DE2261154A1

DE2261154A1 - Verfahren zum herstellen von auskehlungen an verbindungszapfen

Info

Publication number: DE2261154A1
Application number: DE19722261154
Authority: DE
Inventors: Jean Perrier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-06
Filing date: 1972-12-11
Publication date: 1973-12-20
Also published as: GB1387650A; ES410410A1; IT976048B; FR2187457B2; FR2187457A2

Description

Verfahren zum Herstellen von Auskehlungen an Verbindungszapfen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Kniegelenkähnliche Verbindung, die aus einem innenliegenden Teil und einem umschließenden Teil besteht, bei der der innenliegende Teil in dem umschließenden Teil drehbar und schwenkbar ist· Der innenliegende Teil, der als Zapfen bezeichnet werden soll, hat einen Kopf, der kugelförmig oder rundstabförmig ist oder aus zwei fialbkugeln mit unterschiedlichen Durchmessern zusammengesetzt ist* Er hat eine zylindrische Verlängerung mit einem Gewinde- oder Rollenteil, mit einer Kehle am Fuße des Kopfes und/oder einen Konus zv/ischen zwei zylindrischen Teilen der Verlängerung· Solche Verbindungen werden vielfach bei der. Lenkung und der Aufhängung von Kraftfahrzeugen aller Art benutzt.

Die Erfindung betrifft besonders die Herstellung der Kehle in dem Zapfen durch Rollen in kaltem Zustand ohne Wegnahme von Spänen» Gleichzeitig kann gegebenenfalls eine formgebende Bearbeitung an den einzelnen Teilen des Zapfens stattfinden. -

ifach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung werden die

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Bearbeitung;svorgänge der Kehlen durch. Rollen in kaltem Zustand und die gleichzeitige Formgebung auf den verschiedenen Teilen dieser Zapfen durch Rollen mit festem Achsabstand durchgeführt, deren Arbeitsflächen in \p$rtlaufender Weise und in einem Umlauf der Rollen den vollständigen Ablauf dieser Arbeitsvorgänge bewirken.

Die angegebene Herstellung der Kehlen nach der .Erfindung verleiht dem Zapfen bessere mechanische Eigenschaften.

Sie zerstört keine Metallfasern und vergrößert dadurch die Festigkeit des Zapfens genau in der Gegend der Kehle, die die zerbrechlichste ist.

Sie verbessert den Zustand der Oberfläche, die geglättet wird·

Sie gestattet ferner eine sehr genaue Einhaltung der Kantenabstände.

Bei Beendigung des Einrollens der Kehle und nach dem Bearbeiten der Kugel, gegebenenfalls des Kegels, falls dieser vorgesehen ist, und/oder jedes weiteren Teiles des Zapfens erhält man z.B.

einen ausgezeichneten blau angelaufenen Bereich des Konus, der bis zu 88'/o reicht; eine ausgezeichnete Toleranz von - 0,02 auf der Kugel;

eine ausgezeichnete Toleranz der bearbeiteten Durchmesser;

eine Einhaltung der Linie des Eichmaßes·

Außer seinen mechanischen Eigenschaften gestattet dieser Arbeitsvorgang eine beachtliche Verbesserung der Herstellungskosten, besonders hinsichtlich der wirtschaftlichen Ausnutzung des Metalls, weil das Gewicht des Rohlings und des fertigen Zapfens gleich bleibt, wobei die Geschwindig—

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keit die Herstellung mehrerer tausend Stück in der Stunde erreichen kann.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das diese aber nicht begrenzt, wird anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben· In dieser zeigt:

Fig. 1 einen achsialen Schnitt eines Rohlings des Zapfens, Fig. 2 einen achsialen Schnitt eines fertigen Zapfens

hergestellt aus dem Rohling aus Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Aufsicht auf die beiden Rollen

mit festem Abstand der Achsen, Fig» 4·, 5 und 6 achsiale Schnitte eines Zapfens während der einzelnen Bearbeitungsvorgänge sowie eine der beiden zugeordneten Rollen·

Nach Fig. 1 hat der Rohling einen kugelförmigen Kopf 1, der teilweise hohl ist, eine Verlängerung, die aus einem im wesentlichen zylindrischen Teil 3 besteht, einen anschließenden konischen Teil 5» der mit einem zweiten zylindrischen Teil 7 kleineren Durchmessei^s durch eine Kegelfläche 9 verbunden ist, und einen Kegelstumpf 11 als Abschluß.

Fig. 2 zeigt einen fertigen Zapfen, ,der aus dem Rohling naeh Fig. 1 hergestellt ist. Der fertige Zapfen hat einen kugelförmigen Kopf 1, dessen Verlängerung durch die Rollenbearbeitung verändert wird·

Diese Veränderungen liegen an dem Rohling nach Fig. 1 in der Mantelfläche des Zylinders 3 in Form einer an den Kugelkopf 1 sich anschließenden Auskehlung 13 und in einer Verformung des konischen Teils 15. Diesem folgt ein zylin«. drischer Teil 17 und ein konischer Teil 19· Dieser konische Teil 19 ist durch eine Kegelfläche 21 mit dem zylindrischen Teil 23 verbunden, und endet in einem kurzen Kegelstumpf 25·

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Infolge der Einkehlung hinter dem Kopf 1 wird der Abstand (Fig. 1) ausgehend von der Liittellinie des Kugelkopf es bis zu der Begrenzung zwischen dem Zylinderteil 5 und dem Konusteil 5 (Fi(i. 1) offensichtlich kurzer als das Eichmaß nach der Maßlinie 29 in Fig. 2, das von der kittellii ie des Kugelkopfs 1 bis zu der Begrenzung zwischen dem Sylinderteil 17 und dem Konusteil 19 reicht.

Um die arbeitsvorgänge, die den Rohling zu dem f er· ti gen Zapfen umformen, durchzuführen, bringt man den Rohling 1 zwischen zwei Hollen 31 und 33 niit festem Achsabstand (s. Fig. 3)i indem,man sie in die Auskerbungen 39 und 4-1 einlegt, aus denen man sie nach dem Arbeitsvorgang wieder herauszieht.

Die beiden Arbeitsflächen auf dem Mantel der Rollen haben entsprechend bemessene Formen, die auf den Rohling fortlaufend einwirken· Sie führen bei einem Umlauf der Rollen zu einem vollständigen Ablauf der aufeinanderfolgenden Bearbeitungsvorgänge, nämlich das fortschreitende Bilden der Auskehlung unter Verlängerung des Rohlings und abschließend die genaue Formgebung des Kugelteils 1 und des Kegelteils 19· Die Rollen, die sich in Richtung der x^Jfeile 35 und 37 drehen, bewirken ein Drehen des Rohlings in zahlreichen Umläufen. Der Durchmesser der Rollen ist so bemessen, daß das Eindringen der VorSprünge der Rollen in den Rohling jedem seiner Umdrehungen angemessen ist. Die Zahl der Umdrehungen des Rohlings entspricht etwa dem Durchmesser der Rollen und dem Durchmesser des zylindrischen Teils 7 des Rohlings. So hat man z.B. für einen Durchmesser von 2uu cm der Rollen und für einen Durchmesser von 17 cm des zylindrischen Teils zwölf Umläufe des Rohlings. Dabei ergibt sich, wenn die Tiefe der Auskehlung z.B. 2 mm ist, bei jeder Umdrehung des Rohlings eine Eindringtiefe von 0,165 nim im HaIbmesser-r

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Die -B¹Ig. 4, 5 und 6 verdeutlichen den Ablauf der Arbeitsvorgänge, die durch die Hollen herbeigeführt werden.

4 zeigt den Rohling 41, der in der Form zwischen den Mantelflächen der Rollen, von denen nur die Rolle 43 gezeichnet ist, eingebracht ist. Anfänglich liegt die Rolle nur lose auf dem Rohling 41, wobei ein Luftspalt mit Ausnahme auf dem Zylinderteil 47 verbleibt. Nur dieser Teil steht mit der Rolle 43 in Verbindung und sichert die Lage und das Umlaufen des Rohlings·

Ausgehend von der Lage.nach Pig. 4 ändert sich die Rolle fortlaufend zu einem Vorsprung 49' (Fig. 5)» der die Auskehlung 51 in dem Rohling herbeiführt, wobei sich dieser verlängert· Dadurch wird der Abstand des kegelförmigen Teiles 55 von dem Mittelpunkt der Kugel aus vergrößert. Dieses Abrollen kann normalerweise durchgeführt werden, ohne daß der Rohling zurücklaufen muß· Ein Rücklauf würde nur dann unvermeidlich sein, wenn sich Risse infolge der Kaltbearbeitung des Metalls zeigen würden,

Yvenn das Einrollen der Auskehlung beendet ist, bewirken die Rollen 35 und $7 das !formen der Kugel 53 und das des Konus 55 (S¹Ig* 6). Die Form der Rollen legt sich dabei genau an den Umriß des Werkstücks mit Ausnahme der zuvor durch die Rollen hergestellten Zone 57 (Fig· 6)» ^w° ein kleiner Spielraum verbleibt. Dieser Spielraum in der Zone 57t in dem die Toleranz größer ist, gestattet den Ausgleich der Unterschiede im Materialvolumen, das zwischen den einzelnen Rohlingen unvermeidlicherweise verschieden ist. Die Bearbeitung des Konus 55 ist eine ausgezeichnete Sicherheit für das Auftreten der Blaufärbung des Konus 55 als"auch für die Länge des Maßes 29 (Fig. 2). In jedem Falle ist die Bearbeitung des Konus 55 nicht entbehrlich, besonders wenn hohe

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Ansprache an die Genauigkeit vorgeschrieben sind»

Offensichtlich können diese Vorgänge nicht nur mit umlaufenden Hollen, sondern auch mit geraden Xamrastücken durchgeführt werden. Die .Benutzung gerader Kamrnstücke würde unvermeidlich sein, wenn die Entwicklung, die man mit Eollen erhalten kann, beim Übergang au genormten handelsüblichen Maschinen ein zu starkes Eindrücken der Kehle in das Material bei jedem Umlauf ergeben würde.

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Claims

Patentansprüche.

I₉J Verfahrer: zum Hersteilen von Auskehlungen an Verbindungszapfen, die nach Art eines Kniegelenks arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rohling, vorzugsweise hinter seinem kugelförmigen kopf (1) eine Auskehlung (13) ausschließlich durch kaltes Rollen des Rohlings hergestellt wird, das gegebenfalls auch an anderen Stellen des Rohlings unmittelbar anschließend einwirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß für die Arbeitsgänge zwei Rollen (311 33) mit festem Achsabstand benutzt werden, deren Mantelflächen fortlaufend auf das werkstück einwirken und bei einem Umlauf der Rollen den vollständigen Bearbeitungsablauf durchführen.
3» Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Herstellen der Auskehlung (13) und die weiteren Bearbeitungsvorgänge an anderen Teilen des Zapfens durch aufrecht stehende Kammzinken dux^chgeführt werden·
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Bearbeiten des kugelförmigen Kopfes (1) und des konischen Zapfenteiles (55» Fig· 6) ein Spielraum an einer der Teilflächen des Zapfens vorgesehen ist, wo die Toleranz im Zapfendurchmesser größer sein kann, so daß die Unterschiede des Materialvolumens z/fLschei/ einem

Rohling und einem anderen in dem Spielraum

werden können.

Dipl.-1 π

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ORIGINAL INSPECTED