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DE3000589A1 - Verfahren zum verbinden von zwei metallelementen - Google Patents

Verfahren zum verbinden von zwei metallelementen

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Publication number
DE3000589A1
DE3000589A1 DE19803000589 DE3000589A DE3000589A1 DE 3000589 A1 DE3000589 A1 DE 3000589A1 DE 19803000589 DE19803000589 DE 19803000589 DE 3000589 A DE3000589 A DE 3000589A DE 3000589 A1 DE3000589 A1 DE 3000589A1
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DE
Germany
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metal element
groove
flywheel
connecting surface
metal
Prior art date
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Application number
DE19803000589
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English (en)
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DE3000589C2 (de
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Hisanobu Kanamaru
Moisei Okabe
Hideo Tatsumi
Akira Tohkairin
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K25/00Uniting components to form integral members, e.g. turbine wheels and shafts, caulks with inserts, with or without shaping of the components
    • 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
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Automatic Assembly (AREA)

Description

HITACHI, LTD., Tokyo,
Japan
Verfahren zum Verbinden von zwei Metallelementen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum direkten Verbinden von zwei Metallelementen, z. B. einer Welle und einer
Scheibe, das insbesondere für umlaufende Teile zum Übertragen eines großen Drehmoments geeignet ist.
Als direktes Verbindungsverfahren für zwei Metallelemente wie eine Welle und eine Scheibe ist bisher ein Einpreßverfahren
bekannt, wobei die Welle in den hohlen Abschnitt der Scheibe
gepreßt und so damit verbunden wird. Dieses Verfahren ist jedoch in bezug auf die Haftfestigkeit der Verbindung Beschränkungen unterworfen und dann nicht anwendbar, wenn sich die
Größe des Drehmoments stark ändern kann. Es wurde bereits ein weiteres Einpreßverfahren entwickelt, bei dem der Außenumfang der Welle vorher gerändelt wird, um die Haftfestigkeit zu erhöhen, wonach die Welle dann in den hohlen Abschnitt der
Scheibe gepreßt wird. Bei diesem Verfahren besteht jedoch die Gefahr, daß durch die Erhebungen der Rändelung der hohle Abschnitt der Scheibe und diesem naheliegende Teile ab- oder ein-
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geschnitten werden oder eine Kaltverfestigung stattfindet. Infolgedessen kann die Scheibe nicht weit genug in den gerändelten Teil der Welle eingefügt werden, so daß keine hohe Scherfestigkeit erhalten wird. Wenn die Scheibe nahe ihrem hoheln Teil eingeschnitten wird, wird es schwierig, die Scheibenachse mit der Wellenachse auszurichten. Wenn die Preßkraft erhöht wird, um dadurch die Haftfestigkeit zu verbessern, besteht die Gefahr, daß die Welle in nachteiliger Weise verbogen wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum direkten Verbinden von zwei Metallelementen an ihren Verbindungsflächen, wobei eine ausreichend hohe Haftfestigkeit erzielbar ist.
Das Verfahren nach der Erfindung zum Verbinden von zwei Metallelementen an einer zylindrischen Verbindungsfläche, wobei das zweite Metallelement aus einem Werkstoff mit geringerem Formänderungs-Widerstand als das erste Metallelement besteht, ist gekennzeichnet durch Bilden einer Nut in Umfangsrichtung an der Verbindungsfläche des ersten Metallelements, durch Ausbilden unebener Abschnitte am Nutgrund durch Rändeln od. dgl., durch Anordnen der Verbindungsfläche des ersten Metallelements gegenüber derjenigen des zweiten Metallelements nahe seiner Verbindungsfläche zwecks bleibender Verformung, und durch Fließenlassen eines Teils des zweiten Metallelements in die Nut, so daß die beiden Metallelemente miteinander verbunden werden.
