, ringförmige Werkstücke, die mit einem Pressen-Druckstück mit an Auslegern geführten Auswerferarmen in Startstellung und bei der ersten Abschreckphase gehalten sind;Fig. 3, 4 show the mandrel hardening tool with two different diameter levels for two equally large, ring-shaped workpieces, which are held in a starting position and during the first quenching phase with a press pressure piece with ejector arms guided on arms;
Fig. 5, 6 zeigen das gleiche Härtewerkzeug bei der zweiten Abschreckphase und nach dem Abstreifen der Werkstücke;5, 6 show the same hardening tool in the second quenching phase and after stripping the workpieces;
' Fig. 7 zeigt den Schrumpfungsverlauf entsprechend Fig. 1, jedoch für ein Spreizwerkzeug mit beim Abschrecken verstellbaren Durchmessern;FIG. 7 shows the course of shrinkage corresponding to FIG. 1, but for a spreading tool with diameters that can be adjusted during quenching;
Fig. 8 zeigt ihre jeweiligenFig. 8 shows their respective
Dorndurchmesserveränderungen dazu; Fig. 9, 10 zeigen das servo-betätigbare Spreizwerkzeug für die Bestückung mit jeweils fünf ringförmigen Werkstücken gleichzeitig bei der ersten und bei der letzten Abschreckphase;Changes in mandrel diameter; 9, 10 show the servo-actuated spreading tool for the assembly with five ring-shaped workpieces in each case simultaneously in the first and in the last quenching phase;
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch den Spreizdorn mit sechs bei Axialverschiebung des Innenkonus auseinander spreizbaren bzw. zusammenziehbaren Außensegmenten.11 shows a cross section through the expanding mandrel with six outer segments that can be spread apart or contracted when the inner cone is axially displaced.
In Fig. 1 ist auf der Abszisse der jeweilige Schrumpf eg FW bzw. SW der Werkstücke 1 und auf der auch für Fig. 2 gültigen Ordinate die Aufenthaltszeiten T aufgetragen. In Fig. 2 zeigt die Abszisse die Relativ- Hübe FH bzw. SH der Werkstückgreifer 3 bzw. Dorne 5 in Relation zu den unterschiedlichen Dorndurchmessern 6, 7 und Aufenthaltszeiten Tl, T2 etc. an.In FIG. 1, the respective shrinkage eg FW or SW of the workpieces 1 is plotted on the abscissa and the residence times T are plotted on the ordinate also valid for FIG. 2. 2 the abscissa shows the relative strokes FH or SH of the workpiece grippers 3 or mandrels 5 in relation to the different mandrel diameters 6, 7 and residence times T1, T2 etc.
Bei FH1 ist das aus dem Ofen genommene Werkstück 1 beispielsweise 850 °C heiß und hat hierbei z. B. 0,75 % Übermaß. Bei FH2 ist das Werkstück 1 noch von den Greiferklinken 2 erfaßt (Fig. 3) und wird zunächst auf den Dorn 5 unter Zentrierung gegenüber dessen oberen Konusbereich unter nur minimaler Temperaturerniedrigung abgesenkt. Bei FH3 beginnt die Abtauchung in öl und wird das Werkstück 1 unter beschleun gter Schrumpfung bei FH4 auf den unteren größeren, ersten Dorndurchmesser 6 abgesenkt (Fig. 4) . In dieser Position wird die Bewegung der Greiferklinken 2 unterbrochen und ein das Werkstück 1 erfassender Meßtaster 8 aktiviert, der bei Erreichung eines vorgegebenen Werkstückmaßes bei FH5 einen nicht gesondert dargestellten, vorprogrammierbaren Zeitgeber bzw. einen Prozeßrechner für eine erste Abkühlzeit Tl auf den unteren, größeren Durchmesserbereich 6 einschaltet, welche bei FH7 endet, nachdem das Werkstück 1 während der ersten Haltezeit Tl eine ausreichende plastische Verformung erfahren hat, um nach Beendigung der Schrumpfung besser im Soll-Maßbereich zu liegen. Die plastische Verformung ist in der Kurve nach Fig. 1 als kurze horizontale Gerade zwischen Punkt FH6 und FH7 erkennbar. Bei Punkt FH7 wird dieAt FH1, the workpiece 1 removed from the furnace is, for example, 850 ° C hot and has z. B. 0.75% oversize. With FH2 the workpiece 1 is still gripped by the gripper pawls 2 (FIG. 3) and is first lowered onto the mandrel 5 while centering it relative to its upper cone area with only a minimal temperature reduction. At FH3 the immersion in oil begins and the workpiece 1 is lowered under accelerated shrinkage at FH4 to the lower, larger mandrel diameter 6 (FIG. 4). In this position, the movement of the gripper pawls 2 is interrupted and a probe 8, which detects the workpiece 1, is activated, which, when a predetermined workpiece dimension is reached at FH5, has a preprogrammable timer (not shown separately) or a process computer for a first cooling time T1 to the lower, larger diameter range 6 turns on, which ends at FH7 after the workpiece 1 during the first holding time Tl has undergone sufficient plastic deformation in order to be better in the target dimension range after the shrinkage has ended. The plastic deformation can be seen in the curve according to FIG. 1 as a short horizontal straight line between point FH6 and FH7. At point FH7 the
