WO2000061317A1 - Verfahren zur herstellung von gleichlaufgelenken - Google Patents

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WO2000061317A1
WO2000061317A1 PCT/EP2000/001399 EP0001399W WO0061317A1 WO 2000061317 A1 WO2000061317 A1 WO 2000061317A1 EP 0001399 W EP0001399 W EP 0001399W WO 0061317 A1 WO0061317 A1 WO 0061317A1
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WO
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wobble
cavity
workpiece
press
wall
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PCT/EP2000/001399
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Inventor
Manfred Hirschvogel
Karl Schuster
Peter Kettner
Walter Pischel
Michael Dahme
Hubert Nägele
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Hirschvogel Umformtechnik
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Priority to AT00912491T priority patent/ATE267063T1/de
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/762—Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
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    • B21J9/02—Special design or construction
    • B21J9/025—Special design or construction with rolling or wobbling dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
    • B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
    • B21K1/762—Coupling members for conveying mechanical motion, e.g. universal joints
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49636—Process for making bearing or component thereof
    • Y10T29/49643—Rotary bearing
    • Y10T29/49679—Anti-friction bearing or component thereof
    • Y10T29/49689—Race making

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing outer parts of cross groove constant velocity joints according to the preamble of claim 1.
  • the outer part has a cylindrical inner contour, elongated recesses being made in it. They form ball raceways for the balls arranged in a cage of the inner part.
  • the cylindrical inner contour of the outer joint part naturally has no undercut
  • a separation of the outer part and the inner part of the constant velocity joint is not easily possible since the ball raceways are not axially parallel and also inclined to one another.
  • a method for producing outer joint parts of the type just described is described in the patent EP 0 270 538.
  • a pre-workpiece has the shape of a goblet diverging towards the open end, the inside of which the ball races are already preformed.
  • the pre-workpiece is deformed so that it finally has a cylindrical inner contour.
  • the required force is exerted via a press ram which is formed from several segments which are movable relative to one another. These have elevations that are inclined towards one another.
  • an expansion body is axially inserted into a cavity located in the press ram and holds the segments in their operating position.
  • the elevations of the segments exert pressure on the inside of the pre-workpiece and have a cold-deforming effect on the inclined ball raceways.
  • the expansion body is first removed from the press ram.
  • the segments pivot in the direction of the central axis of the entire arrangement and thus disengage from the ball raceways.
  • the segments can then be removed from the finished workpiece.
  • Another method for the production of outer parts of constant velocity joints is known from German patent DE 196 37 839, which is however limited to the production of so-called Rzeppa constant velocity joints.
  • the ball raceways in this type of joint run in the axial direction. An axial separation of the outer and inner part of the constant velocity joint is prevented here in that either the ball raceways and / or the cage guide surface have an axial undercut.
  • the pre-workpiece is also subjected to an operation by cold working.
  • This is done by a wobble press die which is curved in different convex segments, which is first immersed in the cavity of the pre-workpiece which is mounted and fixed in an external tool. Due to the different curvatures of the segments, the wobble stamp has on its surface rib-shaped contours that are used to machine the ball raceways.
  • the wobble press punch is then set in a wobble movement, whereby it is rolled over the surfaces of the pre-workpiece to be deformed in several circular rotations.
  • the wobble point of this movement is just below the underside of the pre-workpiece. Only a small area of the ball raceways to be deformed is deformed during the wobble pressing.
  • the wobble process is ended and the wobble die is removed again. It is advantageous in this known method that a one-part wobble stamp can be used, which is cheaper to produce than a multi-part segment stamp and ensures greater precision in the production of outer joint parts.
  • the invention has for its object to use the wobble method known for the production of Rzeppa constant velocity joints with a one-part wobble press ram also for the production of cross groove constant velocity joints.
  • the object is achieved with the method specified in claim 1, namely using a wobble press die with the features according to claim 8.
  • the wobble press die according to the invention has - in a projection directed perpendicular to its axis - straight projection edges and is particularly simple and inexpensive to produce.
  • Figure 1 shows the arrangements of the pre-workpiece, the outer tool and the wobble press stempeis at the beginning of a method for manufacturing the outer part of a cross groove joint.
  • Figure 2b shows in section the arrangement of the wobble press stempeis in the pre-workpiece during the drawing.
  • 3a shows the shaping of the pre-workpiece by the wobble die
  • 3b shows in section the arrangement of the wobble press stempeis in the pre-workpiece during the wobble pressing.
  • Fig. 4 is a finished cross groove outer joint part in supervision.
  • the ball raceways lc are already preformed on the inner wall of the upper part la.
  • the preliminary workpiece 1 has in one piece a pin 1b running in the axial direction. For stabilization, this pin 1b is enclosed by a jacket 3 which can be displaced in the axial direction and on the upper edge of which the goblet-shaped upper part la of the preliminary workpiece 1 also rests.
  • the pin 1b can have on its surface a toothing, not shown, which engages in a corresponding toothing of the jacket 3. It would also be conceivable that the pin 1b has a non-round shape when viewed in cross section.
  • a wobble press punch 4 is then placed centrally on the machine axis on the bottom of the upper part 1 a.
  • This wobble press punch 4 is frustoconical in its lower region, with line-like elevations 4a corresponding to the ball raceways lc being arranged in one piece on its outside, which are inclined in the longitudinal direction with respect to the truncated axis of the wobble press stem 4.
  • the funnel-shaped section 2a of the outer tool 2 is continued by a cylindrical second section 2b, the shape of which corresponds to the outer contour of the finished upper part la of the outer joint part.
  • the preliminary workpiece 1 is pressed downward, the cup-shaped upper part 1 a being drawn into the cylindrical section 2 b of the external tool 2 by the funnel-shaped section 2 a and the pin 1 b and the jacket 3 surrounding it being pushed further down become.
  • the side walls of the upper part la so that they run parallel to the machine axis at the end of the retraction and the inner wall of the cavity of the upper part la thus becomes cylindrical, as can be seen in Fig. 2a.
  • the shape of the wobble press stempeis 4 including its elevations 4a is chosen so that it does not touch the side walls of the upper part la. Its arrangement in the pre-workpiece 1 during drawing is shown in section in Fig. 2b.
  • the wobble angle ⁇ i.e. the angle between the machine axis and the axis of the wobble punch 4 is adjustable. If the wobble angle ⁇ is greater than 0 °, the two axes intersect at the wobble point 5, which is located above the outer tool 2 in the example shown.
  • the wobble stamp 4 rolls with its outer contour on the cylindrical inner wall of the cavity. It is designed in such a way that the outer part machining the upper part la of the preliminary workpiece 1 and also the corresponding elevation 4a run parallel to the machine axis and to the side walls of the upper part la which have already been erected.
  • the wobble punch 4 always processes the preliminary workpiece 1 over the entire height of the side wall of the upper part 1 a during the exchange. This allows both an extremely precise and a very effective processing, so that with this method, a close-to-contour shape can be achieved on the inside of the cup-shaped upper part la, which would not be accessible by pulling in and pressing alone.
  • the wobble press punch 4 is pulled out of the finished workpiece 1.
  • the wobble punch 4 is aligned parallel to the machine axis, i.e. ⁇ is equal to 0 °. Accordingly, when designing the wobble punch 4, it must be taken into account that its outer contour, including the line-like elevations 4a located on the surface of the frustoconical section, must not have a larger diameter than the cavity of the finished joint outer part.
  • the shape of the wobble die proposed here is characterized in particular by the fact that the greatest possible contact between the wobble die and the workpiece is achieved, which enables a very effective machining of the workpiece. Furthermore, a wobble press stamp of this shape is not only cheaper and easier to manufacture, but also with lower error tolerances than the segment or expansion stamp known from the manufacturing process for external parts of a Rzeppa constant velocity joint.
  • wobble presses can be used in the method described above.
  • the most common wobble presses are classified into several types according to their tool movements.
  • the outer tool 2 with the workpiece 1 inserted therein executes a driven rotational movement about the machine axis.
  • the wobble press die 4 rotates synchronously with the rotational movement of the outer tool 2 about the wobble axis inclined by the wobble angle ⁇ .
  • a translatory movement which corresponds to a lifting movement during the forming process, is likewise initiated hydraulically by the wobble punch 4. This translational movement is carried out in order to keep the wobble punch 4 at a suitable height with respect to the workpiece 1 at all times. If the rotary movement of the wobble punch 4 is not driven, ie it rotates freely with the workpiece 1 around the wobble axis, this is called the wobble press type 1A. If, on the other hand, the rotational movement of the wobble punch 4 is additionally driven, this wobble press is called type 1B.
  • the type 2 wobble press has a fixed outer tool 2 which cannot carry out any translational or rotational movements.
  • the workpiece 1 is stationary during the entire machining process.
  • the wobble ram 4 performs a total of three movements, a rotation about the wobble axis, a wobble movement about the machine axis, and a hydraulically driven lifting movement in the axial direction.
  • Type 3 wobble presses are the most common type of wobble press.
  • the hydraulically driven lifting movement takes place through a cylinder in the lower part of the machine.
  • the translational movement is therefore carried out by the external tool.
  • the wobble movement is initiated by the wobble press punch 4, outer tool 2 and workpiece 1 remain stationary with respect to the rotational movement.
  • the outer tool 2 performs a wobbling circular movement relative to the wobble press die 4. How the individual movement components of the wobble movement are divided among the different tool parts of the wobble press used is basically irrelevant.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Aussenteiles eines Gleichlaufgelenks, wobei das Aussenteil im fertigen Zustand einen Hohlraum mit einer zylinderförmigen Innenwandung aufweist, in der schräg zur Zylinderachse verlaufende und gegeneinander geneigte Kugellaufbahnen (1c) vorgesehen sind. Zuerst wird in ein kelchförmiges Vorwerkstück für das Aussenteil mit einer konisch verlaufenden Innen - und Aussenwandung sowie vorgeformten Kugellaufbahnen in der Innenwandung axial ein Taumelpressstempel (4) eingeführt. Das Vorwerkstück (1a) wird mittels des auf den Boden des Hohlraumes aufsitzenden Taumelpressstempels (4) durch eine Öffnung in einem Aussenwerkzeug (2) gedrückt (Einziehvorgang), wodurch das Vorwerkzeug (1a) derart kalt verformt wird, dass die Innenwandung des Hohlraume (2) in eine zylindrische Form gebracht wird. Danach werden das Aussenwerkzeug (2) und der eine kegelstumpfförmige Aussenkontur aufweisende Taumelpressstempel (4), der auf seiner Aussenseite den Kugellaufbahnen (1c) entsprechende Erhebungen (4a) aufweist und einen geringeren Durchmesser als der zylindrische Hohlraum des eingezogenen Vorwerkstücks (1a) hat, relativ zueinander in eine taumelnde Kreisbewegung versetzt, derart, dass sich die Erhebungen (4a) des Taumelpressstempels (4) pressend und materialumformend über die vorgeformten Kugellaufbahnen (1c) an der Innenwandung des Hohlraumes (2) bewegen. Daraufhin wird der Taumelpressstempel (4) aus dem derart nachbearbeiteten Vorwerkstück (1a) axial herausgezogen und schliesslich wird das fertige Gelenkaussenteil aus dem Aussenwerkzeug (2) ausgestossen.