Durch die Erfindung wird also ein Verfahren zum Verbinden von zwei Metallelementen, z. B. einer Welle und einer Scheibe, angegeben, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden: Bilden einer Ringnut an der Verbindungsfläche oder
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BAD
dem Außenumfang des Metallelements mit höherem Formänderungs-Widerstand (z. B. der Welle); Ausbilden unebener Abschnitte am Nutgrund durch Rändeln od. dgl.; Kaltverformen des anderen Metallelements (z. B. der Scheibe) mit geringerem Formänderungs-Widerstand nahe seiner Verbindungsfläche, die derjenigen des ersten Metallelements (z. B. der Welle) gegenüberliegt, so daß das zweite Metallelement bleibend verformt wird; und Fließenlassen eines Teils des zweiten Metallelements in die Nut, wodurch beide Metallelemente verbunden werden.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
einen Längsschnitt, der die Hauptteile eines
Schwungmagneten zeigt;
eine Seitenansicht, die eine Nabe vor dem
Verbinden zeigt;
größere Längsschnitte des Nutabschnitts der
Nabe, wobei Fig. 3A den Zustand zeigt, in
dem nur die Nut herausgearbeitet ist, und
Fig. 3B den Zustand zeigt, in dem die Nut
zusätzlich gerändelt ist;
Fig. 4- eine größere Querschnittsansicht des Nutabschnitts der Nabe;
Fig. 5 einen Längsschnitt des Schwungkranzes vor dem Verbinden;
Fig. 6 die Verbindungsschritte mit Hilfe einer Presse ;
Fig. 7 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Abmessungsverhältnisse zwischen dem Schwungkranz und der Nabe bei dem Verfahren nach der Erfindung;
Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3A
und 3B
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Fig. 8 die Beziehung zwischen S/b und der
Spielraumfläche bei dem Verfahren nach der Erfindung;
Fig. 9 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Auswirkung des Verfahrens;
Fig. 10 ein weiteres Beispiel des Verbindungsverfahrens ;
Fig. 11 einen Längsschnitt durch ein Zahnrad, das mit dem Verfahren nach der Erfindung mit einer Welle verbunden ist;
Fig. 12 einen Bearbeitungsvorgang gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens; und
Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispxel, wobei eine Nabe und eine Scheibe miteinander verbunden werden.
Nach Fig. 1, die einen Längsschnitt durch einen Schwungmagneten darstellt, ist eine Motor-Antriebswelle 301 mit einem an einem Ende ausgebildeten konischen Abschnitt 302 vorgesehen. Eine Hohlnabe 100 besteht aus unlegiertem Baustahl (ASPM 570 (A - E) 75) und ist auf der Antriebswelle 301 durch eine Feder 303 und eine Mutter 306 gesichert.
Ein becherförmiger Schwungkranz 200 besteht aus Flußstahl (ASPM 1038). Dauermagnete 311 und Magnetpole 312 sind abwechselnd aufeinanderfolgend radial um den Umfang des Schwungkranzes 200 angeordnet, und die Innenseite jedes Magnetpols 312 liegt an einem Spielraum Ständerblechen gegenüber, auf die eine Generatorwicklung 313 gewickelt ist.
Der Schwungkranz 200 ist mit der Nabe 100 direkt verbunden. Daher sind die Antriebswelle 301 und der Schwungkranz miteinander einstückig und laufen gemeinsam um.
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Nachstehend wird das Verfahren zum Verbinden des Schwungkranzes 200 mit der Nabe 100 erläutert.
Nach Fig. 2 wird an der Verbindungsfläche 101 der Nabe 100 eine Ringnut 102 gebildet, und der Nutgrund wird gerändelt.
Der Nutabschnitt ist im einzelnen in den Fig. 3A, 3B und k dargestellt. Fig. 3A zeigt die Nutform vor dem Rändeln. Die Weite B und die Tiefe der Nut sind in geeigneter Weise entsprechend der für den Verbindungsabschnitt in Axialrichtung erforderlichen Scherfestigkeit gewählt. Die Tiefe H der Nut beträgt bevorzugt 0,2-1,0 mm. Selbst wenn die Nuttiefe sehr viel größer gemacht wird, trägt dies nicht merklich zu einer Erhöhung der Haftfestigkeit bei. Der Neigungswinkel O< an der Seitenfläche der Nut liegt zwischen 30 und 70 , bevorzugt bei ca. 45 .
Nach den Fig. 3B und 4- wird dann ein fortlaufender unebener Abschnitt 103 am Nutgrund durch Rändeln ausgebildet. Die Höhe H, dieses Abschnitts beträgt zwischen 0,2 und 1,0 mm, und sein Stirnwinkel ß liegt zwischen 60 und 120 , bevorzugt bei ca. 90 . Bevorzugt springt der Scheitel des unebenen Abschnitts nicht über die Verbindungsfläche 101 nach außen vor.
Andererseits ist entsprechend Fig. 5 ein hohler Abschnitt 202 mit einer Verbindungsfläche 201 im becherförmigen Schwungkranz 200 gebildet. Seine Dicke t ist wesentlich größer als die Nutweite B der Nabe. Die Beziehung zwischen dem Durchmesser D~ des hohlen Abschnitts und dem Durchmesser D, der Verbindungsfläche der Nabe ist so gewählt, daß die Nabe leicht in den hohlen Abschnitt 202 des Schwungkranzes einfügbar ist, d. h. die Nabe 100 wird beim Einfügen in Gleitkontakt oder lose Anlage mit dem hohlen Abschnitt ge-
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bracht. Wenn D? wesentlich größer als D, ist, wird es schwierig, die Wabe und den Schwungkranz so zu verbinden, daß ihre Achsen miteinander fluchten. Wenn jedoch D? kleiner als D, ist, muß die Nabe vor dem Verbinden eingepreßt werden, so daß ihre Verarbeitungsfähigkeit verschlechtert wird.
Fig. 6 verdeutlicht die Verbindungsschritte.
Der Schwungkranz 200 wird auf einer ebenen Fläche 401 einer Matrize 400 eines Preßwerkzeugs gehalten. Dann wird die Nabe 100 in den hohlen Abschnitt 202 des Schwungkranzes eingeführt und durch eine Ausnehmung 402 der auf einem Bett 410 montierten Matrize 400 abgestützt.
Eine Patrize 500 ist an dem hohlen Teil einer oberen Halteplatte 300 angeordnet.
Eine Patrizen-Aufnähme 601 ist mit einem Schlitten 602 verbunden.
Zwischen dem Schlitten 602 und der oberen Halteplatte 300 sind eine obere Federhalterung 603, eine Feder 604, eine untere Federhalterung 605 und eine Federführung 606 angeordnet. Die obere Federführung 603 ist an dem Schlitten 602 gesichert.
Die obere Halteplatte 300 ist von der oberen Federhalterung 603 an einem Teil ihres Arms 303 durch einen Bolzen 607 gehaltert. Die Verbindungsschritte werden in kaltem Zustand durchgeführt.
Dabei bewegen sich die Patrizen-Aufnähme 601, die Patrize und die obere Halteplatte 300 während der Abwärtsbewegung des Schlittens 602 nach unten. Da zwischen dem Arm 303 der
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oberen Halteplatte 300 und dem Kopf 608 des Bolzens 607 Spiel vorhanden ist, wird die Endfläche des Schwungkranzes 200 von dem ebenen Flächenteil 302 der oberen Halteplatte 300 druckbeaufschlagt, bevor diese Endfläche durch die Patrize 500 druckbeaufschlagt wird. Diese Preßkraft wird von einer rechtwinklig zur Endfläche des Schwungkranzes 200 verlaufenden Richtung vom Schlitten 602 über die obere Federhalterung 603 und die Feder 604 ausgeübt.
Infolgedessen wird der Schwungkranz 200 rechtwinklig zu der ebenen Fläche 302 der oberen Halteplatte 300 und der ebenen Fläche 401 der Matrize mit einer Vorspannung GT beaufschlagt. Diese Vorspannung S" ist wesentlich niedriger als der untere Grenzwert der mechanischen Spannung für die bleibende Verformung des Schwungkranz-Werkstoffs, d. h. als der Formänderungs-Widerstand ^ι·
Wenn in diesem Zustand der Schlitten 602 weiter abwärtsfährt, preßt das Vorderende 501 der Patrize 500 den Schwungkranz 200 nahe seiner Verbindungsfläche 201. Da eine mechanische Spannung S" ρ größer als der vorgenannte Formänderungs-Widerstand ^", nahe der Verbindungsfläche 201 des Schwungkranzes auftritt, bewirkt das Vorderende der Patrize eine bleibende Verformung des Schwungkranzabschnitts, und dessen Werkstoff fließt in die Nut 102 der Nabe 100. Da jedoch der Schwungkranz 200 durch den ebenen Flächenabschnitt 401 der Matrize und den ebenen Flächenabschnitt 302 der oberen Halteplatte begrenzt ist - mit Ausnahme des der Nut 102 der Nabe und dem zylindrischen Teil 210 zugewandten Abschnitts -, kann sich der Schwungkranz nicht bleibend verformen. Da der zylindrische Abschnitt 210 von dem Vorderende 501 der Patrize beabstandet ist, tritt hier keine den Formänderungs-Widerstand ^T, übersteigende mechanische Beanspruchung auf. Infolgedessen tritt die bleibende Verfor-
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raung nur nahe der Verbindungsfläche 201 auf. Damit ist es möglich, eine hohe Haftfestigkeit mit relativ geringer Preßkraft dadurch zu erzielen, daß ein Teil des Schwungkranzes in ausreichender Weise in die Nut 102 fließt,
Wenn für Schwungkranz und Welle die vorgenannten Werkstoffe verwendet werden, liegt bevorzugt die Vorspannung im Bereich von 5-15 kg/mm und die mechanische Beanspruchung φ"- im Bereich von 150-180 kg/mm . Wenn daher der Außendurchmesser des Schwungkranzes 100 mm beträgt, beträgt die durch die Feder 60ή- ausgeübte Vorspannung ca. 30 t, und die von der Patrize 500 ausgeübte Verbindungskraft liegt im Bereich von ca. 30-4-0 t. Das Vorderende 501 der Patrize 500 ist ringförmig bearbeitet, so daß der Abschnitt nahe der Verbindungsfläche 201 gleichmäßig um den Gesamtumfang eingepreßt wird. Daher weicht während des Verbindens die Achse der Nabe nicht von derjenigen des Schwungkranzes ab.
Fig. 7 zeigt im Detail den Verbindungsabschnitt zwischen dem Schwungkranz und der Welle.
In dem Schwungkranz wird bei Druckbeaufschlagung durch das Vorderende 501 der Patrize 500 eine Vertiefung 20A- gebildet, und deren Tiefe h ist bevorzugt ein- bis zweimal so groß wie die Tiefe H der Nut oder liegt bevorzugt zwischen 0,6 und 1,0 mm.
Das Volumen U der Vertiefung 204· wird so gewählt, daß ein ausreichender Werkstofffluß eines Teils des Schwungkranzes 200 in die Nut 102 stattfinden kann.
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Zu diesem Zweck muß das Volumen U das Gesamtvolumen aus dem Volumen V der Nut 102 und einem zu anderen Teilen entweichenden Volumen, z. B. des in radialer Richtung nach außen entweichenden Volumens des Schwungkranzes, sein. Wenn die obere und die untere Fläche des Schwungkranzes mit einer Vorspannung beaufschlagt werden, kann das zu anderen Teilen entweichende Volumen relativ geringgehalten werden. In einem solchen Fall kann U zwischen 1,5 und 2,0 V liegen. Wenn die Tiefe h der Vertiefung 204 vergrößert wird, um U zu erhalten, wird die wirksame Dicke des Schwungkranzes am Verbindungsteil kleiner, und an diesem Abschnitt tritt eine Spannungskonzentration auf, wodurch die Festigkeit verringert wird. Wenn der Abstand S vom Grund der Vertiefung 204 zum Oberende der Nut 102 sehr kurz ist oder der Grund der Vertiefung höher als das Oberende der Nut liegt, wird die Haftfestigkeit verringert. D. h. also, es tritt eine Spannkraft auf, und zwar die Kraft des in die Nut gelangten Werkstoffs, die danach trachtet, sich sowohl radial als auch axial auszudehnen. Diese Spannkraft hält die Welle und den Schwungkranz in einer vorgegebenen Lage im Zusammenwirken mit der Nut und der durch Rändeln erzeugten Scherkraft. Wenn der Abstand S jedoch klein ist, läßt die Spannkraft nach, und damit wird die Haftfestigkeit geringer. Aus diesem Grund ist der Bereich für die Tiefe h der Vertiefung 204 begrenzt.
Aus den angegebenen Gründen wird bevorzugt die Beziehung zwischen der Weite b der Vertiefung 204 und der Weite B der Nut 102 so bestimmt, daß die folgende Beziehung erhalten wird
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Bevorzugt liegt die Vertiefung 204 so nahe wie möglich an der Verbindungsfläche 201 des Schwungkranzes. Wenn sie von der Verbindungsfläche weiter entfernt ist, entweicht der Schwungkranz-Werkstoff nach oben und außen in bezug auf die Radialrichtung, wenn die Druckbeaufschlagung durch die Patrize 500 erfolgt, und kann nicht wirksam in die Nut 102 fließen. Damit das Vorderende 501 der Patrize 500 leicht zurückziehbar ist, ist die Vertiefung 204 bevorzugt in radialer Richtung ziemlich weit außerhalb der Verbindungsfläche positioniert.
Bevorzugt wird das Verhältnis S/b der Weite b der Vertiefung 204 zum Abstand S vom Grund der Vertiefung 204 bis zum Oberende der Nut 102 in einem vorgegebenen Bereich gehalten.
Fig. 8 zeigt die Daten von Versuchen, die zur Festlegung des Verhältnisses S/b und zur Bestimmung der Querschnittsfläche des in der Nut gebideten Spiels aufgrund eines unzureichenden Fließens während des Verbindens durchgeführt wurden.
Bei kleinem Verhältnis S/b tritt kaum ein Spiel mit Ausnahme des Winkelabschnitts der Nut auf. Wenn jedoch S/b größer als 3/4 ist, beginnt das Spiel am Nutgrund aufzutreten und nimmt stark zu, wenn das Verhältnis 1 übersteigt. Denn wenn S größer wird, wird der Abstand zwischen dem Vorderende der Patrize und dem Oberende der Nut größer, und der Reibwiderstand des Werkstoffs während seiner bleibenden Verformung innerhalb dieses Abstands nimmt ebenfalls zu. Infolgedessen erhöht sich die innere Spannung des Werkstoffs, und der Schwungkranz wird an anderen Abschnitten, etwa in seiner Verlängerung in Radialrichtung, verformt· Das gleiche Resultat wird erhalten, wenn die Preßkraft erhöht wird.
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Wenn der Spielraum in der Nut 102 größer wird, wird die Spannkraft des in die Nut eingedrungenen Werkstoffs geringer, und die Haftfestigkeit nimmt stark ab. Daher beträgt S/b bevorzugt bis zu 3/4.
Wenn andererseits S unterhalb Null liegt, d. h. wenn S tiefer als das Oberende der Nut liegt, wird die Spannkraft des in die Nut eingedrungenen Werkstoffs nicht hoch, wie bereits erläutert wurde, und die Haftfestigkeit nimmt ab.
Insgesamt gilt für S/b bevorzugt folgende Beziehung:
0 % S/b %
Wie vorstehend angegeben, kann bei dem Verbindungsverfahren der Werkstoff ausreichend in die den unebenen Teil aufweisende Nut fließen, so daß der Verbindungsabschnitt sowohl in radialer als auch in axialer Richtung hohe Scherfestigkeit hat, wodurch sich eine große Haftfestigkeit ergibt. Wenn z. B. bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Außendurchmesser D, der Nabe 100 an der Verbindungsfläche 28 mm beträgt, wird das übertragene Drehmoment 90-100 kg. Dies ist eine etwa dreimal so hohe Festigkeit wie die mit dem bekannten Verfahren erzielbare, bei dem die Verbindungsfläche der Welle direkt gerändelt und die Welle in den hohlen Abschnitt des Schwungkranzes gepreßt wird. Bei dem hier angegebenen Verfahren ist es ferner einfacher, die Nabenachse mit der Schwungkranzachse in Übereinstimmung zu bringen.
Um ein Verbiegen einer Scheibenendfläche beim Verbinden einer Welle mit einer Scheibe zu vermeiden, wird auf die gesamte Endfläche der Scheibe eine Vorspannung ausgeübt, bevor die Scheibe von der Patrize gepreßt wird.
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Wenn die Preßkraft nur von der Patrize 500 ausgeübt wird und keine Vorspannung erfolgt, tritt ein Verbiegen T"entsprechend der Strichlinie in Fig. 9 der von der Patrize druckbeaufschlagten Seite auf. Dieses Verbiegen 3~ beträgt ca. 0,3-0,7 mm, wenn der Außendurchmesser D der Scheibe 220 100 mm beträgt. Bevorzugt wird eine Vorspannung von /j O"q = 0,3-l,o2iO~2 ausgeübt, um das Verbiegen zu vermeiden und ein einfaches und wirksames Eindringen von Werkstoff in die Nut zu ermöglichen.
Fig. 10 verdeutlicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des Verbindungsverfahrens. Dabei wird ein externes Werkzeug ή-20 eingesetzt, um die Scheibe 220 nicht nur an ihrer Ober- und Unterseite, sondern auch um ihren Außenumfang durch Beaufschlagen mit einer Vorspannung T"_' festzulegen. Da die Scheibe 220 über ihre Gesamtfläche festgelegt ist, fließt der Werkstoff vollkommen in die Nut 102, wenn die Patrize Druck ausübt. Dieses Verfahren ist besonders dann wirksam, wenn die obere und untere Endfläche der Scheibe 220 einen kleinen Querschnittsbereich haben, so daß eine ausreichende Haltekraft nur durch die Halteplatte 300 und die Kraft der Feder 60A- nicht erzielbar ist.
Fig. 11 zeigt die Anwendung des Verfahrens für die Verbindung eines Zahnrads 230 mit einer Welle 110. Der Werkstoff des Zahnrads 230 ist unlegierter Hartstahl, der relativ leicht bleibend verformbar ist, und nur der nahe dem Außenrand liegende Zahnabschnitt wird der Härtungsbehandlung unterworfen.
Fig. 12 zeigt eine weitere Nutform, die bei dem Verfahren Anwendung findet.
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Unebene Abschnitte 104 werden in Abständen am Grund der Nut 102 gebildet* Diese unebenen Abschnitte 10ή· entstehen dadurch, daß zuerst die Nut spanabhebend bearbeitet wird, wonach gleichbeabstandete Standelemente 700 angeordnet und gleichzeitig lastbeaufschlagt werden.
Fig. 13 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei ein Werkstoff mit hohem Formänderungs-Widerstand, ζ. Β. eine Bremsscheibe, außen angeordnet ist.
Eine Hohlscheibe 240 aus rostfreiem Stahl weist eine Nut 242 auf, die an der Verbindungsfläche 241 unebene Abschnitte hat. Eine aus Flußstahl bestehende Welle 130 hat einen Flansch 131, dessen Außenrand als Verbindungsfläche 132 wirkt. Dabei wird der Flansch der Hohlwelle gepreßt, so daß eine bleibende Verformung erfolgt, und wird mit der hohlen Scheibe 240 verbunden.
Zusätzlich zu den angegebenen Anwendungsmöglichkeiten ist das Verfahren auch zum Verbinden verschiedener Metallelemente mit unterschiedlichen Formen, z. B. für Wellen, Zylinder, Scheiben, becherförmige Bleche etc., mit zylindrischer Verbindungsfläche anwendbar.
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Claims (5)

  1. Pat e ntansprüche
    (l ./Verfahren zum Verbinden von zwei Metallelementen an einer zylindrischen Verbindungsfläche, wobei das zweite Metallelement aus einem Werkstoff mit geringerem Formänderungs-Widerstand als das erste Metallelement besteht,
    gekennzeichnet durch
    - Bilden einer Nut in Umfangsrichtung an der Verbindungsfläche des ersten Metallelements,
    - Ausbilden unebener Abschnitte am Nutgrund durch Rändeln od. dgl.,
    - Anordnen der Verbindungsfläche des ersten Metallelements gegenüber derjenigen des zweiten Metallelements,
    - Kaltverformen der Endfläche des zweiten Metallelements nahe seiner Verbindungsfläche zwecks bleibender Verformung , und
    - Fließenlassen eines Teils des zweiten Metallelements in die Nut, so daß beide Metallelemente miteinander verbunden werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Tiefe der Nut im Bereich von 0,2-1,0 mm und die Höhe der unebenen Abschnitte im Bereich von 0,2-1,0 mm gewählt wird
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das erste Metallelement eine Welle oder Nabe und das zweite Metallelement eine Scheibe oder ein becherförmiges Blech ist.
    680-(15678-H 64-99)-Schö
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    MHt. pg
    x.> ν.; U U
    -Z-
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das erste Metallelement eine Scheibe und das zweite
    Metallelement eine Welle ist.
  5. 5. Verfahren zum Verbinden eines ersten und eines zweiten Metallelements an einer zylindrischen Verbindungsfläche,
    wobei das zweite Metallelement aus einem Werkstoff mit geringerem Formänderungs-Widerstand als das erste Metallelement besteht,
    gekennzeichnet durch
    - Formen einer Nut in Umfangsrichtung an der Verbindungsfläche des ersten Metallelements,
    - Ausbilden unebener Abschnitte am Nutgrund durch Rändeln od. dgl.,
    - Anordnen der Verbindungsfläche des ersten Metallelements gegenüber derjenigen des zweiten Metallelements,
    - Kaltverformen mittels eines Preßwerkzeugs der Endfläche des zweiten Metallelements nahe seinem hohlen Abschnitt unter Beaufschlagung mit einer Vorspannung, die geringer als der Formänderungs-Widerstand des zweiten Metallelements ist, und
    - Fließenlassen eines Teils des zweiten Metallelements in die Nut des ersten Metallelements, so daß beide Metallelemente miteinander verbunden werden.
    030029/0845
DE3000589A 1979-01-10 1980-01-09 Drehfeste Preßfüge-Verbindung zweier ineinander angeordneter Bauteile Expired DE3000589C2 (de)

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