WO2008151585A1 - Verfahren zur spanlosen herstellung eines wälzlagers - Google Patents

Verfahren zur spanlosen herstellung eines wälzlagers Download PDF

Info

Publication number
WO2008151585A1
WO2008151585A1 PCT/DE2008/000241 DE2008000241W WO2008151585A1 WO 2008151585 A1 WO2008151585 A1 WO 2008151585A1 DE 2008000241 W DE2008000241 W DE 2008000241W WO 2008151585 A1 WO2008151585 A1 WO 2008151585A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
annular
ring
bearing
rolling elements
forming
Prior art date
Application number
PCT/DE2008/000241
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erich Lunz
Ralph Painta
Peter Schuster
Horst DÖPPLING
Original Assignee
Schaeffler Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Kg filed Critical Schaeffler Kg
Priority to CN200880019729.6A priority Critical patent/CN101720260A/zh
Priority to EP08715474A priority patent/EP2155416A1/de
Priority to US12/664,212 priority patent/US20100172606A1/en
Priority to JP2010511481A priority patent/JP2010529383A/ja
Publication of WO2008151585A1 publication Critical patent/WO2008151585A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/04Making machine elements ball-races or sliding bearing races
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/10Making other particular articles parts of bearings; sleeves; valve seats or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/64Special methods of manufacture
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00Assembling bearings
    • F16C43/04Assembling rolling-contact bearings
    • F16C43/06Placing rolling bodies in cages or bearings
    • F16C43/08Placing rolling bodies in cages or bearings by deforming the cages or the races
    • F16C43/086Placing rolling bodies in cages or bearings by deforming the cages or the races by plastic deformation of the race
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49636Process for making bearing or component thereof
    • Y10T29/49643Rotary bearing
    • Y10T29/49679Anti-friction bearing or component thereof
    • Y10T29/4968Assembling of race, cage, and rolling anti-friction members

Definitions

  • patent specification AT 185 664 discloses a method for the simultaneous chipless production of an outer and an inner bearing race for rolling bearings, which are machined from a common disc-shaped blank in a plurality of drawing operations and finally separated from one another. Subsequently, the bearing rings are provided, for example by rolling with raceways and subsequently, completed with at least one row of rolling elements, mounted to a roller bearing.
  • the present invention seeks to provide a method for chipless production of a rolling bearing with a bearing inner ring and a bearing outer ring, which compared to the known manufacturing process allows a more cost-effective production of the bearing rings including their raceways for the rolling elements with a chipless forming process.
  • Another variant provides for the method step c), that no such predetermined breaking point is formed in the ring member, but that the radially inner portion and the radially outer portion are completely separated from each other.
  • the deformation of the ring element is carried out by axial force application to the annular sections, for example in the connection area or in the region of the predetermined breaking point, preferably in several forming stages.
  • FIG. 10 shows the thermoforming tool according to FIG. 6 in operation at a time t 3 , FIG.
  • both the material flow to be expected and the degree of deformation during the forming are preferably to be simulated in advance and taken into account accordingly.
  • the areas that are compressed have smaller material thicknesses, while the areas that are stretched, thus have greater material thicknesses.
  • possible stretching of the raceways 8a, 8b during said shaping must be taken into account and maintained in the initial profile.
  • this intended forming of the ring element 3 is carried out in one or more forming steps, in the present case in a time interval t 0 to t 4 .
  • the roller bearing 5 is preferably a single-row deep groove ball bearing.
  • a multi-row deep groove ball bearing or any other per se known single or multi-row bearings 5 with a bearing inner and a bearing outer ring 3a ', 3b ' are manufactured to replace known and conventionally built bearings.
  • cylindrical roller bearings or needle roller bearings are manufactured to replace known and conventionally built bearings.
  • a roller bearing according to the basic principles of the presented method can also cageless, so for example vollkugelig be prepared.
  • the rolling elements 9 are inserted without cage 13 in the forming radial spacing between the two mutually moving annular portions 3a and 3b.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanlosen Herstellung eines Wälzlagers (5) mit einem Lagerinnen- und einem Lageraußenring (3a', 3b') sowie zumindest einer zwischen denselben in Laufbahnen (8a, 8b) geführten Wälzkörperreihe (9). Um gegenüber bekannten Herstellverfahren die Fertigung der Lagerringe (3a', 3b') einschließlich der Laufbahnen (8a, 8b) für die Wälzkörper (9) nach einem spanlosen Umformverfahren kostengünstiger als bisher realisieren zu können, wird zunächst durch Stanzen und Druckumformen aus einer Blechplatine (1) ein Ringelement (3) mit einem radial innenliegenden Abschnitt (3a), mit einem radial außenliegenden ringförmigen Abschnitt (3b) mit einer zentrischen Ausnehmung (4), mit Laufbahnen (8a, 8b) und vorzugsweise mit einer Sollbruchstelle (6) zwischen den beiden ringförmigen Abschnitten (3a, 3b) erzeugt. Nachfolgend wird das Ringelement (3) durch Tiefziehen derart spanlos umgeformt und mit Wälzkörpern (9) bestückt, dass eine komplette und unverlierbar montierte Baugruppe in Form eines Wälzlagers (5) erzeugt ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Verfahren zur spanlosen Herstellung eines Wälzlagers
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanlosen Herstellung eines Wälzlagers mit einem Lagerinnenring und einem Lageraußenring sowie mit zumindest ei- ner zwischen denselben in Laufbahnen geführten Wälzkörperreihe. Die Erfindung betrifft femer ein Stanz- und Tiefziehwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens sowie ein verfahrensgemäß hergestelltes ein- oder mehrreihiges Rillenkugellager.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bereits bekannt, die Lagerringe eines Wälzlagers nach einem kostengünstigen Tiefziehverfahren spanlos herzustellen. Als Problembereiche wurden die rillenförmigen Kugellaufbahnen bzw. die erforderlichen Hinterschnitte vor allem bei Radial- bzw. Rillenkugellagern erkannt, welche in konventionellen Tiefzieh- bzw. Umformverfahren nicht herstellbar sind. Um diesem Problem zu begegnen, werden statt Rillenkugellager axial vorgespannte Vierpunktlager oder Schrägkugellager sowohl in einreihiger als auch in zweireihiger Ausführung favorisiert (siehe DE 2 334 305 A, DE 26 36 903 A1 , DE 87 02 275 U1 , DE 10 2004 038 709 A1 , EP 1 683 978 A1). Bei den Vier- punktlagern sind dann entweder der Lagerinnenring oder der Lageraußenring geteilt bzw. aus zwei gezogenen Komponenten bestehend hergestellt. Der Hinterschnitt in der jeweiligen Gegenlaufbahn wird dann meistens durch Rollieren oder einem anderen gleich wirkenden Herstellungsverfahren erzeugt. Als nachteilig an Vierpunktlagern mit geteilten Lagerringen sowie an Schrägkugel- lagern ist herauszustellen, dass diese Lager, wie oben bereits angedeutet, axial vorgespannt werden müssen. Zudem haben die Schrägkugellager in Anwendungen mit hauptsächlich radialen Lasten eine vergleichbar niedrigere Tragfähigkeit.
Weiter ist es bekannt, die Innenringe und Außenringe der Lager aus getrennten Halbzeugen, wie Platinen oder auch Ringelementen, zu fertigen und während der Montage mit zumindest einer Wälzkörperreihe zu komplettieren. So beschreibt die GB 1 ,137,313 ein Verfahren zur Herstellung eines Kugellagers, bei welchem der Lagerinnenring und der Lageraußenring aus verschiedenen Plati- nen spanlos gefertigt werden.
Außerdem ist es bekannt, sowohl einen Lagerinnenring als auch einen Lageraußenring aus einem einzigen gemeinsamen Halbzeug herzustellen, wodurch Kostenersparnisse zu verzeichnen sind. So wird in der DE 21 53 597 A ein Ver- fahren zur Herstellung von Wälzlagerringen aus Blech beschrieben, gemäß dem zunächst ein im Querschnitt U-förmiger Ring, bestehend aus zwei im Wesentlichen axial gerichteten Schenkeln unterschiedlichen Durchmessers, die durch einen umlaufenden Steg miteinander verbunden sind, spanlos gefertigt wird, und bei dem anschließend der Steg so geteilt wird, dass ein Lagerinnen- ring und ein Lageraußenring entstehen. In einem sich anschließenden Arbeitsgang werden dann äußerst aufwendig die Laufbahnen für die Wälzkörper in den Lagerinnen- und Lageraußenring mittels eines elastisch aufweitbaren, also mittels eines mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Stempels eingeformt. Die DE 602 09 662 T2 offenbart ferner ein Herstellungsverfahren für einen Innenring und einen Außenlagerring eines Wälzlagers, wobei zunächst von einem zylindrischen Stangen material eine Scheibe abgeschnitten und aus der- selben durch Kaltschmieden und nachfolgendes Ausstanzen einer zentralen kreisförmigen Öffnung sowie einer ringförmigen Nut sowohl ein Ring für ein Lagerinnenring als auch ein Ring für einen Lageraußenring spanlos hergestellt werden. Die erforderlichen Ringlaufbahnen zur Führung der Wälzkörper werden durch nachfolgende spanabhebende Bearbeitung erzeugt.
Schließlich ist aus der Patentschrift AT 185 664 ein Verfahren zur gleichzeitigen spanlosen Herstellung eines äußeren und eines inneren Lagerringes für Wälzlager bekannt, wobei dieselben aus einem gemeinsamen scheibenförmigen Rohling in mehreren Ziehvorgängen herausgearbeitet und schließlich vonein- ander getrennt werden. Im Anschluss daran werden die Lagerringe beispielsweise durch Rollieren mit Laufbahnen versehen und nachfolgend, komplettiert mit zumindest einer Wälzkörperreihe, zu einem Wälzlager montiert.
Aufgabe der Erfindung
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur spanlosen Herstellung eines Wälzlagers mit einem Lagerinnenring und einem Lageraußenring vorzustellen, welches gegenüber den bekannten Herstellverfahren eine kostengünstigere Fertigung der Lagerringe einschließlich deren Laufbahnen für die Wälzkörper mit einem spanlosen Umformverfahren ermöglicht.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß den Merkmalen des Hauptsanspruchs geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur spanlosen Herstellung eines Wälzlagers mit einem Lagerinnenring und einem Lageraußenring sowie mit zumindest einer zwischen den- selben in Laufbahnen geführten Wälzkörperreihe. Die gestellte Aufgabe wird durch folgende durchzuführende Verfahrensschritte gelöst:
a) Bereitstellung einer Blechplatine; b) Ausstanzen eines Ringelementes aus der Blechplatine, welches einen radial innenliegenden ringförmigen Abschnitt für einen Lagerinnenring und einen radial außenliegenden ringförmigen Abschnitt für einen Lageraußenring aufweist; c) Ausbildung von zumindest einer Sollbruchstelle im Verbindungsbereich zwischen den beiden ringförmigen Abschnitten; d) Ausbildung ringförmiger Laufbahnen für die zumindest eine Wälzkörperreihe durch axiale Pressumformung der beiden ringförmigen Abschnitte; e) Abstützung des Ringelementes sowohl im Bereich des Innendurchmessers des radial innenliegenden ringförmigen Abschnitts als auch im Be- reich des Außendurchmessers des radial außenliegenden ringförmigen
Abschnitts und Umformung des Ringelementes durch axiale Kraftaufbringung auf die ringförmigen Abschnitte im Verbindungsbereich beziehungsweise im Bereich der ausgebildeten Sollbruchstelle derart, dass die beiden ringförmigen Abschnitte und die ringförmigen Laufbahnen derselben um den Verbindungsbereich beziehungsweise um die Sollbruchstelle aufeinander zu geschwenkt werden; f) Einlegen wenigstens eines mit der zumindest einen Wälzkörperreihe bestückten Käfigelementes in die sich ausbildende radiale Beabstan- dung zwischen den beiden sich aufeinander zu bewegten ringförmigen Abschnitten; und g) abschließendes Überführen der beiden ringförmigen Abschnitte einschließlich des Käfigelementes samt Wälzkörperreihe durch weitere Kraftaufbringung auf die Stirnflächen der ringförmigen Abschnitte und/oder die Wälzkörperreihe in eine derartige Endposition, dass eine komplette unverlierbar montierte Baugruppe, bestehend aus einem La- gerinnenring und einem Lageraußenring mit radial gegenüberliegend angeordneten ringförmigen Laufbahnen, in denen die zumindest eine Wälzkörperreihe formschlüssig aufgenommen ist, gebildet wird. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
Vorteilhaft kann danach im Hinblick auf den Verfahrensschritt a) eine Blechplatine verwendet werden, welche im Bereich des auszustanzenden Ringelementes in Abhängigkeit vom zu erwartenden Materialfluss und/oder vom Umformgrad und/oder vom zu verarbeitenden Material unterschiedliche Materialstärken aufweist.
Weiterhin kann es angezeigt sein, die Verfahrensschritte b) bis d) in einem einzigen gemeinsamen Arbeitsgang durchzuführen.
Ferner kann im Hinblick auf den Verfahrensschritt c) gemäß einer ersten vor- teilhaften Ausgestaltungsvariante des Verfahrens eine Sollbruchstelle in Form mehrerer über den Umfang angeordneter segmentartiger Stege des Ringelementes ausgebildet werden, die ihrerseits mittels Durchbrüche voneinander getrennt sind.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante kann im Hinblick auf den Verfahrensschritt c) eine Sollbruchstelle in Form einer über den Umfang kontinuierlichen oder partiell segmentierten Materialschwächung ausgebildet werden.
Eine Kombination der vorstehenden Ausgestaltungsvarianten ist ebenfalls mög- lieh und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst.
Eine andere Variante sieht für den Verfahrensschritt c) vor, dass keine solche Sollbruchstelle in dem Ringelement ausgebildet wird, sondern dass der radial innenliegende Abschnitt und der radial außen liegende Abschnitt vollständig voneinander getrennt werden.
Eine vorteilhafte Durchführung des Verfahrens sieht für den Verfahrensschritt d) vor, die axiale Pressumformung durch ein einfaches Prägen der Laufbahnen auszuführen. Bei dem Prägen können in dem Material der Ringelemente Spannungen auftreten, die eine Nachbehandlung erforderlich machen.
Eine hierzu alternative oder ergänzende vorteilhafte Durchführung des Verfah- rens sieht für den Verfahrensschritt d) vor, dass die axiale Pressumformung ein
Tiefziehen oder ein Fliesspressen umfasst. Bei diesen Verfahrenschritten tritt ein Materialfluss auf, der mechanische Spannungen ausgleicht. Der Material- fluss kann weiterhin dazu ausgenutzt werden, nicht nur der auf das Werkzeug zu weisenden Seite des Ringelementes die Laufbahn zu übertragen, sondern auch die von dem Werkzeug weg weisende Seite mindestens eines der beiden ringförmigen Abschnitte eine Kontur erhalten zu lassen.
Speziell kann hierzu mindestens eines der beiden Ringelemente in eine Matrize eingeführt werden, so dass bei der axialen Pressumformung das Ringelement in die Matrize gedrückt wird und die von dem Werkzeug fort weisende Seite des Ringelementes eine Kontur erhält, die der Querschnittsgestaltung der Matrize entspricht. Dabei lässt sich in einem einzigen Verfahrensschritt sowohl die Laufbahn auf der auf das Werkzeug zu weisenden Seite als auch die Kontur an der von dem Werkzeug weg weisenden Seite des Ringelementes erhalten. Zugleich vermindert der Materialfluss bei dem axialen Pressumformen das Auftreten von mechanischen Spannungen in dem Ringelement.
Wie die Erfindung weiter vorsieht, wird im Hinblick auf den Verfahrensschritt e) die Umformung des Ringelementes durch axiale Kraftaufbringung auf die ring- förmigen Abschnitte, beispielsweise im Verbindungsbereich beziehungsweise im Bereich der ausgebildeten Sollbruchstelle vorzugsweise in mehreren Umformstufen durchgeführt.
Wie die Erfindung noch vorsieht, wird im Hinblick auf den Verfahrensschritt e) ein Tiefziehwerkzeug mit einem ringförmigen oder zumindest Teilringabschnitte aufweisenden Ziehstempel und einer ringförmigen Ziehmatrize verwendet. Vorteilhaft wird hierbei ein Ziehstempel mit einem sich zum Werkstück in Form des Ringelementes hin im Querschnitt verjüngenden Abschnitt mit nach radial innen und radial außen weisenden Anschlussflächen verwendet, die ihrerseits im Bereich der Sollbruchstelle in das Ringelement eindringen und hierdurch die Umformung infolge einer Kombination aus einem radialen Auseinandertreiben der beiden ringförmigen Abschnitte und einem gleichzeitigen axialen Einführen derselben in die ringförmige Ziehmatrize bewerkstelligen.
Im Hinblick auf den Verfahrensschritt f) kann das Einlegen des wenigstens ei- nen mit der zumindest einen Wälzkörperreihe bestückten Käfigelementes in die sich ausbildende axiale Beabstandung zwischen den beiden sich aufeinander zu bewegenden ringförmigen Abschnitten manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch erfolgen.
Bezüglich Verfahrensschritt g) kann vorgesehen sein, dass vorteilhafterweise spätestens nach dem Erreichen der Endposition die Sollbruchstelle zwischen den beiden ringförmigen Abschnitten in Form des erstellten Lagerinnenringes und des Lageraußenringes bricht.
Weiter vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die komplette unverlierbar montierte Wälzlagerbaugruppe einer Wärmebehandlung unterzogen wird, um durch den Umformprozess entstandenen Gefügespannungen in dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring zu beseitigen.
Alternativ zu den bisher beschriebenen Verfahrensschritten kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren ein Wälzlager ohne Käfig für die Wälzkörper hergestellt wird. In diesem Fall umfasst der Verfahrensschritt f) das Einlegen von Wälzkörpern in die sich ausbildende radiale Beabstandung zwischen den beiden sich aufeinander zu bewegten ringförmigen Abschnitten, und der Ver- fahrensschritt g) das abschließende Überführen der beiden ringförmigen Abschnitte einschließlich der Wälzkörper durch weitere Kraftaufbringung auf die Stirnflächen der ringförmigen Abschnitte und/oder die Wälzkörper in eine derartige Endposition, dass eine komplette unverlierbar montierte Baugruppe, be- stehend aus einem Lagerinnenring und einem Lageraußenring mit radial gegenüberliegend angeordneten ringförmigen Laufbahnen, in denen die zumindest eine Wälzkörperreihe formschlüssig aufgenommen ist, gebildet wird.
Schließlich kann alternativ zu dem bisher beschriebenen Verfahrensablauf vorgesehen sein, dass nur einer der beiden genannten Ringelemente gemäß den erwähnten Verfahrensschritten hergestellt wird, während das zweite Ringelement nach dem gleichen oder einem anderen, beispielsweise konventionellen, Umformprozess hergestellt und der Fertigungsvorrichtung vor der Befüllung mit den Wälzkörpern zugeführt wird.
Zum Erfindungsgegenstand gehören schließlich ein Stanz- und Tiefziehwerkzeug zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens sowie ein ein- oder mehrreihiges, gemäß vorstehendem Verfahren hergestelltes Rillenku- gellager.
Das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers hat in Bezug auf herkömmliche Herstellverfahren den wesentlichen Vorteil, dass der Lagerinnenring und der Lageraußenring inklusive des Hinterschnitts für die Wälzkör- perlaufbahnen sozusagen gleichzeitig in einem Produktionsprozess im spanlosen Umformverfahren gefertigt werden. Des Weiteren gestattet dieses Verfahren bereits während der Herstellung der Lagerringe im besagten spanlosen Umformverfahren dieselben mit wenigstens einem Käfigelement mit zumindest einer Wälzkörperreihe oder ohne Käfig mit den notwendigen Wälzkörpern zu bestücken und abschließend formschlüssig zu einer kompletten unverlierbar montierten Baugruppe zu verbinden. Aus diesem Verfahren resultiert daher ein erhebliches Einsparungspotential an Material und Arbeitszeit.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigt Fig. 1 eine Ausgangs-Blechplatine bzw. einen scheibenförmigen Rohling zur verfahrensgemäßen Herstellung eines Wälzlagers in einer perspektivischen Ansicht gemäß Verfahrensschritt a),
Fig. 2 ein geeignetes Stanzwerkzeug zur Durchführung der Verfahrensschritte b) und c) in einer Schnittansicht,
Fig. 3 eine nach den Verfahrensschritten b) und c) bearbeitete Blechplatine in Form eines Ringelements in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 4 ein geeignetes Tiefziehwerkzeug zur Durchführung des Verfahrensschritts d) in einer Schnittansicht,
Fig. 5 ein nach dem Verfahrensschritt d) bearbeitete Ringelement in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 6 ein geeignetes Tiefziehwerkzeug zur Durchführung des Verfahrensschritts e) in einer Schnittansicht zu einem Zeitpunkt t0,
Fig. 7 das Tiefziehwerkzeug nach Fig. 6 im Betrieb zu einem Zeitpunkt t-i,
Fig. 8 das Tiefziehwerkzeug nach Fig. 6 im Betrieb zu einem Zeitpunkt I2,
Fig. 9 das umgeformte Ringelement zum Zeitpunkt t2 in einer perspektivi- sehen Ansicht,
Fig. 10 das Tiefziehwerkzeug nach Fig. 6 im Betrieb zu einem Zeitpunkt t3,
Fig. 11 das umgeformte Ringelement zum Zeitpunkt t3 in einer perspektivi- sehen Ansicht,
Fig. 12 das Tiefziehwerkzeug nach Fig. 6 im Betrieb zu einem Zeitpunkt t4, Fig. 13 das umgeformte Ringelement zum Zeitpunkt t4 in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 14 die Bestückung des umgeformten Ringelementes zu einem Zeitpunkt t5 mit einer Wälzkörperreihe, hier dargestellt mit einem Käfigelement,
Fig. 15 die weitere Bearbeitung durch Umformung des Ringelementes zu einem Zeitpunkt tβ,
Fig. 16 das fertig umgeformte und hier mit einem Käfigelement mit Wälzkörperreihe bestückte Ringelement in Form eines Wälzlagers im Umformwerkzeug zu einem Zeitpunkt Xγ,
Fig. 17 die Entnahme des Wälzlagers aus dem Umformwerkzeug zu einem Zeitpunkt ts,
Fig. 18 das fertige Wälzlager in einer perspektivischen Einzeldarstellung,
Fig. 19 in zwei Teilbildern eine Schnittdarstellung einer alternativen Durch- führung des Verfahrensschrittes d), und
Fig. 20 eine Schnittansicht eines mit dem Verfahrensschritt d) aus Fig. 19 hergestellten Wälzlagers nach der weiteren Durchführung des Verfahrens.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt insoweit ein Halbzeug in Form einer bereits kreisförmig ausgebildeten Blechplatine 1 , welche schon die äußeren Abmaße wie Durchmesser und Materialstärken für eine nachfolgende spanlose Bearbeitung durch Stanzen und Umformen aufweisen kann. Wie bereits erwähnt wurde, ist entsprechend Fig. 2 verfahrensgemäß zunächst mittels eines an sich bekannten Stanzwerkzeugs 2 mit einem Stempel 2a und einem Gegenstempel 2b aus der Blechplatine 1 ein Ringelement 3 auszustanzen, welches einen radial innenliegenden ringförmigen Abschnitt 3a mit einer zentrischen Ausnehmung 4 sowie einen radial außenliegenden ringförmigen Abschnitt 3b aufweist.
Der radial innenliegende ringförmige Abschnitt 3a soll zukünftig den Lagerinnenring 3a' und der radial außenliegende ringförmige Abschnitt 3b den Lager- außenring 3b' eines Wälzlagers 5 bilden (Fig. 2; Fig. 18).
Während der Umformung durch Stanzen wird im Verbindungsbereich zwischen den beiden ringförmigen Abschnitte 3a und 3b des Ringelementes 3 gemäß Fig. 3 vorzugsweise eine Sollbruchstelle 6 in dasselbe eingearbeitet, welche vorliegend durch mehrere über den Umfang angeordnete segmentartige Stege 6a gebildet ist, die ihrerseits mittels Durchbrüchen 6b voneinander getrennt sind.
Demgegenüber kann es auch sinnvoll sein, lediglich über den Umfang eine kontinuierliche oder partiell segmentierte Materialschwächung in dem Ringelement 3 vorzusehen (nicht näher dargestellt). Ebenso ist eine Kombination beider vorstehender Ausführungsvarianten möglich und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst.
Gemäß einer anderen Variante ist es auch möglich, dass keine solche Sollbruchstelle 6 in dem Ringelement 3 ausgebildet wird, sondern dass der radial innenliegende Abschnitt 3a und der radial außen liegende Abschnitt 3b vollständig voneinander getrennt werden. Eine solche Vorgehensweise ist dann zu bevorzugen, wenn das Ringelement 3 gemäß Fig. 3 nicht gesondert zwischen- gelagert und/oder zu einer anderen Fertigungsmaschine verbracht werden soll. In einem solchen Fall verbleiben der gesonderte radial innenliegende Abschnitt 3a und der gesonderte radial außen liegende Abschnitt 3b in einem kombinierten Stanz- und Umformwerkzeug 2, 10 zur anschließenden Umformung und Wälzkörperbestückung sowie zur abschließenden Umformung (nicht dargestellt).
Im Anschluss an die anhand der Figuren 1 bis 3 erläuterten Verfahrensschritte werden gemäß den Figuren 4 und 5 mittels eines Press-Umformwerkzeuges 7 mit einem geeigneten Pressenstempel 7a ringförmige Laufbahnen 8a und 8b für zumindest eine Wälzkörperreihe 9 des Wälzlagers 5 (vergleiche Figuren 14 bis 18) axial in die ringförmigen Abschnitte 3a, 3b des Ringelementes 3 eingeformt.
Für den Fachmann ist in Kenntnis der Erfindung nachvollziehbar, dass es sinnvoll ist, sämtliche vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte in einem einzigen gemeinsamen Arbeitsgang durchzuführen, wozu lediglich das Umformwerkzeug entsprechend anzupassen ist, also sowohl mit einem Stanz- als auch mit einem Press-Umformmittel auszustatten (nicht näher dargestellt).
In Untersuchungen hat es sich ferner als sehr zweckmäßig erwiesen, eine Blechplatine 1 zu verwenden, welche im Bereich des auszustanzenden Ringelementes 3 in Abhängigkeit vom zu erwartenden Materialfluss und/oder vom Umformgrad und/oder vom zu verarbeitenden Material unterschiedliche Materialstärken aufweist. Demnach ist die Profilierung des Ringelementes 3, insbesondere der Laufbahnen 8a, 8b derart ausgeführt, dass im abschließend umgeformten Teil gleichmäßige Laufbahn 8a, 8b ausgebildet sind.
Insoweit sind vorzugsweise sowohl der zu erwartende Materialfluss als auch der Umformgrad während der Umformung vorab rechnerisch zu simulieren und dementsprechend zu berücksichtigen. So müssen während der noch nachfolgend zu beschreibenden weiteren Umformung durch axiale Formgebung des Ringelementes 3 bzw. deren ringförmiger Abschnitte 3a, 3b die Bereiche, die gestaucht werden, kleiner Materialstärken aufweisen, während die Bereiche, die gestreckt werden, somit größere Materialstärken haben. Demnach muss ein mögliches Recken der Laufbahnen 8a, 8b während der besagten Formgebung berücksichtigt und in der Ausgangsprofilierung vorgehalten werden. Wie vorstehend bereits angekündigt, wird das Ringelement 3 nunmehr einer axialen Umformung durch Tiefziehen unterzogen, wobei gemäß den Figuren 6, 7, 8, 10 und 12 ein Tiefziehwerkzeug 10 mit einem ringförmigen oder zumindest Teilringabschnitte aufweisenden Ziehstempel 10a und einer ringförmigen Ziehmatrize 10b Verwendung findet.
Der Ziehstempel 10a ist mit einem sich zum Werkstück beziehungsweise zum Ringelement 3 hin im Querschnitt keilförmig verjüngenden Abschnitt 11 mit nach radial innen und radial außen weisenden Anschlussflächen 12a, 12b ausgebildet, die ihrerseits im Bereich der Sollbruchstelle 6 zwischen den ringförmigen Abschnitten 3a, 3b des Ringelementes 3 in dasselbe eindringen und hierdurch die Umformung infolge einer Kombination aus einem radialen Auseinandertreiben der beiden ringförmigen Abschnitte 3a, 3b und einem gleichzeitigen axialen Einführen derselben in die Ziehmatrize 10b bewerkstelligen.
Hierbei stützt sich das Ringelement 3 sowohl über einen Bereich nahe seines Innendurchmessers als auch über Bereiche nahe seines Außendurchmessers an der Ziehmatrize 10b ab, wodurch infolge der oben näher beschriebenen axialen Kraftaufbringung auf die Sollbruchstelle 6 und die angrenzenden Flächen der ringförmigen Abschnitte 3a, 3b des Ringelementes 3 dieselben und deren Laufbahnen 8a, 8b um die Sollbruchstelle 6 aufeinander zu geschwenkt werden. Die Sollbruchstelle 6 bzw. das noch in diesem Bereich vorhandene Material bildet dabei sozusagen eine Art Festkörpergelenk.
Gemäß den Figuren 6 bis 13 wird diese beabsichtigte Umformung des Ringelementes 3 in einem oder mehreren Umformschritten, vorliegend in einem Zeitraum t0 bis t4 durchgeführt.
Ist zum Zeitpunkt t5 ein bestimmter vorgegebener Umformgrad des Ringelementes 3 bzw. deren ringförmiger Abschnitte 3a, 3b erreicht, wird gemäß Fig. 14 manuell oder halbautomatische oder vollautomatisch vorliegend ein mit Wälzkörpern 9 bestücktes Käfigelement 13 in die sich nunmehr ausbildende radiale Beabstandung zwischen den beiden sich aufeinander zu bewegten ringförmigen Abschnitten 3a, 3b mit den eingearbeiteten Laufbahnen 8a, 8b bzw. dem sich bildenden Lagerinnenring 3a' und dem Lageraußenring 3b' des zukünftigen Wälzlagers 5 eingelegt.
Aufgrund einer nachfolgenden weiterer Kraftaufbringung auf die benachbarten Stirnflächen 14 der ringförmigen Abschnitte 3a, 3b und/oder die Wälzkörper 9 mittels eines nunmehr mit stumpfen Druckflächen 15 ausgebildeten Ziehstempels 10a wird der zu erzeugende Bauteileverbund zu einem Zeitpunkt t6 in eine derartige Endposition innerhalb der Ziehmatrize 10b überführt, dass schließlich zu einem Zeitpunkt t7 eine komplette und unverlierbar montierte Baugruppe in Form eines Wälzlagers 5 gebildet ist, bestehend aus einem Lagerinnenring 3a' und einem Lageraußenring 3b' mit radial gegenüberliegend angeordneten ringförmigen Laufbahnen 8a, 8b, in denen die Wälzkörper 9 samt Käfigelement 13 formschlüssig aufgenommen sind (Figuren 15 und 16).
Spätestens bei Erreichen der in Fig. 16 gezeigten Endposition bricht die Sollbruchstelle 6 zwischen den beiden ringförmigen Abschnitten 3a, 3b bzw. dem erstellten Lagerinnen- und dem Lageraußenring 3a', 3b'.
Wie in Fig. 17 näher dargestellt ist, wird das Wälzlager 5 zu einem Zeitpunkt tδ mittels eines Ausschubstempels 16 des Tiefziehwerkzeugs 10 axial aus der Ziehmatrize 10b heraus befördert und kann gemäß Fig. 18 als komplette Wälzlagerbaugruppe (Wälzlager 5) in bewährter sowie an sich bekannter Art und Weise einer geeigneten Wärmebehandlung unterzogen werden.
Wie den Figuren 14 bis 18 zu entnehmen ist, handelt es sich bei dem Wälzlager 5 bevorzugt um ein einreihiges Rillenkugellager. Jedoch kann nach vorstehendem Verfahren auch ein mehrreihiges Rillenkugellager oder jegliches ande- re an sich bekannte ein- oder mehrreihige Wälzlager 5 mit einem Lagerinnen- und einem Lageraußenring 3a', 3b' hergestellt werden, um an sich bekannte und herkömmlich gebaute Wälzlager zu ersetzen. Beispielhaft wird hierzu auf Zylinderrollenlager oder Nadellager verwiesen. Wie bei der Zusammenfassung der Erfindung kurz schon angedeutet wurde, kann ein Wälzlager gemäß den Grundprinzipien des vorgestellten Verfahrens auch käfiglos, also beispielsweise vollkugelig hergestellt werden. Dazu werden die Wälzkörper 9 ohne Käfig 13 in die sich ausbildende radiale Beabstandung zwischen den beiden sich aufeinander zu bewegten ringförmigen Abschnitten 3a und 3b eingelegt. Anschließend erfolgt das Überführen der beiden ringförmigen Abschnitte 3a, 3b einschließlich der Wälzkörper 9 durch weitere Kraftaufbringung auf die Stirnflächen 14 der ringförmigen Abschnitte 3a, 3b und/oder die Wälzkörper 9 in eine derartige Endposition, dass eine komplette unverlierbar montierte Baugruppe, bestehend aus einem Lagerinnenring 3a' und einem Lageraußenring 3b' mit radial gegenüberliegend angeordneten ringförmigen Laufbahnen 8a bzw. 8b, in denen die zumindest eine Wälzkörperreihe formschlüssig aufgenommen ist, gebildet wird. Insoweit wird auf die Figuren 1 bis 13 vollständig sowie auf die Figuren 14 bis 18 nur insoweit Bezug genommen, dass auf den Verbau des dort gezeigten Wälzkörperkäfigs 13 verzichtet wird.
Außerdem kann alternativ zu der anhand der Figuren ausführlich beschriebe- nen Verfahrensvariante vorgesehen sein, dass nur eines der beiden genannten Ringelemente zur Bildung des Lagerinnenringes 3a' bzw. des Lageraußenringes 3b 'gemäß den erwähnten Verfahrensschritten hergestellt wird, während das zweite Ringelement nach dem gleichen oder einem anderen, beispielsweise konventionellen, Umformprozess hergestellt und der Fertigungsvorrichtung vor dem Einfüllen der Wälzkörper 9 und dem gemeinsamen Umformen zu dem herzustellenden Wälzlager zugeführt wird. Insoweit verdeutlichen die Figuren 9 bis 18 die dann folgenden und schon weiter vorne beschriebenen Verfahrenschritte.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel war für den Verfahrensschritt d) (Fig. 4) ein Press-Umformwerkzeug 7 vorgesehen, das einen Pressenstempel 7a aufweist, so dass die axiale Pressumformung zur Ausbil- dung der Laufbahnen 8a, 8b der ringförmigen Abschnitte 3a, 3b ein Pressen des Pressenstempels 7a umfasste.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann für den Verfahrensschritt d) vorgesehen sein, die axiale Pressumformung durch ein Tiefziehen oder ein Fliesspressen durchzuführen bzw. das in Fig. 4 angedeutete Pressen durch ein Tiefziehen oder ein Fliesspressen zu überlagern.
Fig. 19 zeigt einen Querschnitt durch ein zuvor nach den Verfahrensschritten a) bis c) hergestelltes Ringelement 3, dessen beide ringförmigen Abschnitte 3a, 3b in eine Matrize 17 eingelegt sind (oberes Teilbild). Für beide ringförmigen Abschnitte 3a, 3b weist die Matrize 17 eine gleichartig ausgestaltete Querschnittskontur 18 auf, der einen horizontalen Abschnitt 19, einen ersten vertikalen Abschnitt 20, einen Schulterbereich 21 und einen zweiten vertikalen Ab- schnitt 22 umfasst. Die Abschnitte 19 bis 22 sind spiegelsymmetrisch zu einer gedachten Achse, die die Querschnittskontur 18 senkrecht zu der Oberfläche der Matrize 17 schneidet.
Wie in dem oberen Teilschaubild von Fig. 19 dargestellt, sind beide ringförmi- gen Abschnitte 3a, 3b des Ringelementes 3 in die Querschnittskontur 18 der Matrize 17 derart eingelegt, dass diese durch den Schulterbereich 21 abgestützt werden.
Die axiale Pressumformung wird durch ein Werkzeug durchgeführt, das an sei- ner Endfläche je eine kalottenförmige Ausformung 23 aufweist, die bei beiden Abschnitten 3a, 3b jeweils mittig anliegt. Durch Ausüben von axialer Kraft (Pfeil 24) auf das Werkzeug werden die Kalotten 23 auf die Abschnitte 3a, 3b gedrückt, die wiederum in die Querschnittskontur 18 der Matrize 17 hineingedrückt werden. Dabei findet ein Materialfluss sowohl in Richtung der axialen Kraft 24 als auch senkrecht hierzu statt, so dass die Abschnitte 3a, 3b die Querschnittskontur 18 der Matrize 17 ausfüllen (Fig. 19, unteres Teilbild). Auf der dem Werkzeug zugewandten Seite der Abschnitte 3a, 3b wird durch die kalottenförmigen Ausformungen die jeweilige ringförmige Laufbahn 8a, 8b aus- gebildet, auf der dem Werkzeug abgewandten Seite eine Kontur 25, die der Querschnittskontur 18 der Matrize 17 entspricht.
Die weitere Bearbeitung erfolgt nach den oben, für das erste Ausführungsbei- spiel beschriebenen Schritten.
Fig. 20 zeigt das Ergebnis des wie in Fig. 19 in Verfahrensschritt d) geformten Abschnitts 3a, 3b. Das Wälzlager weist neben ringförmigen Laufbahnen 8a, 8b an der inneren Mantelfläche der jeweiligen Lagerringe und an den äußeren Mantelflächen eine Kontur 25 auf, die durch die Gestaltung der Querschnittskontur 18 der Matrize 17 bestimmt ist. Der horizontale Abschnitt 19 dient dabei zur Anlage des Wälzlagers an eine nicht näher dargestellte Lageraufnahme; die durch die Abschnitte 20, 21 und 22 gegebene Konturierung zur Anbindung an die Lageraufnahme. Die Anbindung kann beispielsweise durch Stifte 26 ge- bildet sein, die in die Konturierung passen.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wurden die Laufbahnen 8a, 8b und die Kontur 25 in einem einzigen Verfahrensschritt d) hergestellt, so dass eine Nachbearbeitung, auch eine thermische Nachbearbeitung zur Reduzierung von in dem Material aufgetretenen mechanischen Spannungen, vermieden werden kann.
Bezugszeichen
1 Blechplatine
2 Stanzwerkzeug 2a Stempel
2b Gegenstempel
3 Ringelement
3a Radial innen liegender ringförmiger Abschnitt
3b Radial außen liegender ringförmiger Abschnitt 3a' Lagerinnenring
3b' Lageraußenring
4 Ausnehmung
5 Wälzlager
6 Sollbruchstelle 6a Stege
6b Durchbrüche
7 Press-Umformwerkzeug 7a Pressenstempel
8a Ringförmige Laufbahn 8b Ringförmige Laufbahn
9 Wälzkörper, Wälzkörperreihe
10 Tiefziehwerkzeug 10a Ziehstempel
10b Ziehmatrize 11 Keilförmig verjüngender Abschnitt Ziehstempel 10a
12a Anschlussfläche am Ziehstempel 10a
12b Anschlussfläche am Ziehstempel 10a
13 Käfigelement
14 Stirnflächen der ringförmigen Abschnitte 3a, 3b 15 Stumpfe Druckflächen am Ziehstempel 10a
16 Ausschubstempel
17 Matrize
18 Querschnittskontur horizontaler Abschnitt erster vertikaler Abschnitt
Schulterbereich zweiter vertikaler Abschnitt
Ausformung axiale Kraft
Kontur
Stift

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur spanlosen Herstellung eines Wälzlagers (5) mit einem Lagerinnenring (3a') und einem Lageraußenring (3b') sowie zumindest einer zwischen denselben in Laufbahnen (8a, 8b) geführten Wälzkörperreihe (9), gekennzeichnet durch folgende durchzuführende Verfah- rensschritte: a) Bereitstellung einer Blechplatine (1); b) Ausstanzen eines Ringelementes (3) aus der Blechplatine (1), welches einen radial innenliegenden ringförmigen Abschnitt (3a) für einen Lagerinnenring (3a') und einen radial außenliegenden ringförmigen Abschnitt (3b) für einen Lageraußenring (3b') aufweist; c) Ausbildung von zumindest einer Sollbruchstelle (6) im Verbindungsbereich zwischen den beiden ringförmigen Abschnitten (3a, 3b); d) Ausbildung ringförmiger Laufbahnen (8a, 8b) für die zumindest eine Wälzkörperreihe (9) durch axiale Pressumformung der beiden ringförmigen Abschnitte (3a, 3b); e) Abstützung des Ringelementes (3) sowohl im Bereich des Innendurchmessers des radial innenliegenden ringförmigen Abschnitts (3a) als auch im Bereich des Außendurchmessers des radial außenliegenden ringförmigen Abschnitts (3b) und Umformung des Ringelementes (3) durch axiale Kraftaufbringung auf die ringför- migen Abschnitte (3a, 3b) im Verbindungsbereich beziehungsweise im Bereich der ausgebildeten Sollbruchstelle (6) derart, dass die beiden ringförmigen Abschnitte (3a, 3b) und die ringförmigen Laufbahnen (8a, 8b) derselben um den Verbindungsbereich be- ziehungsweise um die Sollbruchstelle (6) aufeinander zu geschwenkt werden; f) Einlegen wenigstens eines mit der zumindest einen Wälzkörperreihe (9) bestückten Käfigelementes (13) in die sich ausbildende radiale Beabstandung zwischen den beiden sich aufeinander zu bewegten ringförmigen Abschnitten (3a, 3b); und g) abschließendes Überführen der beiden ringförmigen Abschnitte (3a, 3b) einschließlich des Käfigelementes (13) samt Wälzkörperreihe (9) durch weitere Kraftaufbringung auf die Stirnflächen (14) der ringförmigen Abschnitte (3a, 3b) und/oder die Wälzkörperreihe (9) in eine derartige Endposition, dass eine komplette unverlierbar montierte Baugruppe, bestehend aus einem Lagerinnenring (3a') und einem Lageraußenring (3b') mit radial gegenüberliegend angeordneten ringförmigen Laufbahnen (8a, 8b), in denen die zumindest eine Wälzkörperreihe (9) formschlüssig aufgenommen ist, gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Verfahrensschritt a) eine Blechplatine (1) verwendet wird, welche im Bereich des auszustanzenden Ringelementes (3) in Abhängigkeit vom zu erwartenden Materialfluss und/oder Umformgrad und/oder vom zu verarbeitenden Material unterschiedliche Materialstärken aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte b) bis d) in einem einzigen gemeinsamen Arbeitsgang durchgeführt werden.
4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Verfahrensschritt c) eine Soll- bruchsteile (6) in Form mehrerer über den Umfang des Ringelementes (3) angeordneter segmentartiger Stege (6a) ausgebildet wird, die ihrerseits mittels Durchbrüche (6b) voneinander getrennt sind.
5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Verfahrensschritt c) eine Sollbruchstelle (6) in Form einer über den Umfang kontinuierlichen oder partiell segmentierten Materialschwächung ausgebildet wird.
6. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringelement (3) keine Sollbruchstelle (6) ausgebildet wird, sondern dass der radial innenliegende Abschnitt (3a) und der radial außen liegende Abschnitt (3b) vollständig voneinander getrennt werden.
7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Verfahrensschritt e) die Umformung des Ringelementes (3) durch axiale Kraftaufbringung auf die ringförmigen Abschnitte (3a, 3b) im Verbindungsbereich beziehungsweise im Bereich der ausgebildeten Sollbruchstelle (6) in mehreren Umformstufen durchgeführt wird.
8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Verfahrensschritt e) ein Tief- ziehwerkzeug (10) mit einem ringförmigen oder zumindest Teilringabschnitte aufweisenden Ziehstempel (10a) und einer ringförmigen Ziehmatrize (10b) verwendet wird.
9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass ein Ziehstempel (10a) mit einem sich zum Werkstück in Form des Ringelementes (3) hin im Querschnitt verjüngenden Abschnitt (11) mit nach radial innen und radial außen weisenden Anschlussflächen (12a, 12b) verwendet wird, die ihrerseits im Bereich der Sollbruchstelle (6) in das Ringelement (3) eindringen und hierdurch die Umformung infolge einer Kombination aus einem radialen Auseinandertreiben der beiden ringförmigen Abschnitte (3a, 3b) und einem gleichzeitigen axialen Einführen derselben in die ringförmige Ziehmatrize (10b) bewerkstelligen.
10. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Verfahrensschritt f) das Einlegen des wenigstens einen mit der zumindest einen Wälzkörperreihe (9) bestückten Käfigelementes (13) in die sich ausbildende axiale
Beabstandung zwischen den beiden sich aufeinander zu bewegenden ringförmigen Abschnitten (3a, 3b) manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch erfolgt.
11. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Verfahrensschritt g) spätestens nach Erreichen der Endposition die Sollbruchstelle (6) zwischen den beiden ringförmigen Abschnitten (3a, 3b) in Form des erstellten Lagerinnen- und Lageraußenringes (3a', 3b') bricht.
12. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die komplette unverlierbar montierte Wälzlagerbaugruppe einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
13. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wälzlager ohne Käfig (13) für die Wälzkörper (9) hergestellt wird, wobei im Hinblick auf den Verfahrensschritt f) die Wälzkörper (9) ohne Käfig (13) in die sich ausbildende radiale Beabstandung zwischen den beiden sich aufeinander zu bewegten ring- förmigen Abschnitte (3a, 3b) eingelegt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13 zur Herstellung eines käfiglosen Wälzlagers, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt g) das ab- schließende Überführen der beiden ringförmigen Abschnitte (3a, 3b) einschließlich der Wälzkörper (9) durch weitere Kraftaufbringung auf die Stirnflächen (14) der ringförmigen Abschnitte (3a, 3b) und/oder die Wälzkörper (9) in eine derartige Endposition erfolgt, dass eine komplette unverlierbar montierte Baugruppe, bestehend aus einem Lagerinnenring
(3a') und einem Lageraußenring (3b') mit radial gegenüberliegend angeordneten ringförmigen Laufbahnen (8a, 8b) gebildet wird, in denen die zumindest eine Wälzkörperreihe formschlüssig aufgenommen ist.
15. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass einer der beiden ringförmigen Abschnitte (3a; 3b) gesondert hergestellt und dem zweiten ringförmige Abschnitt (3b; 3a) vor Aufnahme der Wälzkörper (9) und deren gemeinsamen Umformung zugeführt wird.
16. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Verfahrensschritt d) die axiale Pressumformung als Tiefziehen oder Fliesspressen mindestens eines der beiden ringförmigen Abschnitte (3a, 3b) durchgeführt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Hinblick auf den Verfahrensschritt d) bei der axialen Pressumformung die von dem Werkzeug weg weisende Seite mindestens eines der beiden ringförmigen Abschnitte (3a, 3b) eine Kontur (25) erhält.
18. Stanz- und Tiefziehwerkzeug sowie Matrize (17) zur Durchführung des Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 17.
19. Ein- oder mehrreihiges Wälzlager, insbesondere Rillenkugellager, Zylin- derrollenlager oder Nadellager, verfahrensgemäß hergestellt nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 17.
PCT/DE2008/000241 2007-06-13 2008-02-07 Verfahren zur spanlosen herstellung eines wälzlagers WO2008151585A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200880019729.6A CN101720260A (zh) 2007-06-13 2008-02-07 用于非切削地制造滚动轴承的方法
EP08715474A EP2155416A1 (de) 2007-06-13 2008-02-07 Verfahren zur spanlosen herstellung eines wälzlagers
US12/664,212 US20100172606A1 (en) 2007-06-13 2008-02-07 Method for the production of a roller bearing without machining
JP2010511481A JP2010529383A (ja) 2007-06-13 2008-02-07 機械加工を伴わない転がり軸受の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007027216.4 2007-06-13
DE102007027216A DE102007027216A1 (de) 2007-06-13 2007-06-13 Verfahren zur spanlosen Herstellung eines Wälzlagers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008151585A1 true WO2008151585A1 (de) 2008-12-18

Family

ID=39529802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2008/000241 WO2008151585A1 (de) 2007-06-13 2008-02-07 Verfahren zur spanlosen herstellung eines wälzlagers

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100172606A1 (de)
EP (1) EP2155416A1 (de)
JP (1) JP2010529383A (de)
CN (1) CN101720260A (de)
DE (1) DE102007027216A1 (de)
WO (1) WO2008151585A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031722A1 (de) 2009-07-04 2011-01-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Käfig für ein Kugellager und Verfahren zur Herstellung des Käfigs
DE102009034010A1 (de) 2009-07-21 2011-01-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drehmomentübertragungsvorrichtung
DE102009043781A1 (de) 2009-09-30 2011-03-31 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von Außenringen und Innenringen für Wälzlager
WO2012119878A1 (de) 2011-03-10 2012-09-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur herstellung eines lagerringes, insbesondere für ein kegelrollenlager

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9522419B2 (en) * 2008-05-05 2016-12-20 Ford Global Technologies, Llc Method and apparatus for making a part by first forming an intermediate part that has donor pockets in predicted low strain areas adjacent to predicted high strain areas
KR101414381B1 (ko) * 2010-03-17 2014-07-01 닛본 세이고 가부시끼가이샤 볼 나사, 및 볼 나사용 너트의 제조방법
DE102010022322A1 (de) * 2010-06-01 2011-12-01 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Schrägwälzlager und Lagerring des Schrägwälzlagers sowie Verfahren zur Herstellung des Schrägwälzlagers und des Lagerrings
DE102010022315A1 (de) * 2010-06-01 2011-12-01 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von Lagerringen und mit dem Verfahren hergestellter Lagerring für ein Schrägkugellager
CN102500739B (zh) * 2011-09-28 2014-02-12 杭州孚锐机械有限公司 一种稀土渗透轮毂外圈套外圈锻造的生产方法
US8840310B2 (en) 2012-09-07 2014-09-23 Szuba Consulting, Inc. Cageless bearings for use with mechanical devices
WO2014039797A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Szuba Consulting, Inc. Cageless bearings for use with mechanical devices
DE102014200479A1 (de) * 2014-01-14 2015-07-16 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lenkgetriebe
DE102015210765A1 (de) * 2015-06-12 2016-12-15 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schrägkugelwälzlager mit kaltumgeformtem Lagerring sowie Verfahren zur Fertigung eines Lagerrings des Schrägkugelwälzlagers
DE102015213967A1 (de) 2015-07-23 2017-01-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum spanlosen Fertigen eines Lagerrings für ein Wälzlager sowie Wälzlager mit dem Lagerring
FR3050493B1 (fr) * 2016-04-26 2018-05-25 Foundation Brakes France Sas Ecrou a faible prix de revient pour systeme de freinage de vehicule
DE102016211224A1 (de) 2016-06-23 2017-12-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Innenring für ein Lager sowie Lager und Lageranordnung
JP6616027B1 (ja) * 2019-01-30 2019-12-04 日鉄日新製鋼株式会社 筒状回転部品の製造方法
CN110523848A (zh) * 2019-09-18 2019-12-03 深圳嘉信源科技实业有限公司 一种耳机前罩固定钢圈的级进模具

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1938165A1 (de) * 1969-07-26 1971-03-11 Vyzk Ustav Hutnictvi Zeleza Fertigungsverfahren fuer Ringe von Waelzlagern
DE2435210A1 (de) * 1974-07-22 1977-02-17 All Technik Gmbh Verfahren zur herstellung von waelzlagerringen und walzkoerpern
EP1314901A1 (de) * 2001-11-20 2003-05-28 Minebea Kabushiki Kaisha Herstellungsverfahren eines Innen- und Aussenlagerringes

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1477570A (en) * 1922-09-02 1923-12-18 Bearings Company Of America Method of making ball bearings
US1854897A (en) * 1929-12-26 1932-04-19 Joseph A Ganster Method of making bearing rings
AT185664B (de) 1953-01-30 1956-05-25 Star Kugelhalter Gmbh Dt Verfahren zur gleichzeitigen spanlosen Herstellung des äußeren und inneren Lagerringes für Wälzlager
GB1172095A (en) * 1965-10-23 1969-11-26 Federal Mogul Corp Improvement in the Forging of Bearing Races
GB1137313A (en) 1967-04-28 1968-12-18 Hillside Metal Products Inc A ball bearing and a method of making the same
US3496619A (en) * 1967-11-14 1970-02-24 Verson Allsteel Press Co Method and apparatus for making inner and outer races for a roller bearing
GB1302317A (de) 1970-10-27 1973-01-10
US3775820A (en) 1972-07-05 1973-12-04 Kg Ind Inc Compacting roll structure and method
DE2636903A1 (de) 1976-08-17 1978-02-23 Wagner & Co Zwei- bzw. dreiteiliges, ein- oder doppelreihiges selbsthaltendes kugellager aus stahl, bestehend aus spanlos verformten kugellager-laufringen
US4393563A (en) * 1981-05-26 1983-07-19 Smith David T Cold forced sintered powder metal annular bearing ring blanks
JPS59197335A (ja) * 1983-04-21 1984-11-08 Nippon Seiko Kk 軸受用素材の成形方法
DE8702275U1 (de) 1987-02-14 1987-04-02 Wagner GmbH & Co, Fahrzeugteilefabrik, 6400 Fulda Doppelreihiges Kugellager
JPH0287123A (ja) * 1988-09-26 1990-03-28 Canon Inc 光機能デバイス
JPH1019060A (ja) * 1996-07-02 1998-01-20 Ntn Corp クラッチレリーズ軸受
US6065322A (en) * 1998-03-04 2000-05-23 Ntn Corporation Method and device for forming blanks for bearing rings
JP3639508B2 (ja) * 2000-07-31 2005-04-20 直行 岡本 軸受の転動体案内部材の製造方法
JP3514746B2 (ja) * 2001-09-19 2004-03-31 サムテック株式会社 ベアリングレースの鍛造方法及びベアリングレース分離装置
JP2003245749A (ja) * 2002-02-21 2003-09-02 Minebea Co Ltd 極小ころがり軸受の製造方法
DE102004038709A1 (de) 2004-08-10 2006-02-23 Ina-Schaeffler Kg Mehrreihiges Schrägkugellager
EP1683978A1 (de) 2005-01-22 2006-07-26 Ab Skf Wälzlager
JP2007120714A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Nsk Ltd 車輪支持用転がり軸受ユニット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1938165A1 (de) * 1969-07-26 1971-03-11 Vyzk Ustav Hutnictvi Zeleza Fertigungsverfahren fuer Ringe von Waelzlagern
DE2435210A1 (de) * 1974-07-22 1977-02-17 All Technik Gmbh Verfahren zur herstellung von waelzlagerringen und walzkoerpern
EP1314901A1 (de) * 2001-11-20 2003-05-28 Minebea Kabushiki Kaisha Herstellungsverfahren eines Innen- und Aussenlagerringes

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009031722A1 (de) 2009-07-04 2011-01-05 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Käfig für ein Kugellager und Verfahren zur Herstellung des Käfigs
WO2011003394A1 (de) 2009-07-04 2011-01-13 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Käfig für ein kugellager und verfahren zur herstellung des käfigs
DE102009034010A1 (de) 2009-07-21 2011-01-27 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drehmomentübertragungsvorrichtung
DE102009043781A1 (de) 2009-09-30 2011-03-31 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von Außenringen und Innenringen für Wälzlager
DE102009043781B4 (de) 2009-09-30 2019-03-28 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung von Außenringen und Innenringen für Wälzlager
WO2012119878A1 (de) 2011-03-10 2012-09-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur herstellung eines lagerringes, insbesondere für ein kegelrollenlager
DE102011005326A1 (de) 2011-03-10 2012-09-13 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Lagerringes, insbesondere für ein Kegelrollenlager

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010529383A (ja) 2010-08-26
US20100172606A1 (en) 2010-07-08
DE102007027216A1 (de) 2008-12-18
EP2155416A1 (de) 2010-02-24
CN101720260A (zh) 2010-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008151585A1 (de) Verfahren zur spanlosen herstellung eines wälzlagers
EP1644648B1 (de) Lagerring und radlagereinheit
DE69820883T2 (de) Gewalzter lagerlaufring und verfahren zu seiner herstellung
DE102009036347B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Bordscheibe für ein Pendelrollenlager und Pendelrollenlager mit einer verfahrensgemäß hergestellten Bordscheibe
WO2015022355A1 (de) Käfig für ein kegelrollenlager und verfahren zum herstellen eines käfigs für ein kegelrollenlager
DE102006045753A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines ringförmigen Komponententeils, Pressform zur Verwendung bei einem solchen Verfahren und damit hergestelltes Komponententeil
EP2379246B1 (de) Rotationsumformverfahren zur herstellung eines nietbundes
DE102011005326A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Lagerringes, insbesondere für ein Kegelrollenlager
EP2276941B1 (de) Verfahren zur herstellung eines lagerträgers für ein lager
DE19680864B4 (de) Verfahren zum Herstellen von Synchronringen
DE102015119174A1 (de) Umformvorrichtung sowie Verfahren zum Umformen eines Innenrandes eines Rondenrings
WO2009146679A1 (de) Verfahren zum herstellen eines käfigelements für einen wälzlagerkäfig und wälzlagerkäfig
WO2008040292A1 (de) Kugelrollenlager, insbesondere für niedrige belastungen und geringe drehzahlen, sowie verfahren zur herstellung der wälzkörper eines kugelrollenlagers
EP2662581A2 (de) Käfig für ein Rollenlager
DE102008046624A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Laufbahn einer Lageranordnung und Lageranordnung mit wenigstens einer solchen Laufbahn
DE102019130286A1 (de) Dichthülse mit kombinierten Axiallagermitteln für eine Druckmittel-Drehdurchführung
EP3325832B1 (de) Verfahren zum spanlosen fertigen eines lagerrings für ein wälzlager sowie wälzlager mit dem lagerring
DE2519096C2 (de) Axiallagerplatte und Verfahren zur Herstellung dieser Platte
EP2436456B1 (de) Getriebe-Distanzscheibe und Verfahren zu deren Herstellung
DE102014117535A1 (de) Matritze, Fügewerkzeug und Matritzenherstellungsverfahren
DE60219986T2 (de) Kegelrollenlager
EP3308043B1 (de) Schrägkugellager mit kaltumgeformtem lagerring sowie verfahren zur fertigung eines lagerrings des schrägkugellagers
WO2014183755A1 (de) Zweireihiges schrägkugellager und verfahren zu seiner herstellung
WO2017005256A1 (de) Zylinderrollenlager sowie verfahren zum fertigen eines zylinderrollenlagers
DE102009032628A1 (de) Käfig, Wälzlager mit dem Käfig sowie Verfahren

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880019729.6

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08715474

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008715474

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010511481

Country of ref document: JP

Ref document number: 12664212

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 191/DELNP/2010

Country of ref document: IN