WO2009018986A2 - Verfahren zum herstellen eines topfförmigen gehäuseteils sowie topfförmiges gehäuseteil, insbesondere für ein nabenteil eines hybridantriebs - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines topfförmigen Gehäuseteils (10), insbesondere für ein Nabenteil eines Hybridantriebs, wobei das Gehäuseteil (10) einen Boden (12) und eine sich von dem Boden (12) weg erstreckende Wand (14) aufweist, wobei sich eine Außenseite (16) der Wand (14) zumindest näherungsweise bis zu einer Außenseite (18) des Bodens (12) erstreckt, die von einem freien Rand (20) der Wand (14) abgewandt ist, weist folgende Schritte auf: Bereitstellen eines plattenförmigen Rohbauteils, Einspannen des Rohbauteils in einem radial inneren Bereich des Rohbauteils in einem Werkstückhalter, wobei der radial innere Bereich den Boden des herzustellenden Gehäuseteils bildet, wobei ein sich an den radial inneren Bereich unmittelbar anschließender radial äußerer Bereich des Rohbauteils frei liegt, wobei der radial äußere Bereich die Wand des herzustellenden Gehäuseteils bildet, wobei der Werkstückhalter eine umfängliche Anlagefläche aufweist, Umlegen des radial äußeren Bereichs des Rohbauteils zur Anlagefläche hin und Andrücken des radial äußeren Bereichs gegen die Anlagefläche mittels Umformern, um einen Krümmungsradius im Übergang von einer Außenseite des radial äußeren Bereichs zu einer Außenseite des radial inneren Bereichs zu reduzieren, bis sich die Außenseite des radial äußeren Bereichs zumindest bis zur Außenseite des radial inneren Bereichs erstreckt. Es wird des Weiteren ein solches Gehäuseteil beschrieben.

Description

Verfahren zum Herstellen eines topfförmigen Gehäuseteils sowie topfförmiges Gehäuseteil, insbesondere für ein Nabenteil eines Hybridantriebs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines topfförmigen Gehäuseteils, insbesondere für ein Nabenteil eines Hybridantriebs, wobei das Gehäuseteil einen Boden und eine sich von dem Boden weg erstreckende Wand aufweist, wobei sich eine Außenseite der Wand zumindest näherungsweise bis zu einer Außenseite des Bodens erstreckt, die von einem freien Rand der Wand abgewandt ist.

Die Erfindung betrifft ferner ein derartiges topfförmiges Gehäuseteil.

Ein Gehäuseteil der vorstehend genannten Art ist allgemein durch seine Verwendung bekannt.

Der im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugte Verwendungszweck des topfförmigen Gehäuseteils ist seine Verwendung für ein Nabenteil eines Hybridantriebs.

Bei der Verwendung eines solchen Gehäuseteils für ein Nabenteil eines Hybridantriebs werden auf der Außenseite der allgemein zylindrischen Wand Pakete aus Magneten befestigt. Die stabförmigen Magnete der Magnetpakete müssen dabei in ihrer Längsrichtung möglichst bis zur Außenseite des Bodens reichen, die vom freien Rand der Wand abgewandt ist. Um dies zu gewährleisten, sind die bekannten Nabenteile zumindest zweiteilig aufgebaut. Ein erster Teil weist einen Boden und eine sich vom Boden weg erstreckende Wand auf, wobei der Boden und die Wand einstückig miteinander verbunden sind. Der Übergang im radial äußeren Bereich des Bodens zur Wand ist dabei rund mit einem relativ großen Radius ausgebildet, so dass die Außenseite der Wand sich nicht bis zur Außenseite des Bodens erstreckt. Damit nun die Magnetpakete eine Auflagefläche haben, die bis zur Außenseite des Bodens reicht, wird bei den bekannten Nabenteilen auf die Außenseite der mit dem Boden verbundenen Wand ein zylindrischer Ring aufgeschweißt, wobei die Außenseite des Rings dann die Auflagefläche für die Magnetpakete bildet. Der Ring reicht mit einem seiner Enden bis zur Außenseite des Bodens bzw. steht über diesen sogar etwas über.