Description

Verfahren zur Herstellung von Gleichlaufgelenken
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Außenteilen von Cross Groove-Gleichlaufgelenken nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei Gleichlaufgelenken dieser Art, die z.B. in der Veröffentlichung „Universal Joint and Driveshaft Design Manual, Advances in Engineering Series No. 7" der Society of Automotive Engineers, Inc. beschrieben sind, hat das Außenteil eine zylinderförmige Innenkontur, wobei in dieser längliche Ausnehmungen angebracht sind. Sie bilden Kugellaufbahnen für die in einem Käfig des Innenteiles angeordneten Kugeln. Die zylinderförmige Innenkontur das Gelenkaußenteiles weist naturgemäß keinen Hinterschnitt auf. Dennoch ist eine Trennung von Außenteil und Innenteil des Gleichlaufgelenkes nicht ohne weiteres möglich, da die Kugellaufbahnen nicht achsparallel und außerdem geneigt zueinander verlaufen.
Ein Verfahren zur Herstellung von Gelenkaußenteilen der eben beschriebenen Art ist in der Patentschrift EP 0 270 538 beschrieben. Ein Vorwerkstück weist dabei die Form eines zum offenen Ende hin divergierenden Kelches auf, wobei in seiner Innenseite die Kugellaufbahnen schon vorgeformt sind. Durch pressendes Einziehen des Vorwerkstückes in eine zylinderförmige Öffnung eines Außenwerkzeuges, wird das Vorwerkstück so verformt, daß es schließlich eine zylinderförmige Innenkontur aufweist. Die benötigte Kraft wird dabei über einen Preßstempel ausgeübt, der aus mehreren gegeneinander beweglichen Segmenten gebildet ist. Diese weisen gegeneinander geneigte Erhebungen auf. In einen in dem Preßstempel befindlichen Hohlraum wird vor dem Pressen des Vorwerkstückes ein Spreizkörper axial eingeführt, der die Segmente in ihrer Betriebsstellung hält. Beim Einziehen und Verformen des Vorwerkstückes üben die Erhebungen der Segmente Druck auf die Innenseite des Vorwerkstückes aus und wirken kaltverformend auf die gegeneinander geneigten Kugellaufbahnen.
Zum Entfernen des Preßstempels aus dem so bearbeiteten Gelenkaußenteil wird zuerst der Spreizkörper aus dem Preßstempel entfernt. Infolge dessen schwenken die Segmente in Richtung der Zentralachse der gesamten Anordnung und gelangen so außer Eingriff mit den Kugellaufbahnen. In einem zweiten Schritt können dann auch die Segmente aus dem fertigen Werkstück entfernt werden. Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Außenteilen von Gleichlaufgelenken ist aus der deutschen Patentschrift DE 196 37 839 bekannt, das sich allerdings auf die Herstellung von sog. Rzeppa-Gleichlaufgelenken beschränkt. Im Gegensatz zu den Cross Groove-Gelenkaußenteilen verlaufen die Kugellaufbahnen bei diesem Gelenktyp in axialer Richtung. Eine axiale Trennung von Außen- und Innenteil des Gleichlaufgelenkes wird hier dadurch verhindert, daß entweder die Kugellaufbahnen und/oder die Käfigführungsfläche einen axialen Hinterschnitt aufweisen. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Vorwerkstück ebenfalls einem Arbeitsgang durch Kaltverformung unterzogen. Dies geschieht durch einen segmentweise unterschiedlich konvex gekrümmten Taumelpreßstempel, der zuerst in den Hohlraum des in einem Außenwerkzeug gelagerten und fixierten Vorwerkstückes eingetaucht wird. Aufgrund der unterschiedlichen Krümmungen der Segmente weist der Taumelpreßstempel an seiner Oberfläche rippenförmige Konturen auf, die zur Bearbeitung der Kugellaufbahnen verwendet werden.
Der Taumelpreß Stempel wird dann in eine Taumelbewegung versetzt, wobei er in mehreren kreisförmigen Umläufen über die zu verformenden Flächen des Vorwerkstückes abgewälzt wird. Der Taumelpunkt dieser Bewegung liegt dabei knapp unterhalb der Unterseite des Vorwerkstückes. Während des Taumelpressens wird jeweils nur ein geringer Bereich der zu verformenden Kugellaufbahnen verformt. Sind bei dem Vorwerkstück die gewünschten Verformungen erreicht, wird der Taumelvorgang beendet und der Taumelpreßstempel wieder entfernt. Vorteilhaft ist bei diesem bekannten Verfahren, daß ein einteiliger Taumelstempel verwendet werden kann, der preisgünstiger als ein mehrteiliger Segmentstempel herstellbar ist und eine höhere Präzision bei der Herstellung von Gelenkaußenteilen gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das für die Herstellung von Rzeppa- Gleichlaufgelenken bekannte Taumelverfahren mit einteiligem Taumelpreßstempel auch für die Herstellung von Cross Groove-Gleichlaufgelenken anzuwenden.
Die Aufgabe wird mit dem in Anspruch 1 angegebenen Verfahren gelöst und zwar unter Anwendung eines Taumelpreß stempeis mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8. Der erfindungsgemäße Taumelpreßstempel hat - in einer senkrecht zu seiner Achse gerichteten Projektion - geradlinige Projektionskanten und ist besonders einfach und preisgünstig herstellbar.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Anordnungen des Vorwerkstückes, des Außenwerkzeuges und des Taumelpreß stempeis zu Beginn eines Verfahrens zur Herstellung des Außenteiles eines Cross Groove-Gelenkes;
Fig. 2a das Einziehen des Vorwerkstückes in das Außenwerkzeug;
Fig. 2b im Schnitt die Anordnung des Taumelpreß stempeis in dem Vorwerkstück während des Einziehens;
Fig. 3a die Umformung des Vorwerkstückes durch den Taumelpreßstempel;
Fig. 3b im Schnitt die Anordnung des Taumelpreß stempeis in dem Vorwerkstück während des Taumelpressens;
Fig. 4 ein fertiges Cross Groove-Gelenkaußenteil in Aufsicht.
Ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens sei zunächst anhand der Fig. 1 bis 3b näher erläutert.
Das Vorwerkstück 1, dessen Oberteil la zu Beginn die Form eines zum offenen Ende hin divergierenden Kelches aufweist wird in einem ersten Schritt, der in Fig. 1 dargestellt ist, in einer sich nach unten verengenden, trichterförmigen Öffnung 2a des Außenwerkzeuges 2 einer Taumelpresse zentrisch zu Maschinenachse angeordnet. An der Innenwandung des Oberteiles la sind bereits die Kugellaufbahnen lc vorgeformt. Im unteren Bereich weist das Vorwerkstück 1 einstückig einen in Achsrichtung verlaufenden Zapfen lb aus. Zur Stabilisierung ist dieser Zapfen lb von einem in axialer Richtung verschiebbaren Mantel 3 umschlossen, an dessen Oberkante auch das kelchförmige Oberteil la des Vorwerkstückes 1 aufliegt. Um ein Verdrehen des Vorwerkstückes 1 während des anschließenden Taumelprozesses zu vermeiden, kann der Zapfen lb an seiner Oberfläche eine nicht weiter dargestellte Verzahnung aufweisen, die in eine entsprechende Verzahnung des Mantels 3 greift. Denkbar wäre aber auch, daß der Zapfen lb im Querschnitt gesehen eine unrunde Form aufweist.
Auf den Boden des Oberteiles la wird anschließend ein Taumelpreßstempel 4 zentrisch zur Maschinenachse aufgesetzt. Dieser Taumelpreßstempel 4 ist in seinem unteren Bereich kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei an seiner Außenseite einstückig den Kugellaufbahnen lc entsprechende linienartige Erhebungen 4a angeordnet sind, die in Längsrichtung gegenüber der Kegelstumpfachse des Taumelpreß stempeis 4 geneigt sind. Der trichterförmige Abschnitt 2a des Außenwerkzeuges 2 wird durch einen zylinderformigen zweiten Abschnitt 2b fortgesetzt, dessen Form der Außenkontur des fertigen Oberteiles la des Gelenkaußenteiles entspricht. Durch Ausüben eines Axialdruckes über den Taumelpreßstempel 4 wird das Vorwerkstück 1 nach unten gepreßt, wobei das kelchförmige Oberteil la von dem trichterförmigen Abschnitt 2a in den zylinderformigen Abschnitt 2b des Außenwerkzeuges 2 eingezogen wird und der Zapfen lb sowie der ihn umschließende Mantel 3 weiter nach unten geschoben werden. Dabei richten sich die Seitenwände des Oberteiles la so auf, daß sie am Ende des Einziehens parallel zur Maschinenachse verlaufen und die Innenwandung des Hohlraumes des Oberteiles la somit zylindrisch wird, wie dies der Fig. 2a entnommen werden kann. Die Form des Taumelpreß stempeis 4 einschließlich seiner Erhebungen 4a ist dabei so gewählt, daß er nicht die Seitenwände des Oberteiles la berührt. Seine Anordnung in dem Vorwerkstück 1 während des Einziehens ist im Schnitt in Fig. 2b dargestellt.
Anschließend werden der Taumelpreß Stempel 4 und das Vorwerkstück 1 relativ zueinander in eine taumelnde Kreisbewegung versetzt, wobei der Taumelwinkel α, d.h. der Winkel zwischen der Maschinenachse und der Achse des Taumelpreßstempels 4, einstellbar ist. Ist der Taumelwinkel α größer als 0°, schneiden sich die beiden Achsen im Taumelpunkt 5, der sich im dargestellten Beispiel oberhalb des Außenwerkzeuges 2 befindet. Der Taumelpreß Stempel 4 wälzt sich dabei mit seiner Außenkontur an der zylindrischen Innenwandung des Hohlraumes ab. Er ist so ausgebildet, daß die das Oberteil la des Vorwerkstückes 1 bearbeitende Außenseite und auch die entsprechende Erhebung 4a parallel zur Maschinenachse und zu den bereits aufgerichteten Seitenwänden des Oberteiles la verlaufen. Dies wird durch die gewählte Kegelstumpf form unter Berücksichtigung der Parameter der Taumelbewegung erreicht. Die relative Anordnung zwischen den Seitenwänden des Oberteiles la, dem Taumelpreß Stempel 4 und den Erhebungen 4a ist in seitlicher Ansicht in Fig. 3 a und im Schnitt in Fig. 3b dargestellt.
Mit der eben beschriebenen Ausgestaltung wird erreicht, daß der Taumelpreßstempel 4 während des Austaumeins das Vorwerkstückes 1 immer über die ganze Höhe der Seitenwand des Oberteiles la bearbeitet. Dies erlaubt sowohl eine äußerst präzise als auch eine sehr effektive Bearbeitung, so daß mit diesem Verfahren eine konturnahe Form an der Innenseite des kelchförmigen Oberteiles la erzielt werden kann, die durch das Einziehen und Pressen alleine nicht erreichbar wäre. Insbesondere entfallen spanabhebende Nachbearbeitungen des Vorwerkstückes 1, wodurch der Zeitaufwand der Produktion und auch die Herstellungskosten eines Gelenkaußenteiles deutlich reduziert werden.
Nach Beendigung des Taumel-Bearbeitungsprozesses wird der Taumelpreß Stempel 4 aus dem fertigen Werkstück 1 herausgezogen. Wie auch beim Einziehen des Vorwerkstückes 1 wird dabei der Taumelpreß Stempel 4 parallel zur Maschinenachse ausgerichtet, d.h. α ist gleich 0°. Dementsprechend muß bei der Ausgestaltung des Taumelpreßstempels 4 berücksichtigt werden, daß dessen Außenkontur einschließlich der sich an der Oberfläche des kegelstumpfförmigen Abschnittes befindenden linienartigen Erhebungen 4a, nicht einen größeren Durchmesser wie der Hohlraum des fertigen Gelenkaußenteiles aufweisen darf.
Abschließend wird der Mantel 3 wieder nach oben geschoben, so daß das fertige Werkstück 1 einfach aus der trichterförmigen Öffnung 2a des Außenwerkzeuges 2 entnommen oder ausgestoßen werden kann. Das auf diese Weise hergestellte Außenteil eines Cross Groove-Gelenks ist in Fig. 4 in Aufsicht dargestellt.
Die Form des hier vorgeschlagenen Taumelpreßstempels zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein möglichst großer Kontakt zwischen dem Taumelpreßstempel und dem Werkstück erreicht wird, womit eine sehr effektive Bearbeitung des Werkstückes ermöglicht wird. Ferner ist ein Taumelpreßstempel dieser Form nicht nur kostengünstiger und einfacher, sondern auch mit niedrigeren Fehlertoleranzen als der aus dem Herstellungsverfahren für Außenteile eines Rzeppa-Gleichlaufgelenkes bekannte Segment- oder Spreizstempel herzustellen.
Es wird noch darauf hingewiesen, daß bei dem oben beschriebenen Verfahren verschiedene Typen von Taumelpressen eingesetzt werden können. Die gebräuchlichsten Taumelpressen werden nach ihren Werkzeugbewegungen in mehrere Typen klassifizieren.
Bei der Taumelpresse vom Typ 1 führt das Außenwerkzeug 2 mit dem darin eingelegten Werkstück 1 eine angetriebene Rotationsbewegung um die Maschinenachse aus. Der Taumelpreßstempel 4 dreht sich synchron zur Rotationsbewegung des Außenwerkzeugs 2 um die um den Taumelwinkel α geneigte Taumelachse mit. Eine Translationsbewegung, die einer Hubbewegung während des Umformvorganges entspricht, wird ebenfalls durch den Taumelpreß Stempel 4 hydraulisch eingeleitet. Diese Translationsbewegung wird ausgeführt, um den Taumelpreßstempel 4 zu jedem Zeitpunkt auf einer geeigneten Höhe gegenüber dem Werkstück 1 zu halten. Ist die Rotationsbewegung des Taumelpreßstempels 4 nicht angetrieben, d.h. dreht sich dieser frei um die Taumelachse mit dem Werkstück 1 mit, so spricht man von der Taumelpresse Typ 1A. Wird hingegen die Rotationsbewegung des Taumelpreßstempels 4 zusätzlich angetrieben, so wird diese Taumelpresse Typ 1B genannt.
Die Taumelpresse vom Typ 2 besitzt ein festes Außenwerkzeug 2, das weder Translations- noch Rotationsbewegungen ausführen kann. Das Werkstück 1 ist während des gesamten Bearbeitungsvorganges stationär. Der Taumelpreßstempel 4 führt dafür insgesamt drei Bewegungen aus, eine Rotation um die Taumelachse, eine Taumelbewegung um die Maschinenachse, sowie eine hydraulisch angetriebene Hubbewegung in axialer Richtung.
Typ 3 Taumelpressen, stellen dagegen die gängigste Art von Taumelpressen dar. Hier erfolgt die hydraulisch angetriebene Hubbewegung durch einen Zylinder im unteren Teil der Maschine. Die Translationsbewegung wird also durch das Außenwerkzeug ausgeführt. Die Taumelbewegung wird durch den Taumelpreß Stempel 4 eingeleitet, Außenwerkzeug 2 und Werkstück 1 bleiben hinsichtlich der Rotationsbewegung stationär.
Allgemein kann bei allen oben genannten Typen der Taumelpunkt 5 mathematisch gesehen auch unendlich weit entfernt liegen, was zu einer walzenden Bewegung führt (Taumelwinkel α = 0°). Diese Walzbewegung stellt somit einen Extremfall einer Taumelbewegung dar.
Unabhängig vom Typ der verwendeten Taumelpresse kommt es allerdings für das erfmdungsgemäße Verfahren nur darauf an, daß das Außenwerkzeug 2 relativ zu dem Taumelpreßstempel 4 eine taumelnde Kreisbewegung durchführt. Wie die einzelnen Bewegungskomponenten der Taumelbewegung auf die verschiedenen Werkzeugteile der jeweils verwendeten Taumelpresse aufgeteilt werden, ist dabei grundsätzlich unerheblich.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung des Außenteiles eines Gleichlaufgelenks, wobei das Außenteil im fertigen Zustand einen Hohlraum mit einer zylinderformigen Innenwandung aufweist, in der schräg zur Zylinderachse verlaufende und gegeneinander geneigte Kugellaufbahnen (lc) vorgesehen sind, mit folgenden Verfahrensschritten: a) in ein kelchförmiges Vorwerkstück (la) für das Außenteil mit einer konisch verlaufenden Innen- und Außenwandung sowie vorgeformten Kugellaufbahnen (lc) in der Innenwandung wird axial ein Taumelpreßstempel (4) eingeführt, b) das Vorwerkstück (la) wird mittels des auf den Boden des Hohlraumes aufsitzenden Taumelpreß stempeis (4) durch eine Öffnung in einem Außenwerkzeug (2) gedrückt, so daß ein Einziehvorgang ausgeführt wird, bei dem das Vorwerkzeug (la) derart kaltverformt wird, daß die Innenwandung des Hohlraumes eine zylindrische Form bekommt, c) danach werden das Außenwerkzeug (2) und der eine kegelstumpfformige Außenkontur aufweisende Taumelpreßstempel (4), der auf seiner Außenseite den
Kugellaufbahnen (lc) entsprechende Erhebungen (4a) aufweist und einen geringeren Durchmesser als der zylindrische Hohlraum des eingezogenen Vorwerkstückes (la) hat, relativ zueinander in eine taumelnde Kreisbewegimg versetzt, derart, daß sich die Erhebungen (4a) des Taumelpreßstempels (4) pressend und materialumformend über die vorgeformten Kugellaufbahnen (lc) an der Innenwandung des Hohlraumes bewegen, d) daraufhin wird der Taumelpreß Stempel (4) aus dem Vorwerkstück (la) axial herausgezogen und e) schließlich wird das fertige Gelenkaußenteil aus dem Außenwerkzeug (2) ausgestoßen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt c) das Außenwerkzeug (2) mit dem darin eingelegten Werkstück (1) eine angetriebene Rotationsbewegung um eine Maschinenachse ausführt und der Taumelpreßstempel (4) sich synchron zur Rotationsbewegung des Außenwerkzeugs (2) um die um einen Taumelwinkel α geneigte Taumelachse mitdreht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsbewegung des Taumelpreß stempeis (4) zusätzlich angetrieben ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Taumelwinkel α = 0° gilt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt c) das Außenwerkzeug (2) stationär ist und der Taumelpreß Stempel (4) gleichzeitig eine Rotation um die Taumelachse, eine Taumelbewegung um die Maschinenachse und eine Hubbewegung in axialer Richtung ausführt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt c) das Außenwerkzeug (2) eine Hubbewegung in axialer Richtung und der Taumelpreß Stempel (4) gleichzeitig eine Rotation um die Taumelachse und eine Taumelbewegung um die Maschinenachse.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Taumelpunkt (5) der Taumelbewegung oberhalb des Bodens des Hohlraumes liegt.
8. Taumelpreßstempel (4) zur Herstellung des Außenteiles für ein Gleichlauf gelenk, welches einen Hohlraum mit einer zylinderformigen Innenwandung aufweist, in der schräg zur Zylinderachse verlaufende gegeneinander geneigte Kugellaufbahnen (lc) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß er eine kegelstumpfformige Außenkontur mit darauf angeordneten linienartigen Erhebungen (4a) aufweist, die schräg zur Kegelstumpfachse verlaufen und gegeneinander geneigt sind.
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