DK155507B - Fremgangsmaade ved fremstilling af en krumtaparm til en svejst krumtapaksel samt presseudstyr til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

DK 155507 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde af den art, som er angivet i indledningen til krav 1, samt et presseudstyr til udøvelse af fremgangsmåden og af den art, der er angivet i indledningen til krav 3.

5 Fra en artikel af H. Haller med titlen "Das

Schmieden von Kurbelwellen" i tidsskriftet "Werkstattstechnik und Maschinenbau", 43. årgang, hæfte 4, af april 1953, side 147-151, kendes en fremgangsmåde af denne art, hvor der som pressedorn anvendes et lok-10 kestempel, der trykkes tværs gennem emnet. Derved frembringer stemplet et centralt, gennemgående hul i den tap, som opstår ved den samtidige aksiale forlængelse af den oprindelige provisoriske tap. Ved lokningen sker der en overklipning af emnets materialefibre, som fra 15 begyndelsen forløb hovedsagelig i retning af det plane emnes parallelle overflader, og da den ledsagende plastiske flydning af det tilbageblivende materiale omkring lokkestemplet overvejende foregår rent aksialt, dvs. i presseretningen, formår lokkeoperationen kun i 20 mindre grad at tilvejebringe et for den færdige krumtapaksels styrkeegenskaber ønskeligt akseparallelt fiberforløb i de hule tappe.

Opfindelsen tager sigte på at videreudvikle en fremgangsmåde af den i indledningen til krav 1 angivne 25 art, så at materialefibrene i hovedleje- og plejl-stangstappene med større tilnærmelse kommer til at forløbe parallelt med tappenes overflade i hele taplængden, for derved at opnå en forbedring af den færdige krumtapaksels styrkeegenskaber.

30 Fremgangsmåde ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de i krav l's karakteristik angivne træk.

For udøvelse af fremgangsmåden er presseudstyret af den i indledningen til krav 3 angivne art videreudviklet med de i dette kravs karakteristik angivne 35 træk.

Under pressedornens indtrykning i det forformede emne hindrer det centrale modhold, ved anlæg mod den

DK 155507B

2 provisoriske taps endeflade, en aksialt rettet fortrængning af materialet i tappens kerneområde. I det ringformede rum mellem modholdet og den omgivende udsparing i den stationære værktøjspart tvinges dette ma-5 teriale derved til, sammen med det omgivende materiale i den provisoriske tap, at flyde såvel aksialt som radialt udefter mod indersiden af udsparingen. Den kombinerede radiale og aksiale plastiske flydning af materialet bevirker først og fremmest, at der i den færdig-10 pressede tap opnås en særdeles god tilnærmelse til det ønskværdige overfladeparallelle fiberforløb i hele tappens længde. Da der ved presseoperationen ikke fjernes noget materiale fra emnet, opnår man desuden, sammenlignet med den ovenfor omtalte kendte teknik, en væ-15 sentlig materialebesparelse, hvorved man med givne dimensioner af emnet og af udsparingen i den stationære værktøjspart får en større taplængde.

Den ovenfor omtalte, kombinerede radiale og aksiale flydning af tapmaterialet opnås i maksimalt om-20 fang i en foretrukket udførelsesform, som er angivet i krav 2.

Med det nye presseudstyr kan man med enkle midler og på enkel måde opnå den nye fremgangsmådes fordele.

25 I denne forbindelse har det vist sig fordelag tigt, at diameteren af modholdet er 40-60% af den omgivende udsparings diameter.

Presseudstyret er hensigtsmæssigt udformet således, at pressedornen har et konkavt afsnit, hvis læng-30 deprofil er formet hovedsagelig som en cirkelbue, og som i retning mod dornens frie ende går over i en svagt konisk tap. Med det konkave afsnit af dornen opnås et tilsvarende krumliniet forløb af fiberretningen langs den ekstruderede tapdels overflade og dermed en gunstig 35 jævn overgang til fiberretningerne i den færdige krumtaparm mellem tapdelene.

DK 155507 B

3

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til den skematiske tegning, på hvilken fig. 1 viser et lodret snit gennem en udførelsesform for et presseudstyr ifølge opfindelsen med et 5 emne anbragt i udstyrets ringformede holder, fig. 2-4 tilsvarende snit visende presseudstyret og emnet i successive faser af emnets omformning til en krumtaparm, fig. 5 et tilsvarende snit visende krumtaparmen 10 klar til sammensvejsning med to tilsvarende krumtaparme efter spåntagende bearbejdning, og fig. 6 et planbillede af presseudstyrets underværktøj og ringformede holder for emnet.

Presseudstyret til udøvelse af fremgangsmåden 15 omfatter to i forhold til hinanden bevægelige presseværktøjer 1 og 2, hvoraf der kun er vist de tilhørende udskiftelige dele. I den viste udførelsesform er det antaget, at underværktøjet 1 er stationært, medens det overfor liggende overværktøj 2 er forskyde-20 ligt i lodret retning. Presseudstyret har endvidere en ringformet holder 4 for det til svejsetemperatur opvarmede flade emne 5, som skal bearbejdes.

Det stationære underværktøj 1 omfatter en opspændingsplan eller et fundament 6, som i sin oversi-25 de har en keglestubformet forsænkning, som optager en udvendig konisk og indvendig cirkulærcylindrisk bærering 7. Som det fremgår af fig. 1-4 og fig. 6, er bæreringen 7 aksialt gennemskåret på tre steder af sin omkreds, således at den består af tre indbyrdes ens 30 segmenter 8, der ligger tæt mod hinanden, når bæreringen er anbragt i opspændingsplanens fordybning. Umiddelbart omkring sin cylindriske inderflade 9 er bæreringen udformet som en opadvendende patricering 10, hvis aksiale tværsnitsprofil som vist afgrænses af 35 en cirkelbue, der indefter tangerer den cylindriske flade 9, og som udefter går over i en plan ringformet

DK 155507 B

4 flade 11, gennem et retliniet afsnit. Når ringen 7 er anbragt i opspændingsplanen 6, flugter fladen 11 med den plane overside 12 af opspændingsplanen.

I fladen 11 er forsænket en støttetap 13, 5 hvis opadvendende afrundede endeflade ligger i højde med overkanten af patriceringen 10. Afstanden mellem centerlinien for tappen 13 og ringen 7 er lig med den ønskede krumtapradius. Som vist i fig. 1 tjener tappen 13 til supplerende understøtning for emnet 5 10 ved begyndelsen af første presseoperation.

Den ringformede holder 4 er udformet med en indvendig kontur 14 svarende til den ønskede kontur af den færdigpressede krumtaparm. Tykkelsen af holderen er lig med emnet 5's tykkelse. Holderen er hensigts-15 mæssigt udformet med passende organer, vist skematisk som en udragende tap 15, der muliggør let manipulering af holderen med det deri siddende emne 4 under presseoperationen.

Emnet 5 kan ved flammeskæring af en smedet el-20 ler valset stålplade tildannes med en sådan ydre kontur, at det efter opvarmning til smedetemperatur forholdsvis let kan indføres i ringen 4, men ved den i det følgende beskrevne første operation bringes til at sidde så fast i holderen, at det kan håndteres sammen 25 med denne. Alternativt kan emnet 5 fremstilles ved udsmedning af en afvejet blok til er "’det den afsluttende del af smedningen udføres m i holderen, således at emnet efter επ.-f ningen sidder fast i holderen og har kontakt med denns 30 delen af konturen 14.

Fig. 1 viser det i holderen 4 til smedetemperatur opvarmnede emne 4 hvilende pci pci — triceringen 10 og støttetappen 13 ur'"" første presseoperation som udføres ved hj.

35 sestemplet 2 fastgjort til det bevægelige tøjs ikke viste opspændingsplan. Pressestemplet ^

DK 155507 B

5 en nedadvendende ringformet presseflade 16, som omgiver en fremspringende, rotationssymmetrisk og svagt konisk pressedorn 17, hvis diameter stort set er lig med diameteren af underværktøjets cylindriske flade 9.

5 En indsats 18 er anbragt i bunden af opspæn dingsplanen 6' s fordybning og omfatter en cirkulær flange 19, hvormed indsatsen er centreret i bæreringen 7, som en opragende cirkulærcylindrisk del 20, der virker som modhold under den i det følgende be-10 skrevne ekstrusion af tapdele fra emnet 5, idet delen 20's øvre endeflade 21 kommer til anlæg mod den ekstruderede tapdels endeflade.

Fig. 2 viste emnet og værktøjerne ved afslutningen af første presseoperation, når overstemplet 2's 15 presseflade 16 er kommet til anlæg mod oversiden af emnet, og dettes underside ligger an mod de flugtende flader 11 og 12 på underværktøjet. Ved presseoperationen har dornen 17 dannet en modsvarende fordybning 22 i oversiden af emnet, og presseringen 10 har 20 dannet en modsvarende ringformet fordybning 23 i emnets underside. Det herved fortrængte materiale er flydt ind i ringen 7 og har her dannet en fra emnets underside fremspringende, provisorisk tapdel 24.

Herefter løftes pressestemplet 2 igen fri af 25 emnet og efter løftning af holderen 4 og emnet fri af underværktøjet 1 drejes holderen 180° om sin længdeakse og forskydes således, at den af tappen 13 frembragte fordybning flugter med centerlinien for pressestemplet 2. For at lette centreringen af emnet kan 30 dornen 17 på sin underside have en ikke vist centralt fremspringende tap svarende til tappen 13. Ved gentagelse af den ovenfor beskrevne presseoperation frembringes i emnets overside en fordybning 25 og i dets underside en modstående, ekstruderet tapdel 26 med 35 omgivende ringformet fordybning 27, som er placeret i en afstand fra den først ekstruderede tapdel 24 sva-

DK 155507 B

6 rende til den ønskede afstand mellem plej Istangs- og hovedlejetappen i den færdige krumtaparm. Fig. 3 viser et tværsnit gennem emnet, der her er betegnet med 28, efter gennemførelsen af disse to første presseopera-5 tioner.

Overværktøjets pressestempel 2 udskiftes nu med det i fig. 3 og 4 viste andet pressestempel 3, som har en til det første pressestempels presseflade 16 svarende nedadvendende presseflade 29, der omgi-10 ver en rotationssymmetrisk pressedorn 30 med en svagt konisk basisdel 31, der gennem et konvekst afsnit 32 med cirkelbueformet længdekontur går over i et konkavt afsnit 33, hvis længdeprofil ligeledes er udformet som en cirkelbue. Det konkave afsnit 33 af dornen går 15 over i en afsluttende, svagt konisk tap 34.

Fra den i fig. 3 viste udgangsstilling foregår anden presseoperation ved, at overværktøjet med stemplet 3 bevæges nedad, indtil pressefladen 29 kommer til anlæg mod oversiden af emnet 28. Herefter løftes 20 overværktøjet fri af emnet, og dette løftes sammen med holderen 4 fri af underværktøjet og drejes på samme måde som beskrevet ovenfor efter den indledende presseoperation, således at den i fig. 3 opadvendende side-’ flade af emnet 28 kommer til anlæg mod underværktø-25 jets flader 11, 12 med patriceringen 10 indgriben de i den ringformede fordybning 23. Herefter gentages den beskrevne anden presseoperation, og efter afslutningen heraf har emnet den i fig. 4 viste form.

Under hver af de to afsluttende presseoperatio-30 ner fortrænger pressedornen 30 det under fordybningen 25-,. respektive 22 liggende materiale af emnet 28 nedefter, men da materialeflydningen i aksial retning er begrænset af modholdet 20, sker der en væsentlig radial flydning, således at de to foreløbige tapdele 35 24 og 26 ikke blot forlænges, men først og fremmest udvides til anlæg mod underværktøjets cylinderflade 9,

DK 155507B

7 således at de færdige tapdele 35 og 36, bortset fra deres yderste afsnit, som senere fjernes ved spåntagning, bliver cirkulærcylindriske med overfladeparallelt fiberforløb. Den indledende presning af de ringformede 5 fordybninger 23 og 27 ved hjælp af patriceringen 10 sikrer på disse steder af den færdigpressede, med 37 betegnede krumtaparm et tilsvarende overfladeparallelt fiberforløb.

Centrum for den cirkelbue, som danner længdepro-10 filet af pressedornen 30's konkave afsnit 33 placeres fortrinsvis således, at det i den i fig. 4 viste slutstilling af presseværktøjerne falder sammen med centrum for den cirkelbueformede del af patriceringen 10's profil. Det er hensigtsmæssigt, at de to nedad-15 vendende presseflader 16 og 29 på pressestempler 2 og 3 overlapper underværktøjets anlægsflade 11 i størst mulig udstrækning. Deres udvendige kontur kan have det i fig. 6 med en stiplet linie 38 viste forløb, som længst til højre kun er begrænset af, at fla-20 den skal gå fri af den tilgrænsende ekstruderede tapdel på emnet.

Den cylindriske overflade af de to tapdele 35 og 36 bevirker, at underværktøjets ring 7 ved løftning af holderen 4 med emnet vil følge med op, men på 25 grund af ringen 7's udvendige konicitet og opdeling i segmenter vil ringen herved hurtigt være fri af fordybningen i opspændingsplanen 6, således at ringens segmenter ved deres egen vægt frigøres fra tappen og falder tilbage på plads i opspændingsplanen.

30 I fig. 5 er den færdigpressede krumtaparms tværsnitskontur antydet med den stiplede linie 37, medens der med fuldt optrukne linier er vist krumtaparmens udseende efter spåntagende bearbejdning forud for en i og for sig kendt sammensvejsning af flere identis-35 ke krumtaparme langs endefladerne 39 og 40 af de to tapdele 41 og 42 til dannelse af en komplet

Claims (5)

1. Fremgangsmåde ved fremstilling af en krumtaparm til en svejst krumtapaksel, som har hule hovedleje-og plej Istangstappe, ud fra et til svejsetemperatur op- 15 varmet fladt emne (5), hvor der ved stederne for de senere tapdele ekstruderes fremspringende, provisoriske tapdele (24) under samtidig dannelse af en fordybning (22) i emnets modstående sideflade, hvorefter den provisoriske tapdel, der holdes med sin omkredsflade opta-20 get i en modsvarende udsparing (9), tildannes til en hultap ved hjælp af indpresning af en pressedorn (30) i fordybningen, kendetegnet ved, at under pressedornens (30) indtrykning presses den provisoriske tapdels (24) materiale ind i et ringrum dannet af ud-25 sparingen (9) og et deri placeret modhold (20).

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at emnets provisoriske tapdele strækker sig hen til modholdets (20) endeflade, førend tapdelene forlænges til hultapdele.

3. Presseudstyr til udøvelse af fremgangsmåden ifølge et af kravene 1-2 og omfattende to i forhold til hinanden bevægelige presseværktøjer, hvoraf det første presseværktøj har en udsparing for tapdelene og det andet presseværktøj har en dermed aksialt flugtende 35 og udragende pressedorn, kendetegnet ved, at der centralt i udsparingen (9) er et modhold (20) med DK 155507 B 9 mindre diameter end udsparingen,og at pressedornen (30) har aftagende diameter i retningen hen mod sin frie endeflade.

4. Presseudstyr ifølge krav 3, kendeteg-5 net ved, at diameteren af modholdet (20) er 40-60% af den omgivende udsparings (9) diameter.

5. Presseudstyr ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at pressedornen (30) har et konkavt afsnit (33), hvis længdeprofil er formet hovedsa- 10 gelig som en cirkelbue, og som i retning mod dornens frie ende går over i en svagt konisk tap (34).