[go: up one dir, main page]

DE102021203376B4 - Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser Download PDF

Info

Publication number
DE102021203376B4
DE102021203376B4 DE102021203376.8A DE102021203376A DE102021203376B4 DE 102021203376 B4 DE102021203376 B4 DE 102021203376B4 DE 102021203376 A DE102021203376 A DE 102021203376A DE 102021203376 B4 DE102021203376 B4 DE 102021203376B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
blank
counterholder
mandrel
forging
axially
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
DE102021203376.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102021203376A1 (de
Inventor
Ewald Dohr
Helmut Haas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna Powertrain GmbH and Co KG
Original Assignee
Magna Powertrain GmbH and Co 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 Magna Powertrain GmbH and Co KG filed Critical Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority to DE102021203376.8A priority Critical patent/DE102021203376B4/de
Priority to PCT/EP2022/054413 priority patent/WO2022214233A1/de
Priority to US18/285,534 priority patent/US12502705B2/en
Priority to CN202280025875.XA priority patent/CN117157158A/zh
Publication of DE102021203376A1 publication Critical patent/DE102021203376A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102021203376B4 publication Critical patent/DE102021203376B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
    • B21J7/02—Special design or construction
    • B21J7/14—Forging machines working with several hammers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/16—Making tubes with varying diameter in longitudinal direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D31/00—Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • B21D31/06—Deforming sheet metal, tubes or profiles by sequential impacts, e.g. hammering, beating, peen forming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J7/00—Hammers; Forging machines with hammers or die jaws acting by impact
    • B21J7/02—Special design or construction
    • B21J7/14—Forging machines working with several hammers
    • B21J7/16—Forging machines working with several hammers in rotary arrangements
    • 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
    • B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/063—Making machine elements axles or shafts hollow
    • 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
    • B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/12—Making machine elements axles or shafts of specially-shaped cross-section
    • 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
    • B21K21/00—Making hollow articles not covered by a single preceding sub-group
    • B21K21/08—Shaping hollow articles with different cross-section in longitudinal direction, e.g. nozzles, spark-plugs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D43/00—Feeding, positioning or storing devices combined with, or arranged in, or specially adapted for use in connection with, apparatus for working or processing sheet metal, metal tubes or metal profiles; Associations therewith of cutting devices
    • B21D43/02—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool
    • B21D43/04—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work
    • B21D43/05—Advancing work in relation to the stroke of the die or tool by means in mechanical engagement with the work specially adapted for multi-stage presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/04—Frames; Guides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

Vorrichtung (1) zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser (i1, i2, a1, a2) umfassend
- zumindest zwei zentrisch symmetrisch um eine Schmiedeachse (2) angeordnete, im Sinne radialer Arbeitshübe antreibbare Schmiedewerkzeuge (3),
- einen Spannkopf (4) zum Halten eines zumindest teilweise hohl ausgebildeten zylindrischen Rohlings (5), und
- einen Gegenhalter (6) zur axialen Abstützung des Rohlings (5), wobei der Gegenhalter (6) eine Basis (7) und einen an der Basis (7) angelegten, sich axial in einen zentralen Hohlraum (8) des Rohlings (5) erstreckenden Gegenhalterdorn (9) aufweist, wobei der Gegenhalterdorn (9) zumindest zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstes Teil des Gegenhalterdorns (9) ein Innenteil (10) darstellt und ein zweites Teil des Gegenhalterdorns (9) ein das Innenteil (10) umgebendes Außenteil (11) darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Außenteil (11) relativ zum Innenteil (10) axial bewegbar ausgebildet ist.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser umfassend zumindest zwei zentrisch symmetrisch um eine Schmiedeachse angeordnete, im Sinne radialer Arbeitshübe antreibbare Schmiedewerkzeuge, einen Spannkopf zum Halten eines zumindest teilweise hohl ausgebildeten zylindrischen Rohlings, und einen Gegenhalter zur axialen Abstützung des Rohlings, wobei der Gegenhalter eine Basis und einen an der Basis angelegten, sich axial in einen zentralen Hohlraum des Rohlings erstreckenden Gegenhalterdorn aufweist, wobei der Gegenhalterdorn zumindest zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstes Teil des Gegenhalterdorns ein Innenteil darstellt und ein zweites Teil des Gegenhalterdorns ein das Innenteil umgebendes Außenteil darstellt, wobei zumindest das Außenteil relativ zum Innenteil axial bewegbar ausgebildet ist sowie ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser unter Nutzung einer solchen Vorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Im Fachgebiet des Maschinenbaus, insbesondere der Kraftfahrzeugtechnik, stellen Wellen und Achsen zentrale Elemente dar. Wellen und Achsen werden aus Gründen der Gewichtsreduzierung und Ressourcenschonung zunehmend aus Hohlmaterial, beispielsweise aus Rohrrohlingen als kostengünstigem Vormaterial, hergestellt. Zur Umformung der Rohlinge werden beispielsweise Radialschmiedeverfahren eingesetzt. Zur Mehrfachumformung, d.h. Umformung von einem Rohling mit unterschiedlichen Innen- und/oder Außendurchmessern muss ein Rohling in der Regel in separate Bauteilaufspannungen umgespannt werden, was zu einem erhöhten „Handlings“-Aufwand, höheren Zykluszeiten und dadurch bedingt auch zu höheren Kosten führt.
  • Das Dokument EP 2 964 407 B1 offenbart ein kontinuierliches Verfahren zum Herstellen eines Laufs mit einstückig anschließendem Gehäuse. Dabei kommt eine zweiteilige Hämmerdorn-Anordnung, umfassend einen Lauf-Hämmerdorn sowie einen Gehäuse-Hämmerdorn, zum Einsatz. Der Lauf-Hämmerdorn wird an seinem rückwertigen Ende von einer Haltestange gehalten. Der Gehäuse-Hämmerdorn ist von der Haltestange des Lauf-Hämmerdorns durchsetzt, d.h. diese ist in einer zentralen Bohrung des Gehäuse-Hämmerdorns gleitend geführt.
  • Das Dokument DE 195 23 280 C2 offenbart eine Schmiedemaschine zum Innenprofilieren von rohrförmigen Werkstücken, insbesondere zum Ausformen von Rohrabschnitten unterschiedlicher Innendurchmesser. Die Schmiedemaschine umfasst einen Schmiedekasten zum Aufnehmen der Schmiedewerkzeuge, einen Spannkopf, einen Gegenhalter zur Werkstückeinspannung und einen in das Werkstück einführbaren Dorn.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine baulich einfache Vorrichtung darzustellen, die auf einfache Art und Weise eine kontinuierliche Herstellung einer Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser ermöglicht. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser unter Nutzung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darzustellen.
  • Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 4 gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient der kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser.
  • Die Vorrichtung umfasst erfindungsgemäß zumindest zwei zentrisch symmetrisch um eine Schmiedeachse angeordnete, im Sinne radialer Arbeitshübe antreibbare Schmiedewerkzeuge, einen Spannkopf zum Halten eines zumindest teilweise hohl ausgebildeten zylindrischen Rohlings, und einen Gegenhalter zur axialen Abstützung des Rohlings, wobei der Gegenhalter eine Basis und einen an der Basis angelegten, sich axial in einen zentralen Hohlraum des Rohlings erstreckenden Gegenhalterdorn aufweist.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist der Gegenhalterdorn zumindest zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Teil des Gegenhalterdorns ein Innenteil darstellt und ein zweites Teil des Gegenhalterdorns ein das Innenteil umgebendes Außenteil darstellt, wobei zumindest das Außenteil relativ zum Innenteil axial bewegbar ausgebildet ist.
  • Das Innenteil weist somit einen im Vergleich zum Außenteil kleineren Außendurchmesser auf. Das Außenteil weist somit einen im Vergleich zum Innenteil größeren Außendurchmesser auf.
  • Unter der Richtungsangabe „axial“ ist in diesem Zusammenhang eine Richtung entlang oder parallel zu der Schmiedeachse zu verstehen. Unter der Richtungsangabe „radial“ ist in diesem Zusammenhang eine Richtung normal zu der Schmiedeachse zu verstehen.
  • Der Gegenhalter und/oder der Spannkopf und/oder die Schmiedewerkzeuge können entlang eines Führungsbettes axial bewegbar sein.
  • Der Gegenhalterdorn des Gegenhalters weist bevorzugt eine größere axiale Erstreckung auf als der zentrale Hohlraum des Rohlings. D.h. der Gegenhalterdorn ist länger ausgeführt als der zentrale Hohlraum.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit unterschiedlichen Innen- und/oder Außendurchmessern erfolgt unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umfasst zumindest die folgenden Schritte:
    • - Bereitstellen eines zylindrischen Rohlings mit einer zumindest teilweise diesen Rohling durchbrechenden Durchgangsbohrung, die einen zentralen Hohlraum des Rohlings ausbildet,
    • - Einspannen des Rohlings in einen Spannkopf, sodass eine Öffnung des zentralen Hohlraums auf einer vom Spannkopf abgewandten Stirnseite des Rohlings liegt,
    • - Axiales Zustellen eines Gegenhalters oder axiales Verfahren des Spannkopfs, sodass ein Gegenhalterdorn, nämlich ein Innenteil und ein Außenteil des Gegenhalterdorns den zentralen Hohlraum des Rohlings bis zu einem definierten Anschlag axial vollständig durchbrechen, wobei der Rohling über das Außenteil vorgespannt wird,
    • - Radiales Zustellen der Schmiedewerkzeuge zu einem ersten Abschnitt des Rohlings,
    • - Schmieden eines ersten Wellenabschnitts mit einem ersten Innendurchmesser im Bereich des ersten Abschnitts des Rohlings, wobei der erste Innendurchmesser durch einen Außendurchmesser des Außenteils definiert ist,
    • - Radiales Öffnen der Schmiedewerkzeuge,
    • - Axiales Verfahren des Außenteils in Richtung zur Basis des Gegenhalters aus dem zentralen Hohlraum des Rohlings heraus, wobei der Rohling stirnseitig über das Außenteil vorgespannt wird,
    • - Axiales Verfahren des Spannkopfs mit dem eingespannten Rohling, sodass das Innenteil im Bereich eines zweiten Abschnitts des Rohlings liegt und den Hohlraum nur teilweise durchbricht,
    • - Radiales Zustellen der Schmiedewerkzeuge zu dem zweiten Abschnitt des Rohlings,
    • - Schmieden eines zweiten Wellenabschnitts mit einem zweiten Innendurchmesser im Bereich des zweiten Abschnitts des Rohlings, wobei der zweite Innendurchmesser durch einen Außendurchmesser des Innenteils definiert ist,
    • - Radiales Öffnen der Schmiedewerkzeuge
    • - Axiales Verfahren des Innenteils in Richtung zur Basis des Gegenhalters aus dem zentralen Hohlraum des Rohlings heraus, wobei der Rohling stirnseitig über das Außenteil freigegeben wird,
    • - Axiales Abziehen des Rohlings, nunmehr der fertigen Welle, vom Spannkopf.
  • Durch die erfindungsgemäße verbesserte Ausbildung der Vorrichtung kann ein Radialschmiedeverfahren realisiert werden, dass sich insbesondere durch einen geringen „Handlings“-Aufwand, geringere Zykluszeiten und dadurch bedingt auch geringere Kosten auszeichnet.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Rohlings vor einem Schmiedevorgang.
    • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Rohlings gemäß 1 nach einem ersten Schmiedevorgang mit einem ersten Innendurchmesser sowie einem ersten Außendurchmesser.
    • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer fertigen Welle, also eines beispielhaften Rohlings gemäß 1 nach einem ersten und einem zweiten Schmiedevorgang
    • 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung in einer Ausgangsstellung.
    • 5 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung während eines ersten Schmiedevorgangs.
    • 6 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zwischen dem ersten Schmiedevorgang und dem zweiten Schmiedevorgang.
    • 7 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung während eines zweiten Schmiedevorgangs.
    • 8 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung nach den beiden Schmiedevorgängen.
    • 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Rohlings und der Schmiedewerkzeuge.
    • 10 zeigt eine Frontalansicht von 9 in Blickrichtung des Richtungspfeil 12.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • 1 bis 3 zeigen jeweils schematische Darstellungen eines Rohlings 5 in unterschiedlichen Schmiedestadien. So zeigt 1 einen Rohling 5 vor den Schmiedevorgängen, 2 zeigt einen Rohling 5 nach einem ersten Schmiedevorgang und 3 zeigt einen Rohling 5, nunmehr einer fertigen Welle, nach einem ersten und einem zweiten Schmiedevorgang. In 4 bis 8 ist jeweils eine Vorrichtung 1 in den entsprechenden Schmiedestadien dargestellt.
  • Der Rohling 5 gemäß 1 stellt das Ausgangsmaterial zur Herstellung einer Welle mit einem variierenden Innendurchmesser i1, i2 (und einem variierenden Außendurchmesser a1, a2) dar und ist zylindrisch, teilweise hohl mit einem zentralen Hohlraum 8, ausgebildet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Rohling 5 ein einseitig geschlossener Fließpressrohling. Der Rohling 5 ist somit an einer ersten Stirnseite geschlossen und an einer dieser ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite offen ausgeführt, wobei die Öffnung an der zweiten Stirnseite ein Teil des zentralen Hohlraums 8 des Rohlings 5 ist.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst vier zentrisch symmetrisch um eine Schmiedeachse 2 angeordnete, im Sinne radialer Arbeitshübe antreibbare Schmiedewerkzeuge 3, nämlich Schmiedehämmer. Diese Schmiedehämmer und deren Anordnung gegenüber dem Rohling 5 sind insbesondere in 9 und 10 dargestellt.
  • Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 einen Spannkopf 4 zum Halten des Rohlings 5, wobei der Rohling 5 an seiner geschlossenen Stirnseite an dem Spannkopf 4 gehalten ist.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst auch einen Gegenhalter 6 zur axialen Abstützung des Rohlings 5, wobei der Gegenhalter 6 eine Basis 7 und einen an der Basis 7 angelegten Gegenhalterdorn 9 aufweist. Der Gegenhalterdorn 9 ist derart ausgebildet, dass er sich teilweise, axial in den zentralen Hohlraum 8 des Rohlings 5 erstrecken kann.
  • Der Gegenhalterdorn 9 ist zweiteilig ausgebildet, wobei ein erstes Teil des Gegenhalterdorns 9 ein Innenteil 10 darstellt und ein zweites Teil des Gegenhalterdorns 9 ein das Innenteil 10 umgebendes Außenteil 11 darstellt.
  • Das Außenteil 11 ist relativ zum Innenteil 10 axial bewegbar ausgebildet.
  • Das Innenteil 10 weist somit einen im Vergleich zum Außenteil 11 kleineren Außendurchmesser auf. Das Außenteil 11 weist somit einen im Vergleich zum Innenteil 10 größeren Außendurchmesser auf.
  • Unter der Richtungsangabe „axial“ ist in diesem Zusammenhang eine Richtung entlang oder parallel zu der Schmiedeachse 2 zu verstehen. Unter der Richtungsangabe „radial“ ist in diesem Zusammenhang eine Richtung normal zu der Schmiedeachse 2 zu verstehen.
  • Der Gegenhalter 6 und/oder der Spannkopf 4 sind entlang eines Führungsbettes axial bewegbar. Die Schmiedewerkzeuge 3, also die Schmiedehämmer, sind radial bewegbar.
  • Der Gegenhalterdorn 9 des Gegenhalters 6 weist eine größere axiale Erstreckung auf als der zentrale Hohlraum 8 des Rohlings 5 auf.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit unterschiedlichen Innendurchmessern i1, i2 und unterschiedlichen Außendurchmessern a1, a2 erfolgt unter Verwendung der zuvor beschriebenen Vorrichtung 1 und umfasst zumindest die folgenden Schritte:
    • - Bereitstellen eines zylindrischen Rohlings 5 mit einer zumindest teilweise diesen Rohling 5 durchbrechenden Durchgangsbohrung, die einen zentralen Hohlraum 8 des Rohlings 5 ausbildet (einseitig geschlossener Fließpressrohling: 1),
    • - Einspannen des Rohlings 5 in einen Spannkopf 4, sodass eine Öffnung des zentralen Hohlraums 8 auf einer vom Spannkopf 4 abgewandten Stirnseite des Rohlings 5 liegt (4),
    • - Axiales Zustellen eines Gegenhalters 6, sodass ein Gegenhalterdorn 9, nämlich ein Innenteil 10 und ein Außenteil 11 des Gegenhalterdorns 9 den zentralen Hohlraum 8 des Rohlings 5 bis zu einem definierten Anschlag axial vollständig durchbrechen, wobei der Rohling 5 über das Außenteil 11 vorgespannt wird (4),
    • - Radiales Zustellen der Schmiedewerkzeuge 3 zu einem ersten Abschnitt des Rohlings 5 (4, 5),
    • - Schmieden eines ersten Wellenabschnitts mit einem ersten Innendurchmesser i1 im Bereich des ersten Abschnitts des Rohlings 5, wobei der erste Innendurchmesser i1 durch einen Außendurchmesser des Außenteils 11 definiert ist (5),
    • - Radiales Öffnen der Schmiedewerkzeuge 3 (6),
    • - Axiales Verfahren des Außenteils 11 in Richtung zur Basis 7 des Gegenhalters 6 aus dem zentralen Hohlraum 8 des Rohlings 5 heraus, wobei der Rohling 5 stirnseitig über das Außenteil 11 vorgespannt wird (6),
    • - Axiales Verfahren des Spannkopfs 4 mit dem eingespannten Rohling 5, sodass das Innenteil 10 im Bereich eines zweiten Abschnitts des Rohlings 5 liegt und den Hohlraum 8 nur teilweise durchbricht ( 7),
    • - Radiales Zustellen der Schmiedewerkzeuge 3 zu dem zweiten Abschnitt des Rohlings 5 (7),
    • - Schmieden eines zweiten Wellenabschnitts mit einem zweiten Innendurchmesser i2 im Bereich des zweiten Abschnitts des Rohlings 5, wobei der zweite Innendurchmesser i2 durch einen Außendurchmesser des Innenteils 10 definiert ist (7),
    • - Radiales Öffnen der Schmiedewerkzeuge 3 (8),
    • - Axiales Verfahren des Innenteils 10 in Richtung zur Basis 7 des Gegenhalters 6 aus dem zentralen Hohlraum 8 des Rohlings 5 heraus, wobei der Rohling 5 stirnseitig über das Außenteil 11 freigegeben wird (8),
    • - Axiales Abziehen des Rohlings 5, nunmehr der fertigen Welle, vom Spannkopf 4 (3).
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Schmiedeachse
    3
    Schmiedewerkzeuge
    4
    Spannkopf
    5
    Rohling
    6
    Gegenhalter
    7
    Basis
    8
    Zentraler Hohlraum
    9
    Gegenhalterdorn
    10
    Erstes Teil (Innenteil)
    11
    Zweites Teil (Außenteil)
    12
    Richtungspfeil
    i1
    Erster Innendurchmesser
    i2
    Zweiter Innendurchmesser
    a1
    Erster Außendurchmesser
    a2
    Zweiter Außendurchmesser