Der Nachteil eines solchen Herstellungsverfahrens eines Nabenteils besteht in erhöhten Herstellungskosten, da zunächst ein Topf geformt und an die Umfangswand des Topfes der Ring aufgeschweißt werden muss. Außerdem besitzt das Gehäuseteil ein unerwünscht hohes Gewicht.

Weiterhin kann ein derartiges Nabenteil für einen Hybridantrieb auf der Innenseite der Wand typischerweise eine Verzahnung aufweisen. Bei den bekannten Nabenteilen wird diese Verzahnung durch ein weiteres Bauteil gebildet, und zwar einen im Allgemeinen zylindrischen Ring mit Innenverzahnung, der auf die Innenseite des vorstehend genannten Rings oder die Innenseite der Wand des Topfes gefügt wird.

Insgesamt sind die bekannten Gehäuseteile, wenn sie zusätzlich eine Innenverzahnung aufweisen, somit dreiteilig aufgebaut, was die Herstellungskosten noch weiter erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines topf- förmigen Gehäuseteils der eingangs genannten Art anzugeben, das mit reduzierten Kosten durchgeführt werden kann. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein topfförmiges Gehäuseteil der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Herstellungskosten reduziert sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe hinsichtlich des eingangs genannten Verfahrens durch die Schritte gelöst:

Bereitstellen eines plattenförmigen Rohbauteils,

Einspannen des Rohbauteils in einem radial inneren Bereich des Rohbauteils in einem Werkstückhalter, wobei der radial innere Bereich den Boden des herzustellenden Gehäuseteils bildet, wobei ein sich an den radial inneren Bereich unmittelbar anschließender radial äußerer Bereich des Rohbauteils frei liegt, wobei der radial äußere Bereich die Wand des herzustellenden Gehäuseteils bildet, wobei der Werkstückhalter eine umfängliche Anlagefläche aufweist,

Umlegen des radial äußeren Bereichs des Rohbauteils zur Anlagefläche hin und Andrücken des radial äußeren Randbereichs gegen die Anlagefläche mittels Umformens, um einen Krümmungsradius im Übergang von einer Außenseite des radial äußeren Bereichs zu einer Außenseite des radial inneren Bereichs zu reduzieren, bis sich die Außenseite des radial äußeren Bereichs zumindest bis zur Außenseite des radial inneren Bereichs erstreckt.

Hinsichtlich des eingangs genannten Gehäuseteils wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Wand und der Boden einstückig aus einem plattenförmigen Rohbauteil gefertigt sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird das topfförmige Gehäuseteil aus einem plattenförmigen Rohbauteil, das in Form einer ebenen Platte mit oder ohne Prägung ausgebildet ist, einstückig durch Umformen gefertigt. Das plattenför- mige Rohbauteil, das allgemein aus Stahl besteht, weist zweckmäßigerweise die Form einer Ronde auf. Die Ronde wird in dem Werkstückhalter eingespannt, und zwar in einem radial inneren Bereich, der später den Boden des fertigen Gehäuseteils bildet. Der Werkstückhalter spannt den radial inneren Bereich auf zwei gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Rohbauteils ein. Anschließend wird der radial äußere Bereich, der sich unmittelbar an den radial inneren Bereich anschließt, durch Umformen umgelegt und gegen die Anlagefläche des Werkstückhalters angedrückt, wobei das Umformen vorzugsweise in mehreren Stufen durchgeführt wird. Mittels des Umformens wird der radial äußere Bereich des plattenförmigen Rohbauteils gegen die Anlagefläche des Werkstückhalters angedrückt, bis der Krümmungsradius im Übergang von dem radial inneren Bereich zu dem radial äußeren Bereich außenseitig minimiert ist, d.h. eine scharfe Ecke oder Kante bildet. Durch das Umformen wird der Übergang zwischen dem radial inneren Bereich und dem radial äußeren Bereich somit aufgefüllt und bildet keine Wandstärkenreduzierung, die zu einem Reißen oder Brechen Anlass geben könnte. Dadurch, dass der Krümmungsradius im Übergang von dem radial inneren Bereich zu dem radial äußeren Bereich minimiert wird, erstreckt sich die Außenseite des radial äußeren Bereichs, der die Wand des Gehäuseteils bildet, zumindest bis zur Außenseite des radial inneren Bereiches, der den Boden bildet, so dass für die später anzubringenden Magnetpakete im Fall der Verwendung des Gehäuseteils für ein Nabenteil eines Hybridantriebs eine Auflagefläche bereitsteht, die sich bis zur Außenseite des Bodens erstreckt.