Haltezeit Tl bei einer noch für ausschließlich plastische Verformung geeigneten Temperatur beendet. Das Pressendruckstück senkt sich (gemäß Fig. 5) dazu in Richtung Dorn 5 und beginnt, ihn aus dem auf einen Kragen 9 eines Dornführungsgehäuses 10 aufsitzenden Werkstück 1 teilweise durchzuschieben und dieses dadurch auf die unmittelbar anschließende, engere zweite Dorndurchmesserstufe 7 überzuführen. Bis dahin hat das Werkstück 1 sich noch nicht stärker auf dem Dorn 5 verklemmt und kann auf einem engeren Durchmesser 7 nun noch im erforderlichen Rahmen weiter schrumpfen. Bei Punkt FW8 beginnt diese zweite Abkühlzeit T2, welche gegebenenfalls über einen weiteren Zeitschalter vorwählbar gesteuert werden kann. In Spezialfallen sind weitere Durchmesserstufen und Abkühlintervalle einsetzbar. Bei der letzten Abkühlphase wird der Austenit/Martensit- Umwandlungspunkt bei FH9 überschritten, und so kann die daraus resultierende geringere Expansion zu einer Verr ingerung der elastischen Restspannungen auf dem zweiten Dorndurchmesserbereich 7 genutzt werden, so daß nach ausreichender Restabkühlung bei Punkt FH10 das Werkstück 1 mit nur noch geringer Kraft und somit ohne Verformungs¬ oder Beschädigungsgefahr unter vollständigem Herausdrücken des Domes 5 mittels des Pressendruckstückes 4 aus seiner Einspannung gelöst werden kann. Danach erfährt dasHolding time Tl ended at a temperature which is still suitable for plastic deformation only. The press pressure piece lowers (according to FIG. 5) towards the mandrel 5 and begins to partially push it out of the workpiece 1 seated on a collar 9 of a mandrel guide housing 10 and thereby transfer it to the immediately following, narrower second mandrel diameter step 7. Until then, the workpiece 1 has not yet jammed more firmly on the mandrel 5 and can now shrink further within the required range on a narrower diameter 7. This second cooling time T2 begins at point FW8 and can optionally be preselected via a further time switch. In special cases, further diameter levels and cooling intervals can be used. In the last cooling phase, the austenite / martensite transformation point at FH9 is exceeded, and so the resulting lower expansion can be used to reduce the elastic residual stresses on the second mandrel diameter range 7, so that after sufficient residual cooling, the workpiece 1 at point FH10 only a small amount of force and thus can be released from its clamping by means of the press pressure piece 4 without any risk of deformation or damage while the dome 5 is completely pushed out. After that it finds out
Werkstück 1 gemäß Punkt FH11 noch eine letzte kleine Kontraktion infolge der noch vorhandenen geringen Vorspannung und wird sodann bis Punkt FH12 mittels der Greiferklinke 2 aus der Härteeinrichtung herausgehoben bzw. weitertransportiert. Aus dem geraden Verlauf der Kurve bei FH6 bis FH7 ist zu erkennen, daß dort nur plastische Verformung erfolgt. Der Abstand der Geraden FH8 ... FH9 von der darunter reichenden und strichpunktiert gezeichneten Schrumpfkurve für uneingespanntes Material zeigt, daß hier nur noch ein kleiner Teil der Verformung elastisch erfolgt.Workpiece 1, according to point FH11, has a last small contraction due to the low pre-tension still present and is then lifted out of the hardening device to point FH12 by means of the gripping pawl 2 or transported further. From the straight course of the curve at FH6 to FH7 it can be seen that only plastic deformation takes place there. The distance between the straight lines FH8 ... FH9 from the shrink curve for unclamped material that extends below and is shown in dash-dot lines shows that here only a small part of the deformation takes place elastically.
Die bereits erwähnte Fig. 3 bis 6, welche eine bevorzugte Ausführungsform eines als Festdorn 5 gebauten Härtewerkzeuges darstellen, erlauben die3 to 6, which represent a preferred embodiment of a hardening tool built as a fixed mandrel 5, allow the
Werkstückhandhabung trotz der zweistufigenWorkpiece handling despite the two-stage
Dornausführung 6, 7 auf besonders vorteilhafte Weise, indem das Werkstück 1 von einem Greifarm 3 mit Klinken 2 auf den höhenverschieblichen Festdorn 5 gelegt wird, der von dem Pressendruckstück 4 entgegen einer imMandrel design 6, 7 in a particularly advantageous manner, in that the workpiece 1 is placed by a gripper arm 3 with pawls 2 on the vertically displaceable fixed mandrel 5, which is opposed by the press pressure piece 4 in the opposite direction
Dornführungsgehäuse 10 gelagerten Rückstellfeder 11 hinuntergedrückt werden kann, so daß sich schließlich an den Kragen 9 die Greiferklinken 2 auflegen und dabei das Werkstück 1 vom Dorn 5 abgestreift wird.Mandrel guide housing 10 stored return spring 11 can be pressed down, so that finally the gripper pawls 2 rest on the collar 9 and the workpiece 1 is stripped from the mandrel 5.
In Fig. 3 befindet sich das Pressendruckstück 4 in oberster Stellung und die daran angelenkten Greiferklinken 2 mit dem Werkstück 1 noch oberhalb des mit einem Zentrierkonus versehenen Festdornes 5. Die von den Greifarmen 3 radial nach innen herausstehenden Klinken 2 sind mit den Greifarmen 3 zusammen gegenüber dem Pressendruckstück 4 innerhalb von Anschlägen längsverschieblich. Der Festdorn 5 ist durch die unter ihm in das Dornführungsgehäuse 10 eingelassene Rückstellfeder 11 bis zur obersten Stellung hochgefahren, so daß beide Durchmesserbereiche 6 und 7 aus dem Dornführungsgehäuse 10 oben überstehen.In Fig. 3, the press pressure piece 4 is in the uppermost position and the gripper pawls 2 with the workpiece 1 articulated thereon are still above the fixed mandrel 5 provided with a centering cone the press pressure piece 4 longitudinally displaceable within stops. The fixed mandrel 5 is raised up to the uppermost position by the return spring 11 inserted into the mandrel guide housing 10, so that both diameter regions 6 and 7 protrude from the mandrel guide housing 10 above.
In Fig. 4 sind die Greiferarme 3 mit den Werkstücken 1 bis zum Anschlag der Klinken 2 am Kragen 9 desIn Fig. 4, the gripper arms 3 with the workpieces 1 up to the stop of the pawls 2 on the collar 9 of the
Dornführungsgehäuses 10 heruntergefahren. Dabei setzen sich die Klinken 2 in entsprechende etwa gleich hohe Aussparungen 12 des Kragens 9 so tief ein, daß das Werkstück 1 an dem ersten, größeren Durchmesserbereich anliegt und von den Greiferklinken 2 freigeworden ist. Hier wird es erfaßt von einem in den Festdorn 5 direkt eingebauten Meßtaster 8, der mit einer nicht gezeichneten Zeitsteuerung zusammenwirkt, die die erste, zeitlich und temperaturmäßig exakt kontrollierte Aufenthaltszeit Tl auf diesem Durchmesserbereich 6 begrenzt.Mandrel guide housing 10 shut down. Sit there the pawls 2 deeply into corresponding recesses 12 of the collar 9 of approximately the same height so that the workpiece 1 lies against the first, larger diameter area and has become free of the gripper pawls 2. Here it is detected by a probe 8 built directly into the fixed mandrel 5, which interacts with a time control, not shown, which limits the first, precisely controlled, time and temperature stay time T1 on this diameter range 6.
In Fig. 5 hat das Pressendruckstück 4 den Festdorn 5 entgegen dem Druck der Rückstellfeder 11 um etwa die Höhe der Werkstücke 1 in das Dornführungsgehäuse 10 hineingedrückt und dadurch das Werkstück 1 vom ersten auf den engeren zweiten Dorndurchmesserbereich 7 verschoben. Auf diesem braucht es nicht mehr zwingend maß- und temperaturüberwacht sein und kann an sich bis zur Endabkühlung hier verbleiben, wenn nicht durch entsprechende Zeitgeber eine Automatik der zugehörigen Handhabungsgeräte eingerichtet werden soll.In Fig. 5, the press plunger 4 has pressed the fixed mandrel 5 against the pressure of the return spring 11 by approximately the height of the workpieces 1 into the mandrel guide housing 10 and thereby moved the workpiece 1 from the first to the narrower second mandrel diameter range 7. It no longer needs to be monitored for dimensions and temperature on this and can in itself remain here until the final cooling, if an automatic of the associated handling devices is not to be set up by appropriate timers.
In Fig. 6 erreicht das Pressendruckstück 4 und auch der Festdorn 5 seine Tiefststellung, so daß dabei der Festdorn 5 mit seinem zweiten Durchmesserbereich 7 in das Dornführungsgehäuse hereingeschoben ist und hierbei dasIn Fig. 6, the press plunger 4 and also the fixed mandrel 5 reach their lowest position, so that the fixed mandrel 5 with its second diameter region 7 is pushed into the mandrel guide housing and this
Werkstück 1 abgestreift hat. Danach kann dasselbe von den Klinken 2 des Greifarmes 3 ohne besonderen Abstreifungskraftaufwand aufgenommen und weitertransportiert werden.Workpiece 1 has stripped. Thereafter, the same can be picked up by the pawls 2 of the gripper arm 3 without special stripping force and transported further.
Eine sinngemäß das gleiche Verfahrensprinzip, aber auch andere Vorrichtungsmerkmale nutzende Vorgehensweise ist mit einem Spreizdorn 16 möglich, welcher unter exakter Zeit- und Temperaturkontrolle sehr schnell auf variable Dorndurchmesser während des Abschreckens z. B. mittels hydraulischer Hilfskräfte so verstellbar ist, daß der Großteil der Maßanpassung während der Einstellung eines ersten größeren Härtedorndurchmessers bei so hoher Temperatur erreicht wird, daß ausschließlich plastische Verformung stattfindet. Die automatisierbare Verstellbarkeit des Spreizdornes 16 bietet die Möglichkeit, mittels vieler kleiner Steuerimpulse auf die Dornverstellungsstange 17 von Werkstück 1 zu Werkstück 1 je nach Bedarf größere oder kleinere Anpassungsstufen VT durch entsprechende kürzere oder längere Verweilzeiten T bei den jeweiligen Durchmessern zu wählen und so dieA procedure analogous to the same method principle, but also other device features, is possible with an expanding mandrel 16, which under exact time and temperature control very quickly to variable mandrel diameters during quenching, for. B. is adjustable by means of hydraulic assistants so that the Most of the dimensional adjustment is achieved while setting a first larger mandrel diameter at such a high temperature that only plastic deformation takes place. The automatable adjustability of the expanding mandrel 16 offers the possibility, by means of many small control impulses on the mandrel adjustment rod 17 from workpiece 1 to workpiece 1, to select larger or smaller adaptation stages VT as required by correspondingly shorter or longer dwell times T at the respective diameters, and so on
Umformungsgrade der Werkstücke ihren jeweiligen Roh- und Soll-Maßerweichungen optimal anzupassen.The degree of deformation of the workpieces can be optimally adapted to their respective raw and target dimensional deviations.
In Fig. 7 und 8 sind die Schrumpfwegkurve SW und der Spreizhub SH für solch eine Spreizdornhärtung über der Zeit T wiedergegeben.FIGS. 7 and 8 show the shrinkage path curve SW and the expansion stroke SH for such an expansion mandrel hardening over time T.
Bei Punkt SHl ist das aus dem Ofen kommende Werkstück beispielsweise 850 °C heiß und hat hierbei etwa 0,75 % Übermaß. Bei SH2 sei das Auflegen des Werkstückes 1 auf den Spreizdorn 16 mit seiner Größteinstellung beendet und bei SH3 der Spreizdorn 16 auf Zentriermaß gebracht. Bei SH4 hat die Schrumpfung des Werkstückes 1 auf ein erstes Härtedornmaß begonnen, noch ehe (bei SH5) das Werkstück 1 in öl geflutet wird und dadurch stärker weiterschrumpft bis bei 'SH6 eine impulsweise Reduzierung der Spreizung einsetzt, die bis zu einem Zustand (bei SH7) geführt wird, an dem nur noch geringe plastische Verformung möglich ist. Danach setzt bei stabilem Spreizdorn 16 die Restabkühlung ein, welche bei SH8 unter Erreichung einer nur noch geringenAt point SH1, the workpiece coming out of the furnace is, for example, 850 ° C hot and has an excess of about 0.75%. With SH2 the placing of the workpiece 1 on the expanding mandrel 16 is completed with its largest setting and with SH3 the expanding mandrel 16 is brought to the centering dimension. With SH4, the shrinkage of workpiece 1 to a first hard mandrel dimension started before (at SH5) the workpiece 1 was flooded in oil and thereby shrinked further until a sudden reduction in spreading occurred at 'SH6, which up to a state (with SH7 ) is performed, on which only slight plastic deformation is possible. Thereafter, when the expanding mandrel 16 is stable, the residual cooling commences, which is achieved with SH8 only a slight one
Vorspannung beendet ist, so daß ein leichtes Abnehmen vom Spreizdorn 16, wie bei SH9 erkennbar, möglich ist. Das nach völliger Aufhebung der Spreizung bei SH10 erreichte Fertigmaß liegt enger in der Toleranz als mit einem nur für einen einzigen Durchmesser eingestellten Dorn. Zwischen Punkt SH8 und SH9 wurde die Schrumpfkurve strichpunktiert eingezeichnet, welche sich ohne Dorn ergeben würde. Mit Dorn wird in diesem Temperaturbereich noch eine geringe plastische und eine geringe elastische Verformung unter weiterer Maßanpassung an das Soll-Maß erzielt.Preload is ended so that an easy removal from the expanding mandrel 16, as can be seen in SH9, is possible. The finished dimension achieved after the spread in SH10 has been completely eliminated is closer to tolerance than with a mandrel set for a single diameter only. Between At points SH8 and SH9, the shrink curve was drawn in dash-dot lines, which would result without a mandrel. With this mandrel, a slight plastic and a slight elastic deformation is achieved in this temperature range with further dimensional adaptation to the target dimension.
Eine für derartige sehr anpassungsfähige Dornhärtungen besonders bevorzugte Vorrichtungsausführung ist anhand eines Spreizdornes 16 und der Fig. 9, 10 und 11 für jeweils fünf gleiche ringförmige Werkstücke 1 schematisch als Beispiel dargestellt. Dabei hat ein oben offenes zylindrisches Dornführungsgehäuse 18 einen Innenkragen 19, an den sich etwas größere Außenkrägen 20 von vorzugsweise sechs im Kreis angeordneten Dornsegmenten 21 von unten her innen anlegen. Die Dornsegmente 21 haben eine größere Länge als die Höhe der sie beim Härten umschließenden Werkstücke 1 beträgt und bilden in Kreisform zusammen einen Außenzylinder, dessen Durchmesser im Umfang begrenzt erweiterbar ist. Zu ihrer Innenseite hin bilden die Dornsegmente 21 in ihrer Kreisanordnung einen zum oberenA particularly preferred device design for such very adaptable mandrel hardening is shown schematically as an example with the aid of an expanding mandrel 16 and FIGS. 9, 10 and 11 for five identical annular workpieces 1 each. In this case, a cylindrical mandrel guide housing 18 open at the top has an inner collar 19 against which somewhat larger outer collars 20 of preferably six mandrel segments 21 arranged in a circle lie from below on the inside. The mandrel segments 21 have a greater length than the height of the workpieces 1 enclosing them during hardening and together form an outer cylinder in a circular shape, the diameter of which can be expanded to a limited extent. Towards the inside, the mandrel segments 21 in their circular arrangement form one towards the top
Ende konvergierenden sechseckigen Innenkonus 23, der einen durch einen konzentrischen Innenkδrper 24 gebildeten Außenkonus 25 umschließt. Dabei sind die Dornsegmente 21 durch eine ihr oberes Ende radial übergreifende Glockenhaube 26 gegen Spreizkräfte zusammengehalten.End converging hexagonal inner cone 23 which encloses an outer cone 25 formed by a concentric inner body 24. The mandrel segments 21 are held together by a bell cover 26 which radially extends over their upper end against spreading forces.
Letztere entstehen, indem der in den Innenkonus 23 der Dornsegmente 21 eingepaßte einstückige Innenkörper 24 entgegen dem Außenkonus 25 in Längsrichtung verschoben wird. Der Innenkörper 24 ist senkrecht mittels einer von unten in das Dornführungsgehäuse 18 eintretenden und durch die obere Glockenhaube 26 wieder austretende Verstellstange begrenzt heb- oder senkbar; mittels eines über dem Boden des Dornführungsgehäuse 18 angeordneten, sowohl die Glockenhaube 26 des Außenkonuses 29 vertikal abstützenden als auch einem die unteren Enden der Dornsegmente 21 mit einem Vertikalkragen führenden Teller 28. Sowohl der Kragen des Tellers 28 als auch die Glockenhaube 26 sind auf einem mit gleichem Winkel wie die Dornkonuse 23, 25 versehenen Konusbund 29 zu den Dornsegmenten 21 zentriert. Daher werden bei einer Axialverschiebung des Tellers 28 die Dornsegmente 21 oben und unten im gleichen Maße auseinander oder zusammen gedrückt.The latter arise by the one-piece inner body 24 fitted into the inner cone 23 of the mandrel segments 21 being displaced in the longitudinal direction against the outer cone 25. The inner body 24 can be raised or lowered vertically to a limited extent by means of an adjusting rod entering the mandrel guide housing 18 from below and exiting through the upper bell hood 26; by means of a plate 28 arranged above the bottom of the mandrel guide housing 18, both vertically supporting the bell hood 26 of the outer cone 29 and a plate 28 guiding the lower ends of the mandrel segments 21 with a vertical collar. Both the collar the plate 28 and the bell hood 26 are centered on a cone collar 29 provided with the same angle as the mandrel cones 23, 25 to the mandrel segments 21. Therefore, when the plate 28 is axially displaced, the mandrel segments 21 are pressed apart or together to the same extent at the top and bottom.
In Fig. 9 steht der Teller 28 in Hδchststellung. In Fig. 10 in einer sehr tiefen Stellung, d. h. mit kleinerem Dorndurchmesser eingestellt. In Fig. 11 ist zu erkennen, daß die Konusflächen 23, 25 zwecks Vermeidung unbeabsichtigter Klemmungen vorzugsweise als Flächen senkrecht zur Mittenhalbierenden der Segmentbögen ausgeführt und mit radialen Längsführungsgleitsteinen 30 zwischen den Konusen 23 und 25 versehen sein können.9, the plate 28 is in its highest position. In Fig. 10 in a very low position, i.e. H. set with a smaller mandrel diameter. In Fig. 11 it can be seen that the cone surfaces 23, 25 are preferably designed as surfaces perpendicular to the center bisector of the segment arches in order to avoid unintentional clamping and can be provided with radial longitudinal guide sliding blocks 30 between the cones 23 and 25.
Sinngemäß die gleichen Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale sind für den Fachmann bei Bedarf anstelle mit einem Dorn auch mit einem Gesenk bzw. einer Matrize nach den gleichen Kriterien realisierbar. Analogously, the same process and device features can be realized for the person skilled in the art instead of using a mandrel or a die or a die according to the same criteria, if required.
Bezugszeichenreference numeral
Figure imgf000017_0001
FW Schrumpfweg bei Festdorn
Figure imgf000017_0001
FW shrink path at fixed mandrel
FH Hub von Pressendruckstück bzw. DornFH stroke of press plunger or mandrel
SW Schrumpfweg bei SpreizdornSW shrink path with expanding mandrel
SH Hub beim SpreizdornSH stroke with expanding mandrel
Tl vorwählbare Haltezeit auf erstem Durchmesserbereich 6Tl preselectable holding time on the first diameter range 6
T2 vorwählbare Haltezeit auf zweitem Durchmesserbereich 7T2 preselectable holding time on the second diameter range 7
VT variable Haltezeiten beim Spreizdorn VT variable holding times for the expanding mandrel

Claims

A n s p r ü c h e Expectations
1. Verfahren zum Beeinflussen von Maß- und1. Method for influencing dimensions and
5 Formänderungen beim Härten von rotationssymmetrischen Werkstücken (1) , die in einem Abschreckmedium auf mechanische Hilfsmittel (5, 16) mit einem vorgegebenen Durchmesser unter plastischer und elastischer Verformung aufschrumpfen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , ° - daß das Abschrecken des Werkstücks (1) im Abschreckmedium in mindestens zwei Zeitabschnitten (Tl, T2) erfolgt, und zwar in einem ersten Zeitabschnitt (Tl) , dessen Dauer variabel steuerbar ist, bei einer Temperatur des 5 Werkstücks (1) und einem ersten Durchmesser (6) des mechanischen Hilfsmittels, die so bemessen sind, daß das Werkstück (1) unter vorwiegend plastischer Verformung aufschrumpft, in mindestens einem anschließenden weiteren 0 Zeitabschnitt (T2) bei einer Temperatur des Werkstücks noch oberhalb des Martensit-Punktes und einem geringen zweiten Durchmesser (7) , verglichen mit dem ersten Durchmesser (6) , so daß das Aufschrumpfen des Werkstücks (1) bei einer gegenüber dem ersten 5 Zeitabschnitt (Tl) vergleichsweise geringen anteiligen ' plastischen Verformung abläuft.5 changes in shape during the hardening of rotationally symmetrical workpieces (1) which shrink in a quenching medium onto mechanical aids (5, 16) with a predetermined diameter with plastic and elastic deformation, characterized in that ° - that the quenching of the workpiece (1) in the quenching medium in At least two time periods (T1, T2) take place, specifically in a first time period (T1), the duration of which can be variably controlled, at a temperature of the workpiece (1) and a first diameter (6) of the mechanical aid, which are dimensioned in this way that the workpiece (1) shrinks under predominantly plastic deformation, in at least a subsequent subsequent 0 time period (T2) at a temperature of the workpiece still above the martensite point and a small second diameter (7), compared to the first diameter (6 ), so that the shrinking of the workpiece (1) at a time compared to the first 5 nitt (Tl) comparatively small proportionate 'plastic deformation takes place.
2. Verfahren zum Beeinflussen von Maß- und Formänderungen beim Härten von rotationsymmetrischen 0 Werkstücken (1) , die in einem Abschreckmedium auf mechanische Hilfsmittel (5, 16) mit einem vorgegebenen Durchmesser unter plastischer und elastischer Verformung aufschrumpfen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß daß Abschrecken des Werkstücks (1) im Abschreckmedium in mindestens zwei Zeitabschnitten (Tl, T2) erfolgt, und zwar 5 - in einem ersten Zeitabschnitt (Tl) , dessen Dauer variabel steuerbar ist, bei einer Temperatur des Werkstücks (1) und einem ersten Durchmesser (6) des mechanischen Hilfsmittels, die so bemessen sind, daß das Werkstück unter vorwiegend plastischer Verformung *0 aufschrumpft, in mindestens einem anschließenden weiteren Zeitabschnitt (T2) , in dem das Werkstück (1) bei einer Ausgangstemperatur noch oberhalb des Martensit-Punktes bei einer gegenüber dem ersten Zeitabschnitt (Tl) 5 vergleichsweise geringen anteiligen plastischen Verformung frei aushärtet.2. Method for influencing dimensional and shape changes during the hardening of rotationally symmetrical workpieces (1) which shrink on mechanical aids (5, 16) with a predetermined diameter in a quenching medium with plastic and elastic deformation, characterized in that the quenching of the workpiece (1) in the quenching medium takes place in at least two time periods (Tl, T2), namely 5 - in a first time period (Tl), the duration of which can be variably controlled, at a temperature of the workpiece (1) and a first diameter (6) of the mechanical aid, which are dimensioned such that the workpiece shrinks under predominantly plastic deformation * 0, in at least one subsequent subsequent time period (T2) in which the workpiece (1) is still above the initial temperature Martensite point at a comparatively small proportionate plastic deformation compared to the first time period (Tl) 5 cures freely.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dauer des ersten 0 Zeitabschnitts (Tl) variabel steuerbar ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the duration of the first 0 period (Tl) is variably controllable.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 3 oder 2 und 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der erste Zeitabschnitt (Tl) mit der Anlage des Werkstücks (1) am 5 ersten Durchmesser (6) des mechanischen Hilfsmittels (5, 16) und nach Ablauf einer vorgegebenen Verweilzeit des Werkstücks auf dem ersten Durchmesser (6) durch überführen des Werkstücks (1) auf den zweiten Durchmesser (7) oder durch Entfernen des Werkstücks (1) vom ersten Durchmesser 0 endet.4. The method according to claims 1 and 3 or 2 and 3, characterized in that the first period (Tl) with the abutment of the workpiece (1) on the first 5 diameter (6) of the mechanical means (5, 16) and after expiry of a predetermined residence time of the workpiece on the first diameter (6) ends by transferring the workpiece (1) to the second diameter (7) or by removing the workpiece (1) from the first diameter 0.
5. Vorrichtung zum Beeinflussen von Maß- und Formänderungen beim Härten von rotationssymmetrischen Werkstücken (1) , die in einem Abschreckmedium auf 5 mechanische Hilfsmittel (5, 16) mit einem vorgegebenen Durchmesser aufschrumpfen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das mechanische Hilfsmittel ein Härtewerkzeug (5 bzw. 16) ist, dessen größter wirksamer Durchmesser (6) vom Nennmaß des Werkstücks (1) so abweicht, daß das Werkstück in einem ersten Zeitabschnitt (Tl) vorwiegend plastisch verformt wird und daß ein Meßtaster (8) im Härtewerkzeug (5 bzw. 16) integriert ist, der ein Anfangssignal für den ersten Zeitabschnitt (Tl) liefert, wenn das Werkstück am größten wirksamen Durchmesser (6) zur Anlage kommt.5. Device for influencing dimensional and shape changes during the hardening of rotationally symmetrical workpieces (1) which in a quenching medium to 5 mechanical aids (5, 16) with a predetermined Shrinking the diameter, characterized in that the mechanical aid is a hardening tool (5 or 16), the largest effective diameter (6) of which deviates from the nominal size of the workpiece (1) in such a way that the workpiece predominantly plastically deforms in a first time period (Tl) and that a probe (8) is integrated in the hardening tool (5 or 16), which provides an initial signal for the first time period (Tl) when the workpiece comes into contact with the largest effective diameter (6).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Härtewerkzeug (5 bzw. 16) zumindest zwei wirksame Durchmesser (6, 7) aufweist.6. The device according to claim 5, characterized in that the hardening tool (5 or 16) has at least two effective diameters (6, 7).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die größte wirksame Verformung im ersten Zeitabschnitt (Tl) etwa 0,2 % bis etwa 0,5 % des Weichmaßes des Werkstücks (1) betragen kann.7. The device according to claim 6, characterized in that the greatest effective deformation in the first period (Tl) can be about 0.2% to about 0.5% of the soft dimension of the workpiece (1).
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die wirksame Verformung im zweiten Abschnitt (T2) etwa 0,05 % bis etwa 0,1 % des Weichmaßes des Werkstücks (1) betragen kann.8. The device according to claim 5, characterized in that the effective deformation in the second section (T2) can be approximately 0.05% to approximately 0.1% of the soft dimension of the workpiece (1).
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, mit einem Transportierer (4) zum Auflegen und zum Abstreifen des Werkstücks (1) , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß nach Ablauf des ersten Zeitabschnitts (Tl) der9. The device according to claim 5, with a transporter (4) for placing and stripping the workpiece (1), thereby g e k e n n z e i c h n e t that after the end of the first period (Tl) of
Transportierer (4) aktiviert und/oder eine Maßänderung am Werkzeug (5 bzw. 16) im gleichen Abschreckmedium ausgelöst wird. Carrier (4) activated and / or a change in dimension on the tool (5 or 16) is triggered in the same quenching medium.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der in die Wand des Härtewerkzeuges (5 bzw. 16) justierbar eingelassene Meßtaster (8) mit einem Thermofühler für die Ist-Temperatur des Werkstückes (1) sowie einem voreinstellbaren Zeitgeber zusammenwirkt.10. The device according to claim 5, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the in the wall of the hardening tool (5 or 16) adjustable probe (8) cooperates with a thermal sensor for the actual temperature of the workpiece (1) and a preset timer.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , - daß die nächste Härtestufe (T2) auf einem unmittelbar nachfolgenden zweiten kleineren Durchmesserbereich (7) im gleichen Ölbad liegt, sofern der Schaltpunkt des Meßtasters (8) vor Erreichen eines dem Sollmaß im Abkühlzustand entsprechenden Schrumpfmaßes überschritten wird und daß die dabei beginnende zweite Härtestufe (T2) durch den Transportierer (4) bei einer noch teilweise plastischen Verformung zulassenden Temperatur beginnt und bei Erreichen einer keine plastische Verformung mehr zulassenden Temperatur beendet wird.11. The device according to claim 5, characterized in that - the next hardness level (T2) on an immediately following second smaller diameter range (7) in the same oil bath, provided that the switching point of the probe (8) before reaching a desired dimension in the cooling state corresponding shrinkage is exceeded and that the beginning of the second hardness stage (T2) by the transporter (4) begins at a temperature that still allows plastic deformation and ends when a temperature that no longer allows plastic deformation is ended.
12. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 und 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zeitgeber mit einem Prozeßregler zusammenwirkt, der für Istmaße bzw. Ist-Spannungen bzw. Ist-Temperaturen des Werkstücks (1) im Sinne einer Minimalverformung in Richtung Sollmaß selbst eine optimale Aufenthaltsdauer für die erste Härtephase (Tl) errechnet und einstellt.12. The device according to claims 5 and 10, characterized in that the timer cooperates with a process controller, the actual length of stay for actual dimensions or actual voltages or actual temperatures of the workpiece (1) in the sense of a minimum deformation in the direction of the target size the first hardening phase (Tl) is calculated and set.
13. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 und 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Härtewerkzeug ein Festdorn (5) bzw. eine Festmatrize mit mindestens zwei unmittelbar übereinanderliegenden Durchmesserbereichen (6, 7) ist und daß sowohl das Werkstück (1) auf dem Härtewerkzeug (5 bzw. 16) als auch dieses selbst gegenüber einem Werkzeugführungsgehäuse (10) relativ verschieblich ist sowie - ein mit Greiferklinken (2) zusammenwirkender13. Device according to claims 5 and 9, characterized in that the hardening tool is a fixed mandrel (5) or a fixed die with at least two directly overlying diameter regions (6, 7) and that both the workpiece (1) on the hardening tool (5 or 16) and this itself is relatively displaceable relative to a tool guide housing (10) and - a cooperating with gripper pawls (2)
Transportierer (4) (z. B. ein Pressendruckstück) sowohl gegenüber dem Werkstück (1) als auch gegenüber dem Werkzeug (5) relativ verschieblich ist.Transporter (4) (e.g. a press pressure piece) is relatively displaceable both with respect to the workpiece (1) and with respect to the tool (5).
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere zwischen Werkstück (1) und Werkzeug (5) in dessen Wand eingelassene und mit dem Prozeßregler zusammenwirkende Meßtaster (8) im Bereich des ersten Durchmesserbereichs (6) vorhanden sind.14. The apparatus of claim 13, characterized g e k e n n z e i c h n e t that several between the workpiece (1) and tool (5) embedded in the wall and interacting with the process controller probe (8) are present in the region of the first diameter range (6).
15. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 und 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der erste Durchmesserbereich (6) auf einem expandierten, hilfskraftbetätigbaren Spreizwerkzeug (16) und weitere Durchmesserbereiche (7) durch eine schrittweise vom15. The device according to claims 5 and 6, characterized in that the first diameter area (6) on an expanded, power-operated expanding tool (16) and further diameter areas (7) by a step by step
Prozeßregler gesteuerte Kontraktion des Spreizwerkzeugs (16) einrichtbar sind.Process controller controlled contraction of the expanding tool (16) can be set up.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Spreizwerkzeug (16) mehrere gleiche Werkstücke (1) übereinander auf einer zylindrischen Außenkontur aufnehmen kann, welche durch auf einem Innenkonus (23) axial verschiebliche gleiche Dornsegmente (21) mit konischer Kontur gebildet sind, von denen mindestens ein Dornsegment (21) einen integrierten Meßtaεter (8) aufweist. 16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the expanding tool (16) can accommodate several identical workpieces (1) one above the other on a cylindrical outer contour, which are formed by axially displaceable identical mandrel segments (21) with a conical contour on an inner cone (23) , of which at least one mandrel segment (21) has an integrated measuring probe (8).
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