DE19802380C2 - Verfahren zum Formen einer keilförmigen Rastnase an einem Rohling mit zylindrischer Nabe - Google Patents
Verfahren zum Formen einer keilförmigen Rastnase an einem Rohling mit zylindrischer NabeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen
einer keilförmigen Rastnase an einem Rohling mit einer
zylindrischen Nabe, und insbesondere ein Verfahren, in dem
eine keilförmige Rastnase an einem Rohling ausgebildet wird,
wobei die keilförmige Rastnase dazu dient, eine Welle an ein
Element, wie z. B. eine Riemenscheibe zu koppeln.
Wenn eine Welle an ein Element mit kreisförmiger oder auch
anderer Form angekoppelt werden soll, so daß sich diese
Elemente nicht relativ zueinander verdrehen, kann eine keil
förmige Rastnase in Keilnuten eingesetzt werden, die
entsprechend in der Welle und in einer auf dem Element ange
ordneten Nabe ausgebildet sind.
Wenn das Element aus Metall gemacht werden soll, wird die
Nabe in der Regel durch Gießen des Elements ausgeformt.
Die eingesetzte keilförmige Rastnase darf sich während der
Rotation der Scheibe und der Welle nicht aus der Keilnut
lösen. Daher müssen die in der Nabe ausgebildete Keilnut und
die in die Keilnut einzusetzende keilförmige Rastnase hohe
Bearbeitungs- und Maßgenauigkeit aufweisen. Wenn ein
Kopplungsmechanismus verwendet wird, bei dem eine keilförmige
Rastnase in eine in einer Welle und in einer Nabe
ausgebildete Keilnut eingesetzt wird, ergibt sich daher das
Problem höherer Kosten.
Die Erfindung wurde in Anbetracht dieser beschriebenen
Umstände gemacht.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, für einen Rohling, an dem
eine zylindrische Nabe einstückig eingearbeitet ist, ein
geeignetes Verfahren zum Formen einer keilförmigen Rastnase
vorzusehen, die in die zylindrische Nabe integriert ist,
wobei eine keilförmige Rastnase an der zylindrischen Nabe
durch Verwenden eines Preßverfahrens ausgebildet wird.
Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Anspruchs 1
gelöst.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von
Unteransprüchen.
Mit dem erfinderischen Verfahren läßt sich ein Innenflansch,
an den eine Stirnseite einer Welle anliegt, zusammen mit der
keilförmigen Rastnase ausbilden.
Dabei kann eine beliebige Stelle in axialer Richtung der
zylindrischen Nabe gewählt werden, an der der Innenflansch
durch Vorschieben des überschüssigen Materials ausgebildet
werden soll. Ferner lassen sich dadurch die Welle und die
zylindrische Nabe genau koaxial zueinander ausrichten und
durch das Verdrängen des überschüssigen Materials die
Vorschubmenge der keilförmigen Rastnase mit hinreichender
Sicherheit festlegen.
Fig. 1 ist eine Teilschnittansicht eines Rohlings mit einer
zylindrischen Nabe;
Fig. 2 ist eine Ansicht, die den Rohling mit einer Nabe und
einem Preßwerkzeug darstellt;
Fig. 3 ist eine Ansicht, die einen Verformungsschritt zeigt;
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf den Rohling mit einer Nabe,
einem Innenflansch und einer Rastnase;
Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht eines Rohlings mit einer
zylindrischen Nabe;
Fig. 6 zeigt eine Teilschnittansicht zur Erläuterung eines
ersten Verformungsschritts zum Ausbilden eines Innen
flansches;
Fig. 7 zeigt eine Teilschnittansicht zur Erläuterung eines
zweiten Verformungsschritts zum Ausbilden eines Innen
flansches;
Fig. 8 zeigt eine Teilschnittansicht zur Erläuterung eines
dritten Verformungsschritts zum Ausbilden eines Innen
flansches, wobei der Verformungsschritt die Ausbildung der
keilförmigen Rastnase beinhaltet;
Fig. 9 zeigt eine Teilschnittansicht zur Erläuterung eines
ersten Verformungsschritts zum Ausbilden eines Innen
flansches, der für einen Rohling, mit einer zylindrischen
Nabe mit großem Durchmesser geeignet ist;
Fig. 10 zeigt eine Teilschnittansicht zur Erläuterung eines
zweiten Verformungsschritts zum Ausbilden eines Innen
flansches, der für einen Rohling mit einer zylindrischen Nabe
mit großem Durchmesser geeignet ist;
Fig. 11 zeigt eine Teilschnittansicht zur Erläuterung eines
dritten Verformungsschritts zum Ausbilden der keilförmigen
Rastnase und eines Innenflansches, der für einen Rohling mit
einer zylindrischen Nabe mit großem Durchmesser geeignet ist;
Fig. 12 ist eine Schnittansicht, die Hauptteile eines
Rohlings mit einer keilförmigen Rastnase darstellt;
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht des Rohlings mit der
keilförmigen Rastnase;
Fig. 14 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines
dritten Preßwerkzeugs; und
Fig. 15 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils
des dritten Preßwerkzeugs.