Bei dem erfindungsgemäßen Gehäuseteil ist es somit nicht erforderlich, auf die Wand außenseitig zusätzlich einen Ring aufzuschweißen, um die gewünschte Auflagefläche für die Magnetpakete zu erhalten.

Das erfindungsgemäße Gehäuseteil lässt sich einstückig durch Umformen aus einem plattenförmigen Rohbauteil kostengünstig herstellen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Umformen zum Umlegen und Andrücken des radial äußeren Bereichs gegen die Anlagefläche des Werkstückhalters ein Rollieren oder Drücken des radial äußeren Bereichs mittels zumindest einer Rolle oder zumindest Drückwerkzeugs. Insbesondere mittels Rollierens lässt sich der radial äußere Bereich mit geringem Werkzeugaufwand umformen und gegen die Anlagefläche des Werkstückhalters andrücken, weil mit der oder denselben Rollen mehrfach an dem radial äußeren Bereich entlang gefahren werden kann, und beim Rollieren ein geeigneter Materialfluss im radial äußeren Bereich erzielt wird, bei dem ein Reißen oder Brechen des radial äußeren Bereichs beim Umlegen und Andrücken weitestgehend ausgeschlossen werden kann.

Dabei ist es weiterhin bevorzugt, wenn die zumindest eine Rolle oder das zumindest eine Drückwerkzeug beim Rollieren in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Anlagefläche bewegt wird, die von dem radial inneren Bereich zu einem freien Rand des radial äußeren Bereiches weist.

Hierbei ist von Vorteil, dass das Material des radial äußeren Bereichs zum freien Rand hin fließen kann, wodurch das Material aus dem Übergangsbereich zwischen dem radial inneren Bereich und dem radial äußeren Bereich des Rohbauteils fließen kann, ohne dass eine Wandstärkenreduzierung in dem Übergangsbereich entsteht, wenn der Krümmungsradius in diesem Bereich auf eine scharfe Kante reduziert wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das Umformen in mehreren Stufen durchgeführt.

Hierbei ist von Vorteil, dass das Umlegen und Andrücken zum Reduzieren des Krümmungsradius im Übergangsbereich zwischen dem radial inneren Bereich und dem radial äußeren Bereich allmählich und damit ohne zu hohe Materialbeanspruchung erfolgen kann, wobei der langsame Materialfluss ausgenutzt wird, um ein Reißen oder Brechen des Materials des Rohbauteils im Übergangsbereich zwischen dem radial inneren Bereich und dem radial äußeren Bereich zu vermeiden.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird in einem anschließenden Schritt der radial äußere Bereich weiterhin so umgeformt, dass die Außenseite des radial äußeren Bereichs über die Außenseite des radial inneren Bereichs übersteht. Bei dem erfindungsgemäßen Gehäuseteil steht die Außenseite der Wand entsprechend über den Boden über, wobei der Überstand aus dem Material der Wand durch Umformen der Wand hergestellt ist.

Hierbei ist von Vorteil, dass auf ebenso kostengünstige Weise das topfförmige Gehäuseteil nicht nur so hergestellt werden kann, dass die Außenseite der Wand näherungsweise bis zur Außenseite des Bodens reicht, sondern die Außenseite der Wand sogar über die Außenseite des Bodens übersteht. Dadurch wird erreicht, dass die Auflagefläche für die später anzubringenden Magnetpakete im Fall der Verwendung des Gehäuseteils als Nabenteil eines Hybridantriebs so weit wie möglich zum Boden reicht oder sogar über diesen übersteht. Während dies bei den bekannten Nabenteilen nur durch den aufgeschweißten zusätzlichen Ring erreicht wurde, wird dies bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einstückiger Weise aus demselben Material des Rohbauteils bewerkstelligt, was die Kosten des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich reduziert.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren umfasst in diesem Zusammenhang das weitere Umformen ein Rollieren oder Drücken des radial äußeren Bereichs gegen die Anlagefläche des Werkstückhalters, wobei das Rollieren oder Drücken zumindest auch in einer Richtung erfolgt, die entlang des radial äußeren Bereichs zum radial inneren Bereich hin weist.

Hierbei ist von Vorteil, dass Material des radial äußeren Bereichs in Richtung zum radial inneren Bereich hin gedrückt wird, wodurch dieses Material dann ohne Verdünnung des Übergangsbereichs zwischen dem radial inneren Bereich und dem radial äußeren Bereich den gewünschten Überstand bildet.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens weist die Anlagefläche des Werkstückhalters eine Konturierung auf, insbesondere eine Verzahnung, wobei beim Andrücken des radial äußeren Randbereichs die Konturierung in eine Innenseite desselben eingeformt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Gehäuseteil ist entsprechend auf einer Innenseite der Wand eine Konturierung, insbesondere eine Verzahnung in das Material der Wand, einstückig eingeformt.

Hierbei ist von Vorteil, dass auch die eingangs genannte Innenverzahnung, die bei Nabenteilen für Hybridantriebe üblicherweise vorgesehen ist, ebenso einstückig mit der Wand des Gehäuseteils ausgebildet ist, was die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Gehäuseteils weiter reduziert. Insbesondere von Vorteil ist, dass die Verzahnung in demselben Umformvorgang, mit dem die Wand des Gehäuseteils aus dem plattenförmigen Rohbauteil geformt wird, eingeformt werden kann, wodurch ein weiterer Herstellungsschritt eingespart wird, um die Verzahnung zu bilden, so dass auch die Herstellungszeit verringert ist. Im Fall der Verwendung des topfförmi- gen Gehäuseteils für ein Nabenteil eines Hybridantriebs wird die separate Herstellung und Montage des Geberrings (Zahnrings) eingespart.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden mit Bezug auf diese hiernach näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes einstückiges topfförmiges Gehäuseteil in einer Grundvariante in einer Schnittdarstellung;

Fig. 2 das Gehäuseteil in Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung; Fig. 3 eine Anordnung aus einem Werkstückhalter und einem Rohbauteil zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung des Gehäuseteils in Fig. 1 und 2 in einem ersten Verfahrensstadium in einer Schnittdarstellung;

Fig. 4 die Anordnung in Fig. 3 in einem weiteren Verfahrensstadium;

Fig. 5 die Anordnung in Fig. 3 und 4 in einem noch weiteren Verfahrensstadium;

Fig. 6 die Anordnung aus Fig. 3 bis 5 in einer Draufsicht in Schnittdarstellung;

Fig. 7 die Anordnung in Fig. 3 bis 5 in einem noch weiteren Verfahrensstadium;

Fig. 8 die Anordnung in Fig. 3 bis 5 und 7 in einer weiteren Ausgestaltungsvariante des Verfahrens zur Herstellung eines Gehäuseteils gemäß einer Weiterbildung des Gehäuseteils in Fig. 1 und 2;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Anordnung in Fig. 7 und 8 in Schnittdarstellung;

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines topfförmigen Gehäuseteils gemäß einer noch weiteren Ausgestaltungsvariante;

Fig. H eine Anordnung aus Rohbauteil und Werkstückhalter zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung des Gehäuseteils in Fig. 10 in einem Verfahrensstadium, das Fig. 7 entspricht; und

Fig. 12 die Anordnung in Fig. 11 in einem weiteren Verfahrensstadium.

In Fig. 1 und 2 ist ein mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehenes topfförmi- ges Gehäuseteil dargestellt. Das Gehäuseteil 10 wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit für eine Nabe eines Hybridantriebs (nicht dargestellt) verwendet. Das Gehäuseteil 10 weist einen Boden 12 auf, der allgemein die Form einer Platte mit rundem Außenumfang aufweist.

Von dem Boden 12 erstreckt sich eine Wand 14 weg, die allgemein zylindrisch ist.

Der Boden 12 und die Wand 14 sind einstückig miteinander ausgebildet.

Die Wand 14 weist umfänglich eine Außenseite 16 auf, und der Boden 12 weist eine Außenseite 18 auf, die von einem freien Rand 20 der Wand 14 abgewandt ist.

Der Boden 12 weist ferner mittig eine Bohrung 22 auf, wie es für die Verwendung des Gehäuseteils 10 für ein Nabenteil eines Hybridantriebs üblich ist.

Wenn das Gehäuseteil 10 für ein Nabenteil eines Hybridantriebs verwendet wird, werden auf der Außenseite 16 der Wand 14 Pakete aus Magneten 24 und 26 befestigt, wobei die Außenseite 16 als Auflagefläche für die Magnetpakete dient. Üblicherweise werden eine Vielzahl solcher Magnete 24, 26 auf der Außenseite 16 der Wand 14 umfänglich verteilt befestigt.

Die Außenseite 16 der Wand 14 des Gehäuseteils 10 erstreckt sich zumindest bis zur Außenseite 18 des Bodens 12. Dies bedeutet, dass ein Übergang 28 von der Wand 14 zu dem Boden 12 einen sehr geringen, mitunter sogar verschwindenden Krümmungsradius R besitzt oder mit anderen Worten die Außenseite 16 in die Außenseite 18 möglichst scharfkantig übergeht, wobei die Außenseite 16 sogar einen Überstand über die Außenseite 18 aufweisen kann, wie später noch beschrieben wird.

Mit Bezug auf Fig. 3 bis 7 wird nachfolgend beschrieben, wie das Gehäuseteil 10 in einstückiger Weise hergestellt werden kann.

Fig. 3 zeigt zunächst eine Anordnung 30 aus einem Rohbauteil 32, aus dem das Gehäuseteil 16 gefertigt wird, und einem Werkstückhalter 34. Das Rohbauteil 32 ist plattenförmig, insbesondere als Ronde ausgebildet. Das Rohbauteil 32 kann eine ebene Form oder eine Prägung aufweisen.

Der Werkstückhalter 34 weist ein erstes Werkstückhalterelement 36 und ein zweites Werkstückhalterelement 38 auf, zwischen denen das Rohbauteil 32 eingespannt wird. Das Rohbauteil 32 weist bereits die Bohrung 22 im Boden 12 des fertigen Gehäuseteils 10 auf, wobei das zweite Werkstückhalterelement 38 einen Fortsatz 40 aufweist, der in die Bohrung eingreift, so dass das Rohbauteil 32 an dem Werkstückhalter 34 zentriert eingespannt ist.

Von dem Rohbauteil 32 ist nur ein radial innerer Bereich 42 in dem Werkstückhalter 34 eingespannt, während ein radial äußerer Bereich 44 frei liegt.

Der radial innere Bereich 42 bildet bei dem fertigen Gehäuseteil 10 später den Boden 12, während der radial äußere Bereich 44 die Wand 14 bildet.

Der radial äußere Bereich 44 schließt sich an einer Stelle 46 unmittelbar an den radial inneren Bereich 42 an. Die Stelle 46 bildet später etwa den Übergang 28 zwischen der Wand 14 und dem Boden 12 des fertigen Gehäuseteils 10.

Der Werkstückhalter 34, genauer gesagt das zweite Werkstückhalterelement 38, weist umfänglich eine Anlagefläche 48 auf, die entsprechend der Kontur der zu bildenden Wand 14 eine Zylinderoberfläche darstellt.

Nach dem Einspannen des plattenförmigen Rohbauteils 32 in den Werkstückhalter 34 gemäß Fig. 3 wird nun der radial äußere Bereich 44 des Rohbauteils 32 durch Umformen umgelegt, und zwar zur Anlagefläche 48 hin, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Das Umformen des radial äußeren Bereichs 44 erfolgt mittels Rollierens oder Drückens. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Anordnung 30 ein Rollier- Werkzeug mit zwei Rollen 50 und 52 auf. In Fig. 6 ist die Anordnung 30 in einer Draufsicht dargestellt.

Die Rollen 50 und 52 greifen an dem radial äußeren Bereich 44 des Rohbauteils 32 an und werden ausgehend auf Höhe des radial inneren Bereiches 42 liegend in Richtung von Pfeilen 54 und 56, die die Drückrichtung angeben, während des Rolliervorgangs bewegt, wodurch der radial äußere Bereich 44 aus seiner ursprünglich geraden Erstreckung zur Anlagefläche 48 des Werkstückhalters 34 hin umgelegt wird.

Gemäß Fig. 6 sind die Rollen 50 und 52 in Bezug auf eine Längsachse 58 radial zustellbar, wie mit Pfeilen 60 bis 64 in Fig. 6 dargestellt ist. Während des Rollierens wird der Werkstückhalter 34 um die Längsachse 58 gemäß einem Pfeil 68 rotiert. Die Rollen 50 und 52 drücken dabei in Richtung der Pfeile 54 und 56 auf den radial äußeren Bereich 44, gemäß Fig. 4 zunächst in einem noch größeren Abstand von der Übergangsstelle 46 zwischen dem radial äußeren Bereich 44 und dem radial inneren Bereich 42 des Rohbauteils 32, dann in weiteren Stufen (vgl. Fig. 5 und 7) mit abnehmendem Abstand.

Das Umformen des radial äußeren Bereichs 44 mittels Rollierens wird mehrstufig durchgeführt, um den radial äußeren Bereich 44 allmählich gegen die Anlagefläche 48 des Werkstückhalters 34 anzudrücken.

Die Rollen 50 und 52 laufen in Richtung der Pfeile 54 und 56 mehrmals über den radial äußeren Bereich 44, um eine Vorform/Zwischenform mit nahezu gleichen Wandstärken zu erhalten und eine Materialausdünnung zu verhindern und um schließlich eine scharfe Kante an der Außenseite des Übergangs von Wand zu Boden des topfförmigen Gehäuseteils 10 zu erzielen.

In Fig. 5 ist entsprechend ein weiteres Verfahrensstadium dargestellt, bei der die Rollen 50 und 52 weiter zur Längsachse 58 hin zugestellt wurden, während die Drück- richtung ausgehend von einer Position auf Höhe des radial inneren Bereiches 42 weiterhin zu einem freien Rand 70 des radial äußeren Bereiches 44 hin weist.

Das Umformen wird wiederholt durchgeführt, unter zunehmender Zustellung der Rollen 50 und 52 zur Längsmittelachse 58 hin, bis der Zustand in Fig. 7 erreicht ist.

Durch das wiederholte Rollieren wird der radial äußere Bereich 44 über seine gesamte Länge an die Anlagefläche 48 des Werkstückhalters 34 angedrückt, bis der Radius R gemäß Fig. 7 auf ein Minimum reduziert worden ist, mit anderen Worten an der Übergangsstelle 46 zwischen dem radial äußeren Bereich 44 und dem radial inneren Bereich 42 der scharfkantige Übergang 28 des Bauteils 10 in Fig. 1 erreicht ist bzw. eine Außenseite 73 des radial äußeren Bereichs 44 zumindest bis zu einer Außenseite 75 des radial inneren Bereichs 42 reicht. In dem vergrößerten Ausschnitt A in Fig. 7 ist dies dargestellt.

Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist das Material an der Übergangsstelle 46 nicht verarmt oder verdünnt, wodurch die nunmehr gebildete Wand 14, die durch den radial äußeren Bereich 44 gebildet ist, mit dem radial inneren Bereich 42, der den Boden 12 des Gehäuseteils 10 bildet, mit ausreichender Materialstärke verbunden ist.

In dem Verfahrensstadium in Fig. 7 ist das Gehäuseteil 10 im Wesentlichen bis auf eine ggf. erforderliche Begradigung des freien Randes 70 gemäß Fig. 1 und 2 nunmehr fertiggestellt.

Für den Umformvorgang gemäß Fig. 7 weist die Anordnung 30 vorzugsweise eine dritte Rolle 71 auf, wobei die drei Rollen 50, 52 und 71 in einem Winkelabstand von 120° zueinander angeordnet sind.

Ausgehend von Fig. 7 kann das bis dahin hergestellte Gehäuseteil 10 weiter umgeformt werden, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Mit dem Verfahrensschritt in Fig. 8 wird der radial äußere Bereich 44 bzw. die Wand 14, insbesondere weiterhin durch Rollieren mittels zwei oder mehr Rollen 72, 74 des radial äußeren Bereichs 44 gegen die Anlagefläche 48 so umgeformt, bis die Außenseite 16 bzw. 73 über die Außenseite 18 bzw. 75 übersteht, wie in Fig. 8 in dem vergrößerten Ausschnitt B dargestellt ist. Bei diesem Umformvorgang werden die Rollen 72 und 74 auch ausgehend vom freien Rand 70 des radial äußeren Bereichs 44 zum radial inneren Bereich 42 hin bewegt, wie mit Pfeilen 76 und 78 angedeutet ist, so dass Material der Wand 14 in Richtung zum radial inneren Bereich 42 hin fließt, wodurch sich ein Überstand 80 aus Material der Wand 14 bildet.

Der Überstand 80 ist somit einstückig aus demselben Rohbauteil 32 hergestellt worden.

Bei dem Umformen des radial äußeren Bereichs 44 gemäß Fig. 8 mittels Rollieren werden die Rollen 72 und 74 auch radial zur Längsachse 58 hin bewegt, wie mit Pfeilen 82 und 84 angedeutet ist.

In Fig. 10 ist eine noch weitere Ausgestaltungsform des Gehäuseteils 10 dargestellt, die sich von dem Gehäuseteil 10 in Fig. 1 und 2 dadurch unterscheidet, dass auf einer Innenseite 86 der Wand 14 eine Konturierung 88 einstückig in das Material der Wand 14 eingeformt ist.

Die Konturierung 88 besteht aus einer Verzahnung mit einer Mehrzahl von Zähnen 90 in Form von im Wesentlichen rechteckigen auf der Innenseite 86 vorstehenden relief artigen Erhebungen.

Das Gehäuseteil 10 mit der Konturierung 88 auf der Innenseite 86 der Wand 14 kann wiederum aus dem Rohbauteil 32 auf kostengünstige Weise hergestellt werden, wie mit Bezug auf Fig. 11 und 12 beschrieben wird. Bis zu dem in Fig. 11 dargestellten Verfahrensstadium ist das Verfahren das gleiche, wie es bereits mit Bezug auf Fig. 3 bis 7 beschrieben wurde.

Der Unterschied zu dem Verfahren gemäß Fig. 3 bis 7 besteht darin, dass die Anlagefläche 48 des Werkstückhalters 34 eine zu der Konturierung 88 komplementäre Kon- turierung aufweist, d.h. an der Stelle der Zähne 90 befinden sich an der Anlagefläche 48 entsprechend komplementäre Vertiefungen.

In dem Verfahrensstadium gemäß Fig. 11 wird der radial äußere Bereich 44 des Rohbauteils 32 derart an die Anlagefläche 48 des Werkstückhalters 34 angedrückt, dass sich die Konturierung der Anlagefläche 48 in das Material des radial äußeren Bereichs 44 eindrückt bzw. einprägt.

Der freie Rand 70 des radial äußeren Bereichs 44, der dabei dazu neigt, sich radial nach außen abzuspreizen, wird in dem letzten Verfahrensstadium gemäß Fig. 12 ebenfalls gegen die Anlagefläche 48 gedrückt und damit glattgezogen.

An dem Werkstückhalter 34 kann eine Abschlussplatte 92 vorgesehen sein, die über die Anlagefläche 48 radial übersteht, so dass der freie Rand 70 des radial äußeren Bereichs 44 mit Formschluss gegen die Abschlussplatte 92 gedrückt wird, wodurch der freie Rand 70 über den gesamten Umfang möglichst gerade ist und eine saubere Ausformung der Zähne garantiert, wobei sonst der Werkstoff nicht in die Werkzeugkontur fließt.

Das Gehäuseteil 10 mit der Konturierung 88 kann, ohne dass dies in Fig. 12 dargestellt ist, an der Übergangsstelle 46 zwischen der Wand 14 und dem Boden 12 einen Überstand gemäß dem Überstand 80 in Fig. 8 aufweisen, wobei dieser Überstand 80 dann anschließend an Fig. 12 durch weiteres Umformen der Wand 14 bzw. des radial äußeren Bereichs 44 gemäß Fig. 8 angeformt wird. Für die Umform Vorgänge gemäß Fig. 11 und 12 wird vorzugsweise die Anordnung 30 gemäß Fig. 9 mit drei Rollen verwendet.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines topfförmigen Gehäuseteils (10), insbesondere für ein Nabenteil eines Hybridantriebs, wobei das Gehäuseteil (10) einen Boden (12) und eine sich von dem Boden (12) weg erstreckende Wand (14) aufweist, wobei sich eine Außenseite (16) der Wand (14) zumindest näherungsweise bis zu einer Außenseite (18) des Bodens (12) erstreckt, die von einem freien Rand (20) der Wand (14) abgewandt ist, gekennzeichnet durch die Schritte:

Bereitstellen eines plattenförmigen Rohbauteils (22),

Einspannen des Rohbauteils (32) in einem radial inneren Bereich (42) des Rohbauteils (32) in einem Werkstückhalter (34), wobei der radial innere Bereich (42) den Boden (12) des herzustellenden Gehäuseteils (10) bildet, wobei ein sich an den radial inneren Bereich (42) unmittelbar anschließender radial äußerer Bereich (44) des Rohbauteils (32) frei liegt, wobei der radial äußere Bereich (44) die Wand (14) des herzustellenden Gehäuseteils (10) bildet, wobei der Werkstückhalter (34) eine umfängliche Anlagefläche (48) aufweist,

Umlegen des radial äußeren Bereichs (44) des Rohbauteils (32) zur Anlagefläche (48) hin und Andrücken des radial äußeren Bereichs (44) gegen die Anlagefläche (48) mittels Umformens, um einen Krümmungsradius (R) im Übergang (46) von einer Außenseite (73) des radial äußeren Bereichs (44) zu einer Außenseite (75) des radial inneren Bereichs (42) zu reduzieren, bis sich die Außenseite (73) des radial äußeren Bereichs (44) zumindest bis zur Außenseite (75) des radial inneren Bereichs (42) erstreckt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen zum Umlegen und Andrücken des radial äußeren Bereichs (44) gegen die Anlagefläche (48) des Werkstückhalters (34) ein Rollieren oder Drücken des radial äußeren Bereichs (44) mittels zumindest einer Rolle (50, 52, 71; 72, 74) oder eines Drückwerkzeuges umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Rolle (50, 52, 71; 72, 74) oder das zumindest eine Drückwerkzeug beim Rollieren bzw. Drücken in einer Richtung im Wesentlichen parallel zur Anlagefläche (48), die von dem radial inneren Bereich (42) zu einem freien Rand (70) des radial äußeren Bereichs (44) weist, bewegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen in mehreren Stufen durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem anschließenden Schritt der radial äußere Bereich (44) weiterhin so umgeformt wird, dass die Außenseite (73) des radial äußeren Bereichs (44) über die Außenseite (75) des radial inneren Bereichs (42) übersteht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Umformen ein Rollieren oder Drücken des radial äußeren Bereichs (44) gegen die Anlagefläche (48) des Werkstückhalters (34) umfasst, wobei das Rollieren oder Drücken zumindest auch in einer Richtung erfolgt, die entlang des radial äußeren Bereichs (44) zum radial inneren Bereich (42) hin weist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (48) des Werkstückhalters (34) eine Konturierung aufweist, insbesondere eine Verzahnung, wobei beim Andrücken des radial äußeren Randbereichs (44) die Konturierung in eine Innenseite (86) desselben eingeformt wird.

8. Topfförmiges Gehäuseteil, insbesondere für ein Nabenteil eines Hybridantriebs, mit einem Boden (12) und einer sich von dem Boden (12) weg erstreckenden Wand (14), wobei sich eine Außenseite (16) der Wand (14) zumindest bis zu einer Außenseite (18) des Bodens (12) erstreckt, die von einem freien Rand (20) der Wand (14) abgewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (14) und der Boden (12) einstückig aus einem plattenförmigen Rohbauteil (32) gefertigt sind.

9. Gehäuseteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (16) der Wand (14) über den Boden (12) übersteht, wobei der Überstand (80) aus dem Material der Wand (14) durch Umformen der Wand (14) hergestellt ist.

10. Gehäuseteil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Innenseite (86) der Wand (14) eine Konturierung (88), insbesondere eine Verzahnung in das Material der Wand (14), einstückig eingeformt ist.

11. Gehäuseteil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist.