DE10311875A1

DE10311875A1 - Zylinderförmiges Formteil

Info

Publication number: DE10311875A1
Application number: DE2003111875
Authority: DE
Inventors: Udo Friese
Original assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Current assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-11-18

Abstract

Ein zylinderförmiges Formteil, mit einem konzentrischen, an einer sich im wesentlichen axial erstreckenden Außenfläche durch mindestens eine Formrolle profilierten Kranz (1), ist so ausgebildet, daß die Profilierung (5) des Kranzes (1) in einen durch Gießen oder Schmieden hergestellten Rohling eingebracht ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zylinderförmiges Formteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Formteile kommen in vielen Anwendungsbereichen zum Einsatz.
Ein bevorzugtes Einsatzgebiet ist dabei der Automobilbau, wobei solche Formteile in vielerlei Ausführungsformen, beispielsweise als Poly-V-Scheiben, Funktionsteile bilden.
Die bekannten Formteile, die allesamt eine außenseitige Profilierung aufweisen, werden bislang aus Ronden im Drückverfahren hergestellt, bei dem sowohl eine Nabe wie auch der Kranz angeformt werden, während in einem weiteren Arbeitsgang die Profilierung in den Kranz durch Formrollen eingedrückt wird.
Die eingesetzten Ronden weisen eine kreisförmige Grundfläche auf und sind aus eckigen Blechtafeln geschnitten, und zwar jeweils mehrere aus einer Tafel, wobei naturgemäß eine erhebliche Menge Abfall entsteht, durch den die Herstellungskosten dieser Formteile nachteilig beeinflußt werden.
Gerade unter dem Aspekt, daß solche Formteile in sehr großen Stückzahlen hergestellt werden, kommt diesem Sachverhalt eine große wirtschaftliche Bedeutung zu. Die bekannten Formteile stellen also in fertigungstechnischer Hinsicht kein Optimum dar.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Formteil der gattungsgemäßen Art so zu entwickeln, daß es praktisch abfallfrei und damit kostengünstiger herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Formteil gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Ein in diesem Sinne ausgebildetes Formteil bietet gegenüber dem bekannten erhebliche Vorteile, insbesondere hinsichtlich der Herstellung.
Durch den Einsatz eines durch Gießen oder Schmieden hergestellten Rohlings, der im wesentlichen bereits die gewünschte Form des Formteiles aufweist, ist eine grundsätzlich abfallfreie Fertigung möglich, da das Profilieren mittels der Formrolle praktisch eine Endbearbeitung bildet bzw. die Endbearbeitung einschließt.
Die in der Hauptsache materialverlustfreie Herstellung führt vor allem unter Beachtung der Vielzahl herzustellender Teile zu einer signifikanten Kosteneinsparung.
Wie sich gezeigt hat, trägt hierzu auch bei, daß durch die Bearbeitung mittels der Formrolle mitunter beim Gießen eines Rohlings auftretende Lunkerstellen, insbesondere solche, die zur Oberfläche hin offen sind, durch das Quasi-Walzen geschlossen werden.
Ein den Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit gerecht werdendes Formteil ist somit durch die Erfindung ohne zusätzliche Bearbeitung, sozusagen nebenbei, hergestellt.
Darüber hinaus wird durch die Profilierung eine Oberflächenvergütung im Sinne einer Materialverfestigung erreicht, die die Verschleißfestigkeit eines Formteiles in durchaus bemerkenswerter Weise erhöht, so daß die Standzeit gegenüber einem unbearbeiteten Teil erhöht ist.
Ebenso wie die Profilierung durch die Formrollen zu einer glatten Oberfläche führt, kann in einem Arbeitsgang eine Bearbeitung der außenseitigen, radialen Grundfläche des Formteiles erfolgen, durch die gleichfalls eine Glättung der Oberfläche in diesem Bereich erzielt wird.
Prinzipiell wird die Materialauswahl eines neuen Formteiles bestimmt von den gestellten Anforderungen. So bieten sich als Gußmaterial, Stahlguß, eventuell Grauguß, Leichtmetallguß, hier insbesondere Aluminium-Druckguß oder eine Magnesium-Legierung an. Neben Eisen- und Nichteisenmetallen als Ausgangsmaterial sind für bestimmte Einsatzbereiche auch Kunststoffe verwendbar, wobei hierbei eine Profilierung mit Formrollen gegenüber einem Eingießen der Profilierungen insoweit von Vorteil ist, als keine Bearbeitungsnähte, die durch eine Nachbearbeitung zu beseitigen wären, entstehen.
Die genannten Vorteile ergeben sich selbstverständlich auch dann, wenn der Rohling durch Schmieden hergestellt ist, während die größere Freiheit bei der Formgebung des Rohlings unbestreitbar beim Gießen vorliegt.
Hier können den jeweiligen Anforderungen entsprechende zusätzliche Anformungen vorgesehen sein, wie Verstärkungsrippen oder dergleichen, die unabhängig von der Rotationssymmetrie des Formteiles im übrigen einbringbar sind.
Die Grundform des Kranzes ist ebenfalls weitgehend frei wählbar, d. h., die axiale Erstreckung beschränkt sich nicht auf eine achsparallele Ausrichtung der Außen fläche, sondern schließt durchaus einen gegenüber der Mittellängsachse geneigten Verlauf ein, so daß die Außenfläche des Kranzes konisch verläuft.
Die Profilierung selbst kann aus einer oder mehreren, parallel und mit Abstand zueinander verlaufenden, umlaufenden, Nuten bestehen, so daß die bereits erwähnte Poly-V-Scheibe entsteht. Denkbar ist aber auch, andere Profilierungen einzubringen, beispielsweise axial sich erstreckende Verzahnungen oder dergleichen. Prinzipiell sind zumindest all die Profilierungen möglich, wie sie bislang bei der Herstellung eines Formteiles aus einer Ronde möglich sind.
Wie sich gezeigt hat, ist eine besonders effektive Bearbeitung im Sinne eines Rollformens dann möglich, wenn der Rohling unmittelbar vor der Profilierung erwärmt wird, bei Aluminium-Druckguß vorzugsweise auf etwa 300–400°C.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Formteil in einer perspektivischen Darstellung,
2 einen Schnitt durch das Formteil nach 1.
In der 1 ist ein zylinderförmiges Formteil dargestellt, das kappenartig ausgebildet ist und neben einer Grundfläche 2 einen sich axial erstreckenden, das Formteil außenseitig begrenzenden Kragen 1 aufweist, dessen Außenfläche mit Profilierungen 5 versehen ist, die aus einer Mehrzahl nebeneinanderliegenden, V-förmigen Vertiefungen bestehen.
Diese Profilierung 5 ist mit mindestens einer, vorzugsweise zwei Formrollen in einen durch Gießen oder Schmieden hergestellten Rohling eingebracht.
Innenseitig ist der konzentrische Kranz 1 konisch ausgebildet, wobei die Koniszität von der offenen Außenseite hin zur Grundfläche 2 ansteigt, so daß sich im Übergangsbereich dazu die größte Wanddicke des Kranzes 1 ergibt.
Das Formteil weist weiter eine Nabe 3 auf, die sich auf der dem Kranz 1 gegenüberliegenden Seite der Grundfläche 2 darüber hinaus erstreckt, während sie in dem vom Kranz 1 überdeckten Raum in gleicher Höhe wie der Kranz 1 vorsteht.
An die Nabe 3 sind gleichmäßig verteilt Rippen 4 angeformt, und zwar in dem durch den Kranz 1 gebildeten Innenraum, wobei die Rippen 4 sowohl eine Verstärkung bilden wie auch Mitnehmer bei der Bearbeitung des Formteiles, d. h. bei der Profilierung.
In diesem Fall liegen die Rippen 4 in entsprechenden Werkzeugaufnahmen eines Rotationswerkzeuges, durch das der eingelegte Rohling in Drehung versetzt wird und die Formrollen anschließend an den Kranz 1 andrückbar sind.

1: Kragen
2: Grundfläche
3: Nabe
4: Rippen
5: Profilierungen

Claims

Zylinderförmiges Formteil, mit einem konzentrischen, an einer sich im wesentlichen axial erstreckenden Außenfläche durch mindestens eine Formrolle profilierten Kranz (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (5) des Kranzes (1) in einen durch Gießen oder Schmieden herstellten Rohling eingebracht ist.
Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling aus einem Eisen- oder Nichteisenmetall oder aus einem Kunststoff besteht.
Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling aus Stahlguß, Grauguß oder einem Leichtmetall besteht.
Formteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling aus einem Aluminiumguß, vorzugsweise einem Druckguß oder einer Magnesium-Legierung, vorzugsweise einer Magnesium-Druckgußlegierung besteht.
Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling angeformte Versteifungsteile, vorzugsweise in Form von Rippen (4) aufweist.
Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling zur Profilierung mittels der Formrolle erwärmt ist.
Formteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling zur Profilierung auf etwa 300–400° C erwärmt ist.