Anhand der Fig. 1 bis 3 soll jetzt eine Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt einen Rohling 10 mit einer damit einstückig
ausgeführten zylindrischen Nabe 11. Im Rohling 10 ist die
zylindrische Nabe 11 in der Mitte eines kreisrunden
Plattenteils 12 geformt. Eine Innenumfangsfläche 17 der
zylindrischen Nabe 11 hat einen Durchmesser, der nach und
nach in Richtung zu einem Ende zu (im gezeigten Beispiel das
untere Ende) in axialer Richtung der zylindrischen Nabe 11
abnimmt. Diese Form der inneren Umfangsfläche 17 der
zylindrischen Nabe 11 wird gebildet durch Biegen der inneren
Umfangsfläche in axialer Richtung der zylindrischen Nabe 11,
wie gezeigt, oder durch Ausbilden der inneren Umfangsfläche
17 als konisch zulaufende Fläche.
Auf der zylindrischen Nabe 11, die mit dem auf diese Weise
konfigurierten Rohling 10 einstückig ausgeführt ist, wird
eine keilförmige Rastnase ausgebildet. Ein innerer Bereich 18
der zylindrischen Nabe 11, welcher radial nach innen mit
einem Abstand a vorsteht, wird durch Pressen des inneren
Bereiches in axialer Richtung verdrängt, so daß ein vorge
gebener Bereich in Umfangsrichtung verbleibt. Der verbleiben
de Teil 19 des Metalls wird als keilförmige Rastnase 20
benutzt.
Dieses Verfahren wird jetzt eingehender beschrieben. Im
Verfahren werden ein Haltewerkzeug 21, ein Haltewerkzeug 25
und ein Stempel 27 benutzt, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt
ist. Der Rohling 10 wird auf das Haltewerkzeug 21 gelegt und
der gesamte Umfang der äußeren Umfangsstirnfläche 13 des
Plattenteils 12 wird durch eine Haltefläche 22 gehalten, die
im Haltewerkzeug 21 ausgebildet ist. Die Haltefläche 21 weist
eine zweite Werkzeugfläche 23 auf, die aus einer horizontalen
Fläche besteht. Die Rückseite des Zentralteils des Rohlings
10 wird von der zweiten Werkzeugfläche 23 gehalten. Im
Gegensatz dazu hat das Haltewerkzeug 25 eine erste
Werkzeugfläche 26, die eine Außenumfangsfläche 14 der
zylindrischen Nabe 11 zum Blockieren der Verformung der
äußeren Umfangsfläche hält. Im Stempel 27 wird ferner ein
Bereich des äußeren Teils des Preßwerkzeugs weggeschnitten.
Der weggeschnittene Bereich wird als Ausnehmung 28 zum
Ausbilden der keilförmigen Rastnase benutzt. Im gezeigten
Beispiel ist die innere Wandfläche der Ausnehmung 28 als
schräge Fläche ausgebildet.
Wie in Fig. 2 gezeigt, wird der Rohling 10 auf das
Haltewerkzeug 21 gelegt und der gesamte Umfang der äußeren
Umfangsstirnfläche 13 des Plattenteils 12 wird von der
Haltefläche 22 des Haltewerkzeugs 21 abgestützt. Die
Rückseite des Zentralteils des Rohlings 10 wird von der
zweiten Werkzeugfläche 23 des Haltewerkzeugs 21 gehalten und
vom Haltewerkzeug 25 angepreßt. Anschließend wird das
Preßwerkzeug 27 von oben her abgesenkt, wie durch den Pfeil D
in Fig. 3 gezeigt, und dabei wird der innere Bereich 18 des
Materials in axialer Richtung der zylindrischen Nabe 11
gepreßt. Als Ergebnis fließt der innere Bereich 18 des
Materials (in plastischem Fluß) nach unten. Jedoch wird der
restliche Teil 19 des Materials von der keilformenden
Ausnehmung 28 des Preßwerkzeugs 27 aufgenommen, um dort zu
bleiben. Das bewirkt, daß der restliche Teil des Materials 19
zur keilförmigen Rastnase 20 umgeformt wird, die von der Nabe
11 nach innen verformt wird. Der innere Bereich 18 des
Materials, soweit es nicht der restliche Teil 19 des
Materials ist, wird als überschüssiges Material in Richtung
zur Innenseite der zylindrischen Nabe 11 gegen einen Endteil
in axialer Richtung der Nabe 11 vorgeschoben und bildet einen
Innenflansch 15.
Alle Werkzeuge, das Haltewerkzeug 21, das Haltewerkzeug 25
und der Stempel 27, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3
beschrieben werden, entsprechen Preßwerkzeugen, die an einer
Presse befestigt sind. Von diesen Werkzeugen wird der Stempel
27 in axialer Richtung der zylindrischen Nabe 11 bewegt.
Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die Fig. 5
bis 8 beschrieben.
Fig. 5 zeigt einen Rohling 10 mit einer zylindrischen Nabe
11. Im Rohling 10 ist die zylindrische Nabe 11 in der Mitte
eines kreisrunden Plattenteils 12 geformt, das schwach
konisch geschrägt ist. Die zylindrische Nabe 11 des gezeigten
Beispiels wird mittels eines Abgratprozesses in der Mitte des
Plattenteils 12 oder durch ein anderes Verfahren wie
Ausstanzen einer kreisrunden Form in der Mitte des
Plattenteils 12 gebildet. Dadurch entsteht ein kreisrundes
Loch, dessen Rand durch Ziehen zur Nabe 11 umgeformt wird.
Die Nabe 11 am Rohling 10 gemäß Fig. 5 weist eine Höhe H in
axialer Richtung der zylindrischen Nabe auf.
Im Verfahren zum Ausbilden einer keilförmigen Rastnase werden
ein Schritt zum Ausbilden eines inneren Flansches und ein
Schritt zum Ausbilden einer im inneren Flansch befindlichen
keilförmigen Rastnase durchgeführt.
Beim Schritt zum Ausbilden des Innenflansches wird die
zylindrische Nabe 11 in axialer Richtung gepreßt, um die
axiale Länge der Nabe 11 zu verkürzen. Das überschüssige
Material wird in axialer Richtung verschoben und bildet einen
Innenflansch 15 (siehe Fig. 8). In dem gezeigten Verfahren
wird der Schritt zum Ausbilden des Innenflansches in mehreren
Stufen ausgeführt.
Der Schritt zum Formen der keilförmigen Rastnase wird nach
dem Ausbilden des Innenflansches ausgeführt wird. Zum Aus
bilden des Innenflansches wird ein Teil des beim Verkürzen
verbleibenden überschüssigen Materials benutzt und dabei in
Umfangsrichtung des inneren Umfangsteils der zylindrischen
Nabe 11 verschoben. Aus einem Teil davon entsteht die Rast
nase 16 (siehe Fig. 8).
Fig. 6 zeigt den ersten Schritt zum Ausbilden des Innen
flansches. Bei diesem Schritt werden ein erstes Haltewerkzeug
30 und ein erstes Preßwerkzeug 40 eingesetzt. Der Rohling 10
wird auf das erste Haltewerkzeug 30 gesetzt und entlang der
gesamten äußeren Umfangsstirnfläche 13 von der Haltefläche 31
gehalten, die im ersten Haltewerkzeug 30 ausgebildet ist. Das
erste Haltewerkzeug 30 weist eine zweite Werkzeugfläche 32
auf, die als horizontale Haltefläche ausgebildet ist. Die
hintere Fläche des Zentralteils des Rohlings 10 wird von der
zweiten Werkzeugfläche 32 gehalten. Im Gegensatz dazu
beinhaltet das erste Preßwerkzeug 40 eine ringförmige
Ausnehmung 41, die mit einer Abmessung ausgespart ist, die
etwas kürzer ist als die axiale Länge H der zylindrischen
Nabe 11 gemäß Fig. 5. Die obere Wandfläche der Ausnehmung 41
dient als Preßfläche 42. Die Ausnehmung 41 hat eine Größe,
die die Nabe 11 gemäß Fig. 5 aufnimmt. Wenn die anhand Fig. 5
beschriebene zylindrische Nabe 11 in die Ausnehmung 41 einge
setzt wird, wird die äußere Umfangsfläche 14 der
zylindrischen Nabe 11 von der ersten Werkzeugfläche 43
gehalten, die von der äußeren Umfangsfläche der Ausnehmung 41
gebildet wird.