Claims (4)

  1. Vorrichtung (1) zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser (i1, i2, a1, a2) umfassend - zumindest zwei zentrisch symmetrisch um eine Schmiedeachse (2) angeordnete, im Sinne radialer Arbeitshübe antreibbare Schmiedewerkzeuge (3), - einen Spannkopf (4) zum Halten eines zumindest teilweise hohl ausgebildeten zylindrischen Rohlings (5), und - einen Gegenhalter (6) zur axialen Abstützung des Rohlings (5), wobei der Gegenhalter (6) eine Basis (7) und einen an der Basis (7) angelegten, sich axial in einen zentralen Hohlraum (8) des Rohlings (5) erstreckenden Gegenhalterdorn (9) aufweist, wobei der Gegenhalterdorn (9) zumindest zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstes Teil des Gegenhalterdorns (9) ein Innenteil (10) darstellt und ein zweites Teil des Gegenhalterdorns (9) ein das Innenteil (10) umgebendes Außenteil (11) darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Außenteil (11) relativ zum Innenteil (10) axial bewegbar ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (6) und/oder Spannkopf (4) und/oder die Schmiedewerkzeuge (3) entlang eines Führungsbettes axial bewegbar sind.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalterdorn (9) eine größere axiale Erstreckung aufweist als der zentrale Hohlraum (8) des Rohlings (5).
  4. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser (i1, i2, a1, a2) unter Verwendung einer Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 umfassend zumindest die folgenden Schritte: - Bereitstellen eines zylindrischen Rohlings (5) mit einer zumindest teilweise diesen Rohling (5) durchbrechenden Durchgangsbohrung, die einen zentralen Hohlraum (8) des Rohlings (5) ausbildet, - Einspannen des Rohlings (5) in einen Spannkopf (4), sodass eine Öffnung des zentralen Hohlraums (8) auf einer vom Spannkopf (4) abgewandten Stirnseite des Rohlings (5) liegt, - Axiales Zustellen eines Gegenhalters (6) oder axiales Verfahren des Spannkopfs (4), sodass ein Gegenhalterdorn (9), nämlich ein Innenteil (10) und ein Außenteil (11) des Gegenhalterdorns (9) den zentralen Hohlraum (8) des Rohlings (5) bis zu einem definierten Anschlag axial vollständig durchbrechen, wobei der Rohling (5) über das Außenteil (11) vorgespannt wird, - Radiales Zustellen der Schmiedewerkzeuge (3) zu einem ersten Abschnitt des Rohlings (5), - Schmieden eines ersten Wellenabschnitts mit einem ersten Innendurchmesser (i1) im Bereich des ersten Abschnitts des Rohlings (5), wobei der erste Innendurchmesser (i1) durch einen Außendurchmesser des Außenteils (11) definiert ist, - Radiales Öffnen der Schmiedewerkzeuge (3), - Axiales Verfahren des Außenteils (11) in Richtung zur Basis (7) des Gegenhalters (6) aus dem zentralen Hohlraum (8) des Rohlings (5) heraus, wobei der Rohling (5) stirnseitig über das Außenteil (11) vorgespannt wird, - Axiales Verfahren des Spannkopfs (4) mit dem eingespannten Rohling (5), sodass das Innenteil (10) im Bereich eines zweiten Abschnitts des Rohlings (5) liegt und den Hohlraum (8) nur teilweise durchbricht, - Radiales Zustellen der Schmiedewerkzeuge (3) zu dem zweiten Abschnitt des Rohlings (5), - Schmieden eines zweiten Wellenabschnitts mit einem zweiten Innendurchmesser (i2) im Bereich des zweiten Abschnitts des Rohlings (5), wobei der zweite Innendurchmesser (i2) durch einen Außendurchmesser des Innenteils (10) definiert ist, - Radiales Öffnen der Schmiedewerkzeuge (3), - Axiales Verfahren des Innenteils (10) in Richtung zur Basis (7) des Gegenhalters (6) aus dem zentralen Hohlraum (8) des Rohlings (5) heraus, wobei der Rohling (5) stirnseitig über das Außenteil (11) freigegeben wird, - Axiales Abziehen des Rohlings (5), nunmehr der fertigen Welle, vom Spannkopf (4).
DE102021203376.8A 2021-04-06 2021-04-06 Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser Active DE102021203376B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021203376.8A DE102021203376B4 (de) 2021-04-06 2021-04-06 Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser
PCT/EP2022/054413 WO2022214233A1 (de) 2021-04-06 2022-02-22 VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR KONTINUIERLICHEN HERSTELLUNG EINER ZUMINDEST TEILWEISE HOHL AUSGEBILDETEN WELLE MIT VARIIERENDEM INNEN- UND/ODER AUßENDURCHMESSER
US18/285,534 US12502705B2 (en) 2021-04-06 2022-02-22 Device and method for continuously producing an at least partly hollow shaft having a varying inner and/or outer diameter
CN202280025875.XA CN117157158A (zh) 2021-04-06 2022-02-22 用于连续地制造至少部分空心地构成的具有变化的内径和/或外径的轴的设备和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021203376.8A DE102021203376B4 (de) 2021-04-06 2021-04-06 Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102021203376A1 DE102021203376A1 (de) 2022-10-06
DE102021203376B4 true DE102021203376B4 (de) 2025-01-09

Family

ID=80623634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021203376.8A Active DE102021203376B4 (de) 2021-04-06 2021-04-06 Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12502705B2 (de)
CN (1) CN117157158A (de)
DE (1) DE102021203376B4 (de)
WO (1) WO2022214233A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19523280C2 (de) 1995-06-27 2002-12-05 Gfm Gmbh Steyr Schmiedemaschine zum Innenprofilieren von rohrförmigen Werkstücken
EP2964407B1 (de) 2013-03-07 2016-10-26 Steyr Mannlicher GmbH Verfahren zum herstellen eines laufs mit einstückig anschliessendem gehäuse

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE768149C (de) 1941-12-24 1958-07-03 Gustav Appel Maschinenfabrik Dornausbildung zur Herstellung von Rohren, insbesondere fuer Schusswaffen
GB1001755A (en) 1962-06-20 1965-08-18 Ingersoll Rand Canada Method of forming varying shaped bores in hollow members
AT248200B (de) * 1965-01-20 1966-07-11 Ges Fertigungstechnik & Maschb Verfahren und Vorrichtung zum Schmieden scheibenförmiger Werkstücke
AT322329B (de) 1973-12-04 1975-05-12 Gfm Fertigungstechnik Schmiedemaschinen zum herstellen insbesondere von schrotläufen
UA90116C2 (ru) * 2004-10-25 2010-04-12 В & М Дойчленд Гмбх Способ изготовления бесшовной стальной трубы
DE202010018174U1 (de) * 2010-06-27 2014-08-22 Technische Universität Dortmund Vorrichtung zur inkrementellen Umformung von Profilrohren, insbesondere von Profilrohren mit über die Längsachse variierenden Querschnitten
DE102013219310A1 (de) * 2013-09-25 2015-03-26 Gfm Gmbh Verfahren zum Warmschmieden eines nahtlosen Hohlkörpers aus schwer umformbarem Werkstoff, insbesondere aus Stahl
DE102013226929B4 (de) * 2013-12-20 2025-12-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur umformenden Herstellung einer Hohlwelle
KR101633499B1 (ko) * 2015-02-12 2016-06-27 주식회사 보은금속 엠디피에스용 웜샤프트의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19523280C2 (de) 1995-06-27 2002-12-05 Gfm Gmbh Steyr Schmiedemaschine zum Innenprofilieren von rohrförmigen Werkstücken
EP2964407B1 (de) 2013-03-07 2016-10-26 Steyr Mannlicher GmbH Verfahren zum herstellen eines laufs mit einstückig anschliessendem gehäuse

Also Published As

Publication number Publication date
CN117157158A (zh) 2023-12-01
US12502705B2 (en) 2025-12-23
WO2022214233A1 (de) 2022-10-13
US20240181515A1 (en) 2024-06-06
DE102021203376A1 (de) 2022-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10118032B4 (de) Verfahren zum Abstrecken eines Rohres mittels eines Ziehringes
DE102014108647B4 (de) Werkzeugeinspannvorrichtung
EP2641673B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Verbindungsabschnitts als Teil eines Werkzeugs
DE102015218277B4 (de) Ausgleichswelle
DE102019128030B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Schraubfundamentes zur Befestigung von Elementen im Erdreich
DE102016209119B4 (de) Spindelmutter, Gewindetrieb und Verfahren zur Herstellung einer Spindelmutter
DE1804673A1 (de) Achse fuer Kraftfahrzeuge od.dgl.und Verfahren zu deren Herstellung
DE102021203374A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Polygonwelle
DE102014201057A1 (de) Bauteilanbindung mit querkraftabstützender Stützfläche
DE102016221352A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kolbens
EP3639947A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines verbindungselementes
EP3215704B1 (de) Rammbohrvorrichtung
DE102010017592A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur spanlosen axial umformenden Ausbildung einer Verzahnung an einem Werkstück
DE102021203376B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer zumindest teilweise hohl ausgebildeten Welle mit variierendem Innen- und/oder Außendurchmesser
AT514033A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Laufs mit einstückig anschließendem Gehäuse
DE102008037549B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines rohrförmigen Werkstücks
EP2839900A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines mit einer Endfläche versehenen Verbindungsabschnitts als Teil eines Werkzeuges
EP0615794B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Stopfenkammer beim Kaskadenziehen von Rohren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102013103485A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines stangenförmigen Bauteils
DE102012110792B4 (de) Umformverfahren zur Herstellung einer stufenförmigen Querschnittsverjüngung an einem rohrförmigen Werkstück aus Metall
DE202017104426U1 (de) Einspannbuchse
DE202004014345U1 (de) Vorrichtung zum Ausziehen und Einpressen einer Führungshülse
DE102019107647A1 (de) Spindelelement für einen Gewindetrieb, Verfahren zum Herstellen des Spindelelementes sowie Planetenwälzgewindetrieb mit diesem Spindelelement
DE102019002187A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils mit Gewinde
DE10258492B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines rohrförmigen Werkstücks sowie ein zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignetes Werkzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R082 Change of representative

Representative=s name: EULER, MATTHIAS, DR., DE

R020 Patent grant now final