DD155689A3

DD155689A3 - Einrichtung zur herstellung von kraftfahrzeugachsen

Info

Publication number: DD155689A3
Application number: DD21391179A
Authority: DD
Inventors: Bertram Neumann; Mueller Wilfried; Heinz Heinrich; Henry Koehler; Hans-Joachim Fritz; Frank Trautmann; Wolfram Zschweigert
Original assignee: Bertram Neumann; Mueller Wilfried; Heinz Heinrich; Henry Koehler; Fritz Hans Joachim; Frank Trautmann; Wolfram Zschweigert
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1982-06-30
Also published as: FR2459696B1; DE3019575A1; SU1080900A1; CS227375B1; FR2459696A1; SE8004426L

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Umformen von Hohlkoerpern. Ziel der Erfindung ist ein kontinuierlicher Fertigungsfluss durch eine hohe Verfuegbarkeit und Automatisierung der Einrichtung und deren geringe Gestehungs- und Wartungskosten. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zum mechanischen Ausbiegen Kraftfahrzeugachsen, die in den Fertigungsfluss einer Serienfertigung einordenbar ist. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Zangenarme 3 der Werkstueckkontur entsprechende Anlageflaechen 1 und senkrecht dazu entsprechende Stuetzflaechen 2 aufweisen, mit dem Zugkopf 5 durch den Gelenkbolzen 4 und die Arbeitszylinder 22 sowie die Kolbenstange 19 des hydraulischen Arbeitszylinders 18 mit dem Zugkopf 5 und dessen Gehaeuse 11 mit den inneren Stuetzrollen 6 u. den aeusseren Stuetzrollen 12 verbunden sind. Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Umformen von Kraftfahrzeugachsen.

Description

-Ί-

Titel

Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsen

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Umformen von Hohlkörpern, Objekte der Anwendung sind Einrichtungen zum Umformen von Kraftfahrzeugachsen.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Herstellung von Hinterachsgehäusen gemäß DE-PS 41 45 92 werden in einer ersten Umformstufe in die länglichen Schlitze eines erwärmten Eohres Backen eingeführt und durch Druck auf die Schlitzkontur der Schlitz erweitert. In einer zweiten Umformstufe wird das vorgeformte Werkstück zwischen zwei, der Außenkontur des Werkstückes entsprechenden äußeren und zwei der Innenkontur entsprechenden inneren Formblöcken durch einen Keil zu einer kreisrunden Form mit nach innen ragenden Profiistegen auseinandergedrückt

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Reibflächen zwischen Keil und inneren Formblöcken gegen Verschmutzung, insbesondere Zunder, ungeschützt sind, dadurch schnell verschleißen und das wegen der hohen Flächenpressung und Wärmeeinwirkung reichlich erforderliche Schmiermittel besonderer Qualität, die Werkstücke und der Arbeitsplatz verschmutzt und durch Verdunstung die Arbeitskraft gefährdet.

Die erforderliche Erwärmung führt zu hohen Snergiekosten und durch die Großflächigkeit des Werkstückes zu einer starken Belastung der Arbeitskraft durch Wärmestrahlung. Die Vorrichtung ist somit für eine automatische Serienfertigung nicht einsetzbar· Aus der Darstellung der Vorrichtung zum Erweitern des Schlitzes in der ersten Umformstufe können keine konkreten Anhaltspunkte zur Gestaltung dieser Vorrichtung abgeleitet werden, die für die praktische Anwendung brauchbar wären, Weitere Nachteile bestehen darin, daß die Übergangsradien zwischen Ausgangsprofil und Ausbiegung frei geformt werden, wodurch Ungenauigkeiten entstehen, die insbesondere bei asymmetrischer Lage der Ausbiegung in Bichtung der Längsachse wegen der Nähe der Federauflage zu Qualitätsproblemen führt sowie durch Y/anddickenunterschiede des Ausgangsprofiles Unsymmetrien der Ausbiegung senkrecht zur Längsachse entstehen. Es sind weiterhin Einrichtungen bekannt, die nach dem Prinzip der Explosivumformung arbeiten, aber nicht überall und in jedem Falle anwendbar sind.

Ziel der Erfindung ist es, die fertigung von Achsgehäusen, für Kraftfahrzeuge rationeller zu gestalten, den Aufwand der Fertigung sowie die Wartungs- und Werkzeugkosten zu senken und die Arbeits- und Lebensbedingungen zu verbessern.

Die technische Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zur Fertigung von Kraftfahrzeugachsen, die einen kontinuierlichen Fertigungsfluß und einen hohen Automatisierungsgrad zuläßt sowie eine hohe Qualität und Formgenauigkeit des Werkstückes garantiert.

Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß in einer ersten Umformstation ein Zangenpaar der Ausschnittkontur des Werkstückes entsprechende und in einer zweiten Umformstation ein weiteres Zangenpaar der Profilinnenkontur entsprechende Anlageflächen und senkrecht zu diesen angeordnete Stützflächen aufweisen, zwischen deren Ebenen ein Gelenkbolzen die die Zangen bildenden zwei Zangenarme und einen Zugkopf in einer mehrschnittigen Verbindung miteinander koppelt· Zwischen den Zangenarmen und dem Zugkopf ist je ein Arbeitszylinder angebracht.

Auf einer Schlittenführung ist ein Gehäuse angeordnet, an dem auswechselbare innere und äußere Stützrollen befestigt sind· In das Gaehäuse integriert ist ein hydraulischer Arbeitszylinder mit einem in dessen Abschluß deckel befindlichen verstellbaren Anschlag. Die Kolbenstange trägt den die Zangen enthaltenden Zugkopf, der in einer Führung des Gehäuses zentriert ist.

Zwischen Schlittenführung und Gehäuse ist ein innerer und zwischen Schlittenführung und Zugkopf ein äußerer Festanschlag angeordnet.

Jeder der zwei Umformstationen sind ein axialer Voranschlag, an beiden Enden des Werkstückes je eine Qu erzentriereinrichtung und zwei mit Fixierbolzen versehene Fixiereinrichtungen mit angelenkten Arbeitszylindern in ^verbindung mit je einem Wegeventil mit den drei Schaltstellungen Anlegen, Kurzschluß und Sperren zugeordnet. Das in die erste Umformstation einfahrende kalte Werk-

ЗО stück wird durch den axialen Voranschlag gestoppt, mittels der Querzentriereinrichtung ausgerichtet, von den Fixierbolzen erfaßt und in der Wegeventilstellung Anlegen in Längs- und Querrichtung nach dessen Ausschnitt fixiert.

Mittels der Arbeitszylinder zwischen Zugkopf und Zangenarmen schließen die beiden sich gegenüberliegenden Zangenpaare.

Durch Einfahren des Kolbens des in das Gehäuse integrierten ArbeitsZylinders legen sich deren Anlageflächen im Ausschnitt des Werkstückes an. Die auf den Zylinder wirkende Heaktionskraft verschiebt das Gehäuse auf der Schiittenfuhrung und legt die inneren und äußeren Stützrollen am Werkstück an. Das weitere Einfahren des Kolbens bewirkt das Ausbiegen des Werkstückes, bis dieser am im Abschlußdeckel befindlichen, verstellbaren Anschlag anschlägt, wobei die be-

sondere Lage des ^elenkbolzens zu einer auf die Stützflächen wirkenden Komponente der Zugkraft führt und durch deren Anlage am Werkstück dessen Ebenheit gewährleistet. Die inneren Stützrollen formen den Überganssradius am Werkstück, während die äußeren Stützrollen dessen Geradheit gewährleisten. In der Wegeventilstellung "Kurzschluß" sind die Fixiereinrichtungen axial frei beweglich und folgen der Verkürzung des Ausschnittes beim Ausbiegen· Die Fixiereinheiten arretieren in der Wegeventilstellung "Sperren" das Werkstück, während die ausfahrende Kolbenstange die Zange von diesem löst, der Zugkopf gegen den inneren Festanschlag fährt und durch die Keaktionskraft auf den hydraulischen Arbeitszylinder das Gehäuse am äußeren Festanschlag anfährt und gleichzeitig die inneren und äußeren Stützrollen vom Werkstück abheben. Die Arbeitszylinder am Zugkopf öffnen die Zangenpaare. Nach dem Anheben der Fixierbolzen, des axialen Voranschlages und der Öffnung der Quer zentrier einriebt ung en wird das Werkstück zur zweiten Umformstation weiterge-

ЗО geben. Die Funktion der zweiten Umformstation gleicht der ersten, nur liegen die Anlageflächen der Zangenpaare an der Profilinnenkontur an.

Ausführungsbeisgiel

Die zum Ausführungsbeißpiel gehörenden Zeichnungen zeigen

Fig.1 die perspektivische Darstellung des in der Ausschnittkontur anliegenden Zangenpaares mit den Stützrollen

Fig.2 Die Schnittdarstellung der an der Innenkontur anliegenden Zangenpaare

Fig.3 die Draufsicht einer der Umformstationen Fig.4 einen Schnitt durch eine der Umformstationen Fig.5 die Ansicht der Fixiereinrichtungen

Fig·6 den Grundriß einer Einrichtung zum Umformen von Kraftfahrzeugachsen

Fig. 7 bis 10

Darstellung von Beispielen mit der Einrichtung herstellbarer Achsformen

Gemäß Fig.1 ist in einer ersten Umformstation ein Zangenpaar mit an der Ausschnittkontur anliegender Anlagefläche 1 und senkrecht hierzu angeordneter Stützfläche 2 der Zangenarme 3 vorgesehen. Zwischen der durch die Stützflächen 2 gebildeten Ebene verbindet ein Gelenkbolzen 4 die Zangenarme 3 mit dem Zugkopf 5 ів. einer mehrßchnittigen schwenkbaren Verbindung. Die dem Übergangsradius des Werkstückes entsprechenden inneren Stützrol- len 6 liegen am Werkstück an und nehmen die durch die Z_angenarme 3 eingeleiteten Umformkräfte auf. Die durch die Lage des Gelenkbolzens 4 auf die Stützflächen 2 wirkende jiraftkomponente der Zugkraft gewährleistet die Ebenheit des Werkstückes im Umformbereich.

JO Durch am Lagerbock 7 angelenkte Arbeitszylinder 22 werden die Zangen geöffnet und geschlossen.

In der Fig.2 ist das Zangenpaar der zweiten Uniformstation mit an der Profilinnenkontur anliegenden Anlagefläche 8 und senkrecht hierzu angeordnete Stützfläche 9 der Zangenarme 10 dargestellt.

Die Fig.3 stellt eine der Umformstationen in der Draufsicht dar und zeigt ein durch die Zangenarme 10 gebil-

detes Zangenpaar mit Gelenkbolzen 4 und dem am Gehäuse 11 in der Führung 14 geführten Zugkopf 5· Am Gehäuse 11 sind die die inneren Stützrollen 6 und die äußeren Stützrollen 12 tragenden auswechselbaren und dem Werkstück anpaßbaren Tragarmpaare 13 befestigt. Die Fig.4 zeigt im Schnitt die Schlittenführung 15 mit den die Bewegung des Gehäuses 11 auf der Schlittenführung 15 begrenzenden inneren Festanschlag 16 und äußeren Festanschlag 17· In das Gehäuse 11 ist der hydraulische Arbeitszylinder 18 integriert, dessen Kolbenstange 19 den Zugkopf 5 trägt. Der Kolbenweg und damit die Größe der Ausbiegung wird vom im Abschlußdeckel 20 befindlichen, gegen das Druckmedium abgedichteten Anschlag 21 begrenzt.

Die zwischen den Zangenarmen 10 und dem Zugkopf 5 angeordneten Arbeitszylinder 22 öffnen und schließen die Zangenarme 10.

Die Fig.5 zeigt den ausschwenkbaren axialen Voranschlag 235 zum Halt des Werkstückes auf der Fördereinrichtung· Die an beiden Enden des Werkstückes angeordneten Querzentriereinrichtungen 24, bestehend aus Anschlägen, Zahnstangen und Kitzel, angetrieben durch einen Zahnradmotor, zentrieren dieses senkrecht zur Längsachse und bezüglich der Außenkontur vor. Die exakte Lagebe-Stimmung erfolgt durch die in das Werkstück eintauchenden Fixierbolzen 25i die in den in Achsrichtung des Werkstückes beweglichen Fixiereinrichtungen 26 geführt sind und durch die Arbeitszylinder 27 in der Stellung "Anlegen" des Wegeventils 28 gegen die verstellbaren

ЗО Festanschlage 29 gedrückt werden.

In der Wegeventilstellung "Kurzschluß" folgen die Fixierbolzen der Lageveränderung der Fixierpunkte beim Ausbiegen, während in der V7egeventilstellung "Sperren" die Fixierbolzen das Werkstück gegen die Schiebung der zurückfahrenden Zangenarme abstützen.

Die Fig.6 zeigt den Grundriß der Einrichtung mit dem Zuführrollengang 30, dem Vereinzeier 31» der angetriebenen

Rollenbahn 32, der ersten Umformstation 33, der zweiten Umformstation 34·, dem Auswerfer 35 und der Abführrollenbahn 36.

Bei günstigen Umformbedingungen kann die gesamte Umformung auch nur mittels einer Umformstation ausgeführt werden.

Die Fig. 7»8,9 und 10 zeigen Beispiele von mit der Einrichtung herstellbaren Formen von Kraftfahrzeugachsen mit den Formelementen Ausgangsprofil 37» Übergangsradius 38, Biegeradius 39 und Tangente 40, Die beschriebene Einrichtung ist durch die Anwendung der Kaltumformung bei automatischer Arbeitsweise bei kurzen Taktzeiten für die Serienfertigung besonders geeignet. Die Aufwendungen für die werkstückgebundenen

1$ Teile der Einrichtung sind gering und die Umrüstung zur Verarbeitung differenzierter Werkstücktypen mit geringem Zeitaufwand möglich.

Claims

Erfind ungj3ansp_ruch

Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsen, mit einer Ausbiegung zur Aufnahme des Achsantriebes, aus einem mit Lochungen versehenen Hohlprofil durch senkrecht zu dessen Längsachse wirkende aufspreizende Formbacken, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Umformstation die Zangenarme (3) der Ausschnitt kontur entsprechende Anlageflächen (1) und in einer zweiten Umformstation die Zangenarme (10) der Profilinnenkontur entsprechende Anlageflächen (8) und senkrecht dazu entsprechende Stützflächen (2;9) aufweisen, in einer mehrschnittigen Verbindung durch den in einem Bereich zwischen den Ebenen der Stützflächen angeordneten Gelenkbolzen (4) mit dem Zugkopf (5) verbunden sind und zwischen den Zangenarmen (3»Ю) und dem Zugkopf (5) de ein Arbeitszylinder (22) angelenkt ist.

Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsen, gemäß Pkt.1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Schlittenführung (15) ein Gehäuse (11) mit daran befestigten auswechselbaren Tragarmpaaren (13), inneren Stützrollen (6) und äußeren Stützrollen (12), in einer Führung (14) der Tragarme (13) der Zugkopf (5) und in das Gehäuse (11) integriert ein hydraulischer Arbeitszylinder (18) mit in dessen Abschlußdeckel (20) befindlichen verstellbaren Anschlag (21) sowie zwischen Schlittenführung (15) und Gehäuse (11) der innere Festanschlag (16) und zwischen Schlittenführung (15) und Zugkopf (5) der äußere Festanschlag (17) angeordnet sind.

Einrichtung zur Herstellung von Kraftfahrzeugachsen, gemäß Pkt. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Umformstationen ein axialer Voranschlag (23), zwei Querζentriereinrichtungen (24) und zwei mit

FJbrierbolzen (25) versehene Fixier einrichtung en (26), mit angelenktem Arbeitszylinder (27) in Verbindung mit einem Wegeventil (28) mit den drei Schaltstellungen "Anlegen", "Kurzschluß" und "Sperren" angeordnet sind·

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen !