Buchse mit Flansch und Verfahren zu deren Herstellung Flanged bushing and process for its manufacture
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Buchse, insbesondere für eine Nockenwelle eines Kraftfahrzeuges, mit einem rohrförmigen Abschnitt und wenigstens einem an einem Ende des rohrförmigen Abschnitts ausgebildeten Flansch, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Buchse, insbesondere für eine Nockenwelle eines Kraftfahrzeuges, mit einem rohrförmigen Abschnitt und wenigstens einem an einem Ende des rohrförmigen Abschnitts ausgebildeten Flansch, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The invention relates to a method for producing a bushing, in particular for a camshaft of a motor vehicle, with a tubular section and at least one flange formed at one end of the tubular section, according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a bushing, in particular for a Camshaft of a motor vehicle, having a tubular section and at least one flange formed at one end of the tubular section, according to the preamble of claim 6.
Buchsen mit Flansch werden üblicherweise einstückig als ein Drehteil oder Stanzteil oder durch entsprechendes plastisches Umformen hergestellt. So ist aus der DE 35 15 180 C2 eine Vorrichtung zum Herstellen einer Buchse mit Flansch bekannt, wobei mittels eines Flanschformstempels aus einem einzigen hohlzylindrischen Ausgangswerkstück eine entsprechende Buchse ausgeformt wird.Bushings with a flange are usually produced in one piece as a turned part or stamped part or by appropriate plastic forming. For example, DE 35 15 180 C2 discloses a device for producing a socket with a flange, a corresponding socket being formed from a single hollow cylindrical starting workpiece by means of a flange die.
Aus DE-43 22 246 A1 ist eine gebaute Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine mit begrenzt verschwenkbaren Nocken bekannt. Die separat ausgebildeten Nocken sind auf eine Grundwelle aufgefädelt und werden axial durch zwischengeschaltete, als Abstandshülsen wirkende Buchsen mit Flansch gesichert.DE-43 22 246 A1 discloses a built-up camshaft for an internal combustion engine with cams that can be pivoted to a limited extent. The separately designed cams are threaded onto a basic shaft and are secured axially by intermediate bushings with a flange that act as spacer sleeves.
Die DE 33 31 464 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Flansch-Gleitlagern aus einem Streifen aus Lagerwerkstoff. Hierbei wird mittels einer Stanztechnik zunächst eine Öffnung im Streifen ausgebildet und anschließend ein zylindrischer Bund aus demjenigen Streifenmaterial ausgebildet, welches im Bereich unmittelbar um die Öffnung herum angeordnet ist.DE 33 31 464 A1 describes a method for producing flange plain bearings from a strip of bearing material. In this case, an opening is first formed in the strip by means of a stamping technique and then a cylindrical collar is formed from the strip material which is arranged in the area immediately around the opening.
Aus der DE 295 18 603 U1 ist eine flammlose Anschlußverbindung für schraubenlinien- förmig gewellte Wellrohre bekannt, wobei eine auf einem Ende des Wellrohres aufsitzende Buchse mit einer der Wellform des Wellrohres angepaßten schraubengangförmigen Profilierung an der inneren Oberfläche und einer flanschartigen Erweiterung ausgestattet ist. Die Buchse hat dabei die Aufgabe, eine Abstützung für eine Bördelkante des Wellrohres bei und nach einem Bördelvorgang zur Verfügung zu stellen. Auf diese Weise sind leichtFrom DE 295 18 603 U1 a flameless connection for helically corrugated corrugated pipes is known, wherein a socket seated on one end of the corrugated pipe is equipped with a helical profile on the inner surface adapted to the corrugated shape of the corrugated pipe and a flange-like extension. The bushing has the task of providing a support for a flanged edge of the corrugated tube during and after a flanging process. That way are easy
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verformbare Werkstoffe, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, rißfrei um 90 Grad umbördelbar. Die Buchse ist dabei einstückig als Spritzgußteil aus Kunststoff oder als Gußteil oder kaltgeformtes Teil aus Metall, wie beispielsweise Kupfer, hergestellt.MEASUREMENT QUALITY deformable materials, such as copper or aluminum, can be flanged without cracks by 90 degrees. The bush is made in one piece as an injection molded part made of plastic or as a molded part or cold-formed part made of metal, such as copper.
Die DE 195 24 757 A1 beschreibt eine aus einer Platine gewickelte zylindrische Buchse, wobei in einem Bereich eines Stoßes ein Ergänzungslappen vorgesehen ist. Mit dem Ergänzungslappen ergibt sich nach Umformung des Buchsenendes zu einem Flansch eine ringförmig geschlossene Flanschfläche ohne Spalt.DE 195 24 757 A1 describes a cylindrical bushing which is wound from a circuit board, a supplementary tab being provided in a region of a joint. With the supplementary tab, an annularly closed flange surface without a gap results after the bushing end has been formed into a flange.
Alle vorgenannten Verfahren und Anordnungen für eine Buchse mit Flansch haben den Nachteil, daß sie zum Ausbilden des Flansches zeitaufwendige und kostenintensive Oberflächenbearbeitungsschritte und ggf. zusätzliches Ausstanzen erfordern.All of the aforementioned methods and arrangements for a bushing with a flange have the disadvantage that they require time-consuming and cost-intensive surface processing steps and, if necessary, additional punching out to form the flange.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Buchse der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die obengenannten Nachteile überwunden werden und auf einfache und kostengünstige Weise eine Buchse mit Flansch herstellbar ist.The present invention is therefore based on the object of providing an improved method and an improved bushing of the type mentioned above, the disadvantages mentioned above being overcome and a bushing with a flange being able to be produced in a simple and inexpensive manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen und durch ein Buchse der o.g. Art mit den in Anspruch 6 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method of the above. Type with the features characterized in claim 1 and by a socket of the above. Kind with the features characterized in claim 6 solved. Advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Dazu ist es bei einem Verfahren der o.g. Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Flansch separat vom rohrförmigen Abschnitt als Ring hergestellt und am rohrförmigen Abschnitt befestigt wird.For this, it is in a procedure of the above. Art provided according to the invention that the flange is made separately from the tubular portion as a ring and attached to the tubular portion.
Dies hat den Vorteil, daß mit einfachen und wenig zeitintensiven Arbeitsschritten in kostengünstiger Weise eine gleichzeitig mechanisch feste Buchse mit Flansch herstellbar ist.This has the advantage that a simultaneously mechanically fixed bushing with flange can be produced in a cost-effective manner with simple and little time-intensive work steps.
Eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Ringes erzielt man dadurch, daß dieser ausgestanzt wird.
Eine besonders genaue, mechanisch feste und kostengünstige Verbindung zwischen dem Rohrförmigen Abschnitt und dem Ring erzielt man dadurch, daß der Ring auf den rohrförmigen Abschnitt aufgeschweißt, insbesondere Lasergeschweißt wird. Insbesondere gegenüber mittels Kaltverformung hergestellten Flanschen ist die Laserschweißung am Übergangspunkt zwischen dem Flansch und dem rohrförmigen Abschnitt mechanisch stabiler, da Biegebeanspruchungen während des Kaltverformens den Materialverbund an der Biegestelle, also an der Übergangsstelle zwischen rohrförmigem Abschnitt und Flansch, schwächen können.A particularly simple and inexpensive manufacture of the ring is achieved by punching it out. A particularly precise, mechanically firm and cost-effective connection between the tubular section and the ring is achieved by welding the ring onto the tubular section, in particular laser welding. Laser welding at the transition point between the flange and the tubular section is mechanically more stable, in particular compared to flanges produced by cold forming, since bending stresses during the cold forming process can weaken the material bond at the bending point, i.e. at the transition point between the tubular section and the flange.
Eine Buchse mit zwei Flanschen erzielt man in besonders vorteilhafter Weise dadurch, daß zwei ausgestanzte Ringe an je einem Ende des rohrförmigen Abschnitts befestigt werden.A bushing with two flanges can be achieved in a particularly advantageous manner in that two punched rings are attached to one end of the tubular section.
Zweckmäßigerweise wird der Ring und/oder der rohrförmige Abschnitt vor und/oder nach dem Befestigen des Ringes am rohrförmigen Abschnitt vergütet.The ring and / or the tubular section is expediently tempered before and / or after the ring is attached to the tubular section.
Bei einer Buchse der o.g. Art ist es erfindungsgemäße vorgesehen, daß der Flansch als separates Teil ausgebildet und am rohrförmigen Abschnitts befestigt ist.With a socket of the above Art it is provided according to the invention that the flange is formed as a separate part and is attached to the tubular portion.
Dies hat den Vorteil, daß eine einfach und kostengünstig herstellbare Buchse zur Verfügung steht.This has the advantage that a socket that is simple and inexpensive to produce is available.
Eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Ringes erzielt man dadurch, daß der Ring ein ausgestanztes Teil ist.A particularly simple and inexpensive manufacture of the ring is achieved in that the ring is a stamped part.
Eine besonders genaue und kostengünstige Verbindung zwischen dem rohrförmigen Abschnitt und dem Ring erzielt man dadurch, daß der Ring am rohrförmigen Abschnitt angeschweißt, insbesondere Lasergeschweißt, ist.A particularly precise and cost-effective connection between the tubular section and the ring is achieved in that the ring is welded to the tubular section, in particular laser-welded.
Eine Buchse mit zwei Flanschen erzielt man in besonders vorteilhafter Weise dadurch, daß zwei ausgestanzte Ringe an je einem Ende des rohrförmigen Abschnitts angeordnet sind.
Zweckmäßigerweise ist der Ring und/oder der rohrförmige Abschnitt vergütet.A bushing with two flanges can be achieved in a particularly advantageous manner in that two punched rings are arranged at one end of the tubular section. The ring and / or the tubular section is expediently tempered.
Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen inFurther features, advantages and advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims and from the following description of the invention with reference to the accompanying drawings. These show in
Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Buchse undFig. 1 is a side view of a preferred embodiment of a bushing according to the invention and
Fig. 2 eine Aufsicht der bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Buchse von Fig. 1.FIG. 2 shows a top view of the preferred embodiment of a bushing according to the invention from FIG. 1.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführungεform einer erfindungsgemäßen Buchse 10 weist einen rohrförmigen Abschnitt 12 und einem Flansch 14 auf. Der Flansch 14 ist als separates Teil, beispielsweise als ein aus einer Flachmateriallage ausgestanzter Ring, hergestellt. Der rohrförmige Abschnitt ist ebenfalls separat hergestellt, beispielsweise durch entsprechendes Ablängen eines Rohrstückes.The preferred embodiment of a bush 10 according to the invention shown in FIGS. 1 and 2 has a tubular section 12 and a flange 14. The flange 14 is produced as a separate part, for example as a ring punched out of a flat material layer. The tubular section is also manufactured separately, for example by cutting a piece of pipe to length.
Beide Teile 12 und 14 sind beispielsweise aus Metall gefertigt. Hierbei können unterschiedliche Materialien Verwendung finden. Bevorzugt ist der Flansch 14 aus einem hö- herwertigen Metall gefertigt als der Abschnitt 12. Der Ring 14, beispielsweise gefertigt aus einem Vergütungsstahl C75 hat einen größeren Außendurchmesser als der rohrförmige Abschnitt 12, so daß der Ring 14 am rohrförmigen Abschnitt 12 angesetzt den Flansch 14 ausbildet.Both parts 12 and 14 are made of metal, for example. Different materials can be used here. The flange 14 is preferably made of a metal of higher quality than the section 12. The ring 14, for example made of tempering steel C75, has a larger outer diameter than the tubular section 12, so that the ring 14 is attached to the tubular section 12 and the flange 14 trains.
Die separaten Herstellungsschritte für den rohrförmigen Abschnitt 12 und den Ring 14 sind sehr einfach und kostengünstig ausführbar. Nach dieser separaten Herstellung wird der Ring 14 am rohrförmigen Abschnitt 12 befestigt. Hierzu erfolgt beispielsweise eine Laser- schweißung mit umlaufender Schweißnaht 16.The separate manufacturing steps for the tubular section 12 and the ring 14 can be carried out very simply and inexpensively. After this separate manufacture, the ring 14 is attached to the tubular portion 12. For this purpose, for example, laser welding is carried out with a circumferential weld seam 16.
Beide separat hergestellten Teile, der rohrförmige Abschnitt 12 und der Ring 14, werden beispielsweise vor oder nach deren Befestigung aneinander vergütet auf 600 ... 750 N/mm2. In einer bevorzugten Weiterbildung zum Herstellen einer Buchse 10 für eine Noc
kenwelle eines Kraftfahrzeuges, insbesondere mit begrenzt verschwenkbaren Nocken, wird in dem Flansch 14 vor oder nach der Befestigung am rohrförmigen Abschnitt 12 eine Bohrung 18 ausgebildet. Ferner wird optional oder zusätzlich in dem rohrförmigen Abschnitt 12 an seiner Innenwandung eine Nut 20 und eine entsprechend mit dieser Nut fluchtende Bohrung im Ring 14 ausgebildet. Die Bohrung 18 im Flansch 14 und/oder die Nut 20 im rohrförmigen Abschnitt 12 bzw. die zugehörige Bohrung im Ring 14 dienen beispielsweise einer Schmierölversorgung oder -entsorgung der Nockenwelle bzw. entsprechenden Lagern für die variablen Nocken. Diese Nockenwelle ist beispielsweise in einer Brennkraftmaschine mit drei oder vier Zylindern angeordnet.Both separately manufactured parts, the tubular section 12 and the ring 14, are tempered to 600 ... 750 N / mm 2 , for example, before or after their attachment to one another. In a preferred development for producing a socket 10 for a Noc kenwelle a motor vehicle, in particular with limited pivotable cams, a bore 18 is formed in the flange 14 before or after attachment to the tubular portion 12. Furthermore, optionally or additionally, a groove 20 and a correspondingly aligned bore in the ring 14 are formed in the tubular section 12 on its inner wall. The bore 18 in the flange 14 and / or the groove 20 in the tubular section 12 or the associated bore in the ring 14 serve, for example, to supply or dispose of lubricating oil to the camshaft or corresponding bearings for the variable cams. This camshaft is arranged, for example, in an internal combustion engine with three or four cylinders.
Alternativ sind zwei Ringe 14 vorgesehen, welche jeweils an beiden Enden des rohrförmigen Abschnittes 12 befestigt werden. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist der Ring 14 derart ausgebildet, daß er auf den rohrförmigen Abschnitt 12 aufschiebbar ist, so daß der Ring 14 den Flansch der Buchse 10 in einem mittleren Abschnitt zwischen den Enden des rohrförmigen Abschnittes 12 ausbildet.
Alternatively, two rings 14 are provided, which are each attached to both ends of the tubular section 12. In a further alternative embodiment, the ring 14 is designed such that it can be pushed onto the tubular section 12, so that the ring 14 forms the flange of the bushing 10 in a central section between the ends of the tubular section 12.