Der Rohling 10 wird, wie in Fig. 6 gezeigt, auf das erste
Haltewerkzeug 30 gelegt, wobei der gesamte Umfang der
Umfangsstirnfläche 13 des Plattenteils 12 von einer
Haltefläche 31 des ersten Haltewerkzeugs 30 abgestützt wird.
Die Rückseite des Zentralteils des Rohlings 10 liegt auf der
zweiten Werkzeugfläche 32 des ersten Haltewerkzeugs 30 auf.
Anschließend wird das erste Preßwerkzeug 40 von oben her
abgesenkt. Als Ergebnis wird der zylindrische Teil 11 in die
Ausnehmung 41 des ersten Preßwerkzeugs 40 eingepaßt. In
diesem Zustand wird das erste Preßwerkzeug 40, wie durch den
Pfeil D gezeigt, nach unten gedrückt. Dann wird, in dem
Zustand, in dem die Verformung der äußeren Umfangsfläche 14
der zylindrischen Nabe 11 von der ersten Werkzeugfläche 43
und die Stirnfläche des einen Endteils (Stirnfläche an der
Seite des unteren Endes) der zylindrischen Nabe 11 von der
zweiten Werkzeugfläche 32 blockiert wird, die zylindrische
Nabe 11 von der Preßfläche 42 in axialer Richtung gepreßt.
Die jetzt ausgeübte Druckkraft bewirkt, daß sich die axiale
Länge H1 der zylindrischen Nabe 11 auf einen Wert verkürzt,
der gleich der Tiefe der Ausnehmung 41 ist. Parallel zu
dieser Verkürzung wird überschüssiges Material, das als
Ergebnis dieser Verkürzung der axialen Länge freigesetzt
wird, in Richtung zur Innenseite der Nabe 11 vorgeschoben. In
Fig. 6 ist die Breite des Vorschubs des überschüssigen
Materials mit der Bezugsnummer a1 bezeichnet.
Fig. 7 zeigt einen zweiten Verformungsschritt. Bei diesem
Schritt wird das erste Haltewerkzeug 30, das identisch mit
dem gemäß Fig. 6 beschriebenen ist, weiter benutzt, und ein
zweites Preßwerkzeug 50 gegen das erste Preßwerkzeug 40
ausgetauscht. Das zweite Preßwerkzeug 50 umfaßt eine
ringförmige Ausnehmung 51, die etwas kürzer als die axiale
Länge H1 gemäß Fig. 6 ist. Die obere Wandfläche der
Ausnehmung 51 wirkt als Preßfläche 52. Die Ausnehmung 51 hat
eine Größe, die die zylindrische Nabe 11, welche bereits die
erste, anhand der Fig. 6 beschriebenen Ausformung durchlaufen
hat, aufnimmt. Wenn die zylindrische Nabe 11 in die
Ausnehmung 51 eingeschoben wird, wird die äußere
Umfangsfläche 14 der zylindrischen Nabe 11 von der ersten
Werkzeugfläche 53 gehalten, die durch die äußere
Umfangsfläche der Ausnehmung 51 gebildet wird. Die erste
Werkzeugfläche 43 gemäß Fig. 6 und die erste Werkzeugfläche
in Fig. 7 fallen zusammen soweit sie die Funktion des Haltens
der äußeren Umfangsfläche 14 der zylindrischen Nabe 11 haben.
Damit wird die Verformung dieser Fläche verhindert.
Wenn das zweite Preßwerkzeug 50 wie durch den Pfeil D
gezeigt, von oben nach unten gefahren wird, wird die
zylindrische Nabe 11 in die Ausnehmung 51 des zweiten
Preßwerkzeugs 50 gedrückt. In diesem Zustand liegt die äußere
Umfangsfläche 14 der zylindrischen Nabe 11 an der ersten
Werkzeugfläche 53 an und die Stirnfläche an der unteren Seite
der zylindrischen Nabe 11 wird von der zweiten Werkzeugfläche
32 festgehalten. Die jetzt ausgeübte Druckkraft bewirkt, daß
sich die axiale Länge der zylindrischen Nabe 11 auf einen
Wert verkürzt, der gleich der Tiefe der Ausnehmung 51 ist
(Die axiale Länge H2 wird so eingestellt, daß H2 < H1 ist).
Einhergehend mit dieser Verkürzung wird überschüssiges
Material, das als Ergebnis dieser Verkürzung der axialen
Länge der zylindrischen Nabe 11 frei gesetzt wird, zur Innen
seite der Nabe 11 verschoben. In Fig. 7 ist die Breite des
Vorschubs des überschüssigen Materials mit der Bezugsnummer
a2 bezeichnet.
Bei dem ersten Verformungsschritt, beschrieben unter
Bezugnahme auf Fig. 6, und bei dem zweiten Verformungs
schritt, beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 7, verschiebt
sich das überschüssige Material schrittweise auf der Innen
seite der Nabe 11 nach unten und nach innen.
Fig. 8 zeigt einen dritten Verformungsschritt, d. h. den End
zustand der Verformung. Bei diesem Verformungsschritt werden
ein zweites Haltewerkzeug 60, ein drittes Preßwerkzeug 70 und
ein erstes äußeres Werkzeug 80 benutzt. Der Rohling 10 wird
nach dem zweiten Verformungsschritt gemäß Fig. 7 auf das
zweite Haltewerkzeug 60 gelegt. Dieses zweite Haltewerkzeug
60 hat eine zweite horizontale Werkzeugfläche 62. Die
Rückseite des Rohlings 10 wird von der zweiten Werkzeugfläche
62 gehalten. Die zweite Werkzeugfläche 32 gemäß Fig. 6 und 7,
und die zweite Werkzeugfläche 62 gemäß Fig. 8 fallen
zusammen, soweit sie die Funktion des Haltens der Rückseite
des Zentralteils des Rohlings 10 ausüben. Damit wird
verhindert, daß die Stirnfläche des Endteils der Nabe 11
verformt wird. Das dritte Preßwerkzeug 70 und das erste
äußere Werkzeug 80 arbeiten derart zusammen, daß eine
ringförmige Ausnehmung 71 entsteht, die etwas kürzer als die
axiale Länge H2 der zylindrischen Nabe 11 ist. Die obere
Wandfläche der Ausnehmung 71 dient als Preßfläche 72. Die
Ausnehmung 71 hat eine Größe, die es ermöglicht, daß die Nabe
11 nach dem zweiten Verformungsschritt in die Ausnehmung 71
eingeführt werden kann. Dabei wird die äußere Umfangsfläche
14 der Nabe 11 von einer ersten Werkzeugfläche 83 gehalten,
die von der äußeren Umfangsfläche der Ausnehmung 71 gebildet
wird. Die ersten Werkzeugflächen 43 und 53, die in den Fig. 6
und 7 dargestellt sind, und die erste Werkzeugfläche 83 gemäß
Fig. 8 fallen zusammen, soweit sie die Funktion des Haltens
der Rückseite des Zentralteils des Rohlings 10 ausüben.
Wie in den Fig. 14 und 15 gezeigt, hat das dritte wellen
förmige Preßwerkzeug 70 einen vorstehenden Formstempel 76 und
eine Endfläche, die als Preßfläche 72 dient. Ein ausgesparter
Formbereich 77 ist an einer Stelle der Umfangsrichtung des
vorstehenden Formstempels 76 ausgebildet.
Der Rohling 10 wird nach dem zweiten Verformungsschritt gemäß
Fig. 8 auf das zweite Haltewerkzeug 60 gelegt, wobei die
Rückseite des Zentralteils des Rohlings 10 von der zweiten
Werkzeugfläche 62 des zweiten Haltewerkzeugs 60 aufgenommen
wird. Der Plattenteil 12 des Rohlings 10 wird vom ersten
äußeren Werkzeug 80 festgehalten. Wenn das dritte
Preßwerkzeug 70 von oben her abgesenkt wird, wird die Nabe 11
in die Ausnehmung 71 gedrückt, die zwischen dem ersten
äußeren Werkzeug 80 und dem dritten Preßwerkzeug 70 ausge
bildet ist. In diesem Zustand wird das dritte Preßwerkzeug 70
nach unten gedrückt, wie durch den Pfeil D gezeigt wird. In
dem Zustand, in dem die äußere Umfangsfläche 14 der Nabe 11
von der ersten Werkzeugfläche 83 und die Stirnfläche an der
unteren Seite der Nabe 11 von der zweiten Werkzeugfläche 62
fixiert werden, wird die Nabe 11 von der Preßfläche 72 in
axialer Richtung gestaucht. Die dabei ausgeübte Druckkraft
bewirkt, daß sich die axiale Länge des zylindrischen Teils 11
auf einen Wert verkürzt, der gleich der Tiefe der Ausnehmung
71 ist (die axiale Länge H3 wird auf H3 < H2 verringert).
Parallel zu dieser Verkürzung wird überschüssiges Material in
Richtung zur Innenseite der zylindrischen Nabe 11
vorgeschoben. Diese Materialverschiebung ergibt sich in einem
Bereich unter dem abgesenkten Formstempel 76 im dritten
Druckwerkzeug 70, und einem Bereich, der der ausgenommenen
Formfläche 77 entspricht, die in dem abgesenkten Formstempel
76 ausgebildet ist. In dem Bereich der ausgenommenen
Formfläche 77 wird keine Verdrängung des überschüssigen
Materials durch den abgesenkten Formstempel 76 bewirkt. In
Fig. 8 ist die Breite des Verdrängungsbereiches mit a3
bezeichnet.
Im Endzustand gemäß Fig. 8 steht der aus dem überschüssigen
Material gebildete Innenflansch 15 und die zylindrische Nabe
11 im wesentlichen senkrecht aufeinander und zwar in dem
Bereich, in welchem die Formfläche 74 und die Formfläche 76
ausgebildet sind.
Während des dritten Verformungsschritts wie in Fig. 8
gezeigt, ist ein säulenförmiger Kern 90 konzentrisch in die
Nabe 11 eingesetzt. Die innere Stirnfläche des Innenflansches
15 wird gegen die Formfläche 91 des Kerns 90 gedrückt. Durch
diese Maßnahme wird die Innenumfangsfläche des Innenflansches
15 glatt und hochgenau ausgebildet.
Die Fig. 12 und 13 zeigen den Rohling 10, nachdem er die oben
beschriebenen Fertigungsstufen durchlaufen hat. Der Rohling
10 umfaßt die zylindrische Nabe 11 in der Mitte des runden
Plattenteils 12 und ist an der Innenseite mit dem aus dem
überschüssigen Material gebildete Innenflansch 15 versehen.
Die keilförmige Rastnase 16 erstreckt sich von der oberen
Fläche des Innenflansches 15 aus, verläuft auf der inneren
Umfangsfläche der Nabe 11 einstückig nach oben. Die Rastnase
16 dient als Befestigungskeil. Am Außenumfang des Rohlings 10
kann ein Zahnrad oder eine Scheibe mit Keilriemenrille ange
bracht werden.
Alle Werkzeuge, also das erste Haltewerkzeug 30, das erste
Preßwerkzeug 40, das zweite Preßwerkzeug 50, das zweite
Halteteil 60, das dritte Preßwerkzeug 70, das erste äußere
Werkzeug 80 und ähnliche Werkzeuge, die unter Bezugnahme auf
die Fig. 6 bis 8 beschrieben wurden, können an einer
Maschinenpresse befestigt werden. Von diesen Werkzeugen
werden das erste Preßwerkzeug 40, das zweite Preßwerkzeug 50
und das dritte Preßwerkzeug 70 in axialer Richtung der
zylindrischen Nabe 11 bewegt.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der
Preßvorgang zum Ausbilden des Innenflansches einschließlich
der keilförmigen Rastnase in mehreren Stufen ausgeführt. In
Abhängigkeit vom Material des Rohlings 10 können die Verfor
mungsschritte zu einem Schritt zusammengefaßt werden. Der in
den Ausführungsformen benutzte Rohling 10 besteht aus SAPH440
(Hochspannungsstahl). Wenn der Preßvorgang, wie oben be
schrieben, in mehreren Schritten durchgeführt wird, ist die
Endform des Innenflansches 15 hochgenau.
Die Fig. 9 bis 11 zeigen ein Verfahren, das zum Ausbilden der
keilförmigen Rastnase 16 und des Innenflansches 15 im Rohling
10 mit einer zylindrischen Nabe 11 mit großem Durchmesser
geeignet ist. Fig. 9 zeigt den ersten Verformungsschritt
entsprechend Fig. 6, Fig. 10 zeigt den zweiten Verformungs
schritt entsprechend Fig. 7, und Fig. 11 zeigt den dritten
Verformungsschritt entsprechend Fig. 8.
In diesem Verfahren unterscheidet sich das erste Preßwerkzeug
40, das beim ersten Verformungsschritt in Fig. 9 eingesetzt
wird, von dem in Fig. 6 gezeigten Preßwerkzeug, indem eine
untere Fläche 45 vorgesehen ist, die innerhalb der Ausnehmung
41 in einer Höhe angeordnet ist, die etwas höher liegt als
die untere Seite 46, die sich außerhalb der Ausnehmung
befindet. Die übrigen Komponenten sind identisch mit denen,
die unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 8 beschrieben wurden.
Daher werden identische oder entsprechende Komponenten
jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und ihre
detaillierte Beschreibung unterbleibt.
Beim Rohling 10, der in den Fig. 7 und 10 gezeigt ist, weist
die innere Umfangsfläche der zylindrischen Nabe 11 einen
Durchmesser auf, der schrittweise gegen das gezeigte untere
Ende in axialer Richtung verkürzt wird. Wenn die keilförmige
Rastnase 16, die in den Fig. 8 und 11 gezeigt ist, unter
Verwendung des dritten Preßwerkzeugs 70 gemäß Fig. 14 ausge
bildet werden soll, wird der innere Bereich des Materials der
zylindrischen Nabe 11 durch die Preßoperation des dritten
Preßwerkzeugs 70 in axialer Richtung auf gleiche Weise
verdrängt, wie in dem Fall, der unter Bezugnahme auf Fig. 1
bis 3 beschrieben ist. Jedoch ist der innere Bereich des
Materials, der der ausgenommenen Formfläche 77 des dritten
Preßwerkzeugs 70 entspricht, nicht weggenommen, so daß er das
restliche Material darstellt. Dieses restliche Material wirkt
mit dem überschüssigen Material zusammen, das als Ergebnis
der Verkürzung der axialen Länge der Nabe 11 entsteht, so daß
die keilförmige Rastnase 16 hinreichend von der inneren
Umfangsfläche der zylindrischen Nabe 11 aus ausgeprägt wird.
Claims (6)
1. Verfahren zum Ausbilden einer keilförmigen Rastnase (20) an einem Roh
ling (10), der eine Mittelbohrung und eine zylindrische Nabe (11) aufweist, bei dem
ein innerer Bereich (18) der zylindrischen Nabe (11) in axialer Richtung durch einen
Stempel (27) mit einer keilformenden Ausnehmung (28) gepreßt wird, so daß der
innere Bereich (18) der Nabe (11) verdrängt wird und in die keilformende Ausneh
mung (28) des Stempels (27) fließt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem der Durchmesser des inneren Bereichs
(18) der zylindrischen Nabe in axialer Richtung abnimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten
Schritt durch das Pressen in axialer Richtung mittels eines Preßwerkzeugs (40, 50) die
axiale Länge der zylindrischen Nabe (11) verkürzt wird, und überschüssiges Material,
das als Ergebnis der Verkürzung der axialen Länge der zylindrischen Nabe (11)
freigesetzt wird, teilweise in Richtung zur Innenseite der zylindrischen Nabe (11)
vorgeschoben wird, und dieser teilweise vorgeschobene Teil in einem zweiten Schritt
als keilförmige Rastnase (20) ausgebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch das über
schüssige Material ein Innenflansch (15) ausgebildet wird, der auch nach dem zweiten
Schritt, in dem die keilförmige Rastnase (16) ausgebildet wird, zumindest teilweise be
stehen bleibt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenflansch
(15) im Endbereich der Nabe (18) ausgebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, worin der Preßprozeß so durchgeführt wird,
daß die Verformung einer äußeren Umfangsfläche der zylindrischen Nabe (11) von
einer ersten Gesenkhälfte (83) blockiert wird, die auf dem oberen Preßwerkzeug (80)
angeordnet ist, und die Verformung des Endbereichs der zylindrischen Nabe (11) von
einer zweiten Gesenkhälfte (62) blockiert wird, die auf dem unteren Preßwerkzeug
(70) angeordnet ist.
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Patent Citations (1)
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