DD155689A3 - DEVICE FOR MANUFACTURING MOTOR VEHICLE AXES - Google Patents
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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.The invention relates to the forming of hollow bodies. The aim of the invention is a continuous production flow by high availability and automation of the device and their low cost of construction and maintenance. The object of the invention is to provide a device for mechanical bending vehicle axles, which is einordenbar in the production flow of a series production. The essence of the invention is that the pliers arms 3 of the workpiece contour corresponding Anlageflaechen 1 and perpendicular thereto corresponding Stuetzflaechen 2, with the pulling head 5 by the hinge pin 4 and the working cylinder 22 and the piston rod 19 of the hydraulic cylinder 18 with the pulling head 5 and the Housing 11 with the inner support rollers 6 u. the outer support rollers 12 are connected. Field of application of the invention is the forming of motor vehicle axles.
Description
-Ί--Ί-
Titeltitle
Einrichtung zur Herstellung von KraftfahrzeugachsenDevice for the production of motor vehicle axles
Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Umformen von Hohlkörpern, Objekte der Anwendung sind Einrichtungen zum Umformen von Kraftfahrzeugachsen.The field of application of the invention is the forming of hollow bodies, objects of the application are devices for the transformation of motor vehicle axles.
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 auseinandergedrücktIn a known device for the production of rear axle housings according to DE-PS 41 45 92 jaws are introduced in a first forming stage in the elongated slots of a heated ear and expanded by pressure on the slot contour of the slot. In a second deformation stage, the preformed workpiece between two, the outer contour of the workpiece corresponding outer and two of the inner contour corresponding inner mold blocks is pressed by a wedge to a circular shape with inwardly projecting Profiistegen
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. This device has the disadvantage that the friction surfaces between the wedge and inner mold blocks against pollution, especially scale, are unprotected, thereby quickly wear and because of the high surface pressure and heat abundantly required lubricant special quality, the workpieces and the workplace dirty and by evaporation Worker at risk.
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.The required heating leads to high energy costs and the large area of the workpiece to a heavy load on the worker by thermal radiation. The device can thus not be used for automatic series production. From the representation of the device for widening the slot in the first forming stage, it is not possible to derive any concrete indications for the design of this device which would be useful for practical application Transition radii between the initial profile and deflection are freely formed, creating inaccuracies, which leads to quality problems especially in asymmetric position of the deflection in the direction of the longitudinal axis because of the proximity of the spring support and caused by Y / anddickenunterschiede the Ausgangssprofiles asymmetries of the deflection perpendicular to the longitudinal axis. There are also known devices that work on the principle of explosive deformation, but are not applicable everywhere and in any case.
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.The aim of the invention is to make the production of axle housings, for motor vehicles rational, to reduce the cost of manufacturing and maintenance and tooling costs and to improve the working and living conditions.
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.The technical object of the invention is to provide a device for the production of motor vehicle axles, which allows a continuous flow of production and a high degree of automation and guarantees a high quality and dimensional accuracy of the workpiece.
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.The features of the invention are that in a first forming station, a pair of pliers of the cutting contour of the workpiece corresponding and in a second forming another pair of pair of profile contour contour corresponding contact surfaces and perpendicular to these arranged support surfaces, between the planes of a hinge pin forming the pliers two tong arms and coupling a pulling head in a multi-sectioned connection · A working cylinder is mounted between the tong arms and the pulling head.
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.On a carriage guide, a housing is arranged, are attached to the interchangeable inner and outer support rollers · Integrated into the Gaehäuse is a hydraulic cylinder with a cover located in the end adjustable stop. The piston rod carries the tension head containing the tongs, which is centered in a guide of the housing.
Zwischen Schlittenführung und Gehäuse ist ein innerer und zwischen Schlittenführung und Zugkopf ein äußerer Festanschlag angeordnet.Between carriage guide and housing an inner and between the slide guide and Zugkopf an outer fixed stop is arranged.
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-Each of the two forming stations are an axial estimate, at both ends of the workpiece each Qu erzentriereinrichtung and two provided with fixing pins with hinged working cylinders in v connection with a directional control valve with the three switching positions applying, short circuit and locks assigned. The cold workstation entering the first forming station
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.ЗО piece is stopped by the axial Voranschlag, aligned by the Querzentriereinrichtung, detected by the fixing bolts and fixed in the directional valve position application in the longitudinal and transverse directions after the cutout.
Mittels der Arbeitszylinder zwischen Zugkopf und Zangenarmen schließen die beiden sich gegenüberliegenden Zangenpaare.By means of the working cylinder between the traction head and gun arms close the two opposing pairs of pliers.
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-By retracting the piston of the work cylinder integrated into the housing, their contact surfaces are placed in the cutout of the workpiece. The force of gravity acting on the cylinder shifts the housing on the slide guide and applies the inner and outer support rollers to the workpiece. The further retraction of the piston causes the bending out of the workpiece until it abuts on the adjustable cover located in the cover, wherein the
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-special position of the ^ elenkbolt to a force acting on the support surfaces component of the tensile force and ensures its flatness by their investment on the workpiece. The inner support rollers form the transition radius on the workpiece, while the outer support rollers ensure its straightness. In the directional valve position "short circuit", the fixing devices are axially freely movable and follow the shortening of the cutout during bending out. · The fixing units lock the workpiece in the directional valve position "locking", while the extending piston rod releases the pliers, the pulling head moves against the inner fixed stop and by the reaction force on the hydraulic power cylinder the housing on the outer hard stop anfährt while lifting the inner and outer support rollers from the workpiece. The working cylinders on the pulling head open the pair of pliers. After raising the fixing bolts, the axial preliminary projection and the opening of the transverse center, the workpiece is passed on to the second forming station.
ЗО geben. Die Funktion der zweiten Umformstation gleicht der ersten, nur liegen die Anlageflächen der Zangenpaare an der Profilinnenkontur an.Give ЗО. The function of the second forming station is the same as the first one, only the contact surfaces of the pairs of pliers lie against the profile inner contour.
AusführungsbeisgielAusführungsbeisgiel
Die zum Ausführungsbeißpiel gehörenden Zeichnungen zeigenThe belonging to Ausführungsbeißpiel drawings show
Fig.1 die perspektivische Darstellung des in der Ausschnittkontur anliegenden Zangenpaares mit den Stützrollen1 shows the perspective view of the voltage applied in the cutting contour pair of pliers with the support rollers
Fig.2 Die Schnittdarstellung der an der Innenkontur anliegenden Zangenpaare2 shows the sectional view of the voltage applied to the inner contour pairs of pliers
Fig.3 die Draufsicht einer der Umformstationen Fig.4 einen Schnitt durch eine der Umformstationen Fig.5 die Ansicht der Fixiereinrichtungen3 shows the plan view of one of the forming stations FIG. 4 shows a section through one of the forming stations FIG. 5 shows the view of the fixing devices
Fig·6 den Grundriß einer Einrichtung zum Umformen von KraftfahrzeugachsenFIG. 6 is a plan view of a device for transforming motor vehicle axles
Fig. 7 bis 10Fig. 7 to 10
Darstellung von Beispielen mit der Einrichtung herstellbarer AchsformenRepresentation of examples with the establishment of manufacturable axle shapes
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 Zangenarme 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.According to FIG. 1, in a first forming station, a pair of tongs with contact surface 1 abutting the cutout contour and supporting surface 2 of tongs arms 3 arranged perpendicular thereto are provided. Between the plane formed by the support surfaces 2 a hinge pin 4 connects the pliers arms 3 with the pulling head 5 ів. a mehrßchnittigen pivotal connection. The corresponding to the transition radius of the workpiece inner Stützrol- len 6 rest against the workpiece and take the ngenarme by a Z 3 introduced to forming forces. The jiraftkomponente of the tensile force acting on the support surfaces 2 by the position of the hinge pin 4 ensures the flatness of the workpiece in the forming area.
JO Durch am Lagerbock 7 angelenkte Arbeitszylinder 22 werden die Zangen geöffnet und geschlossen.JO By working on the bearing block 7 working cylinder 22, the pliers are opened and closed.
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.2, the pair of pliers of the second uniform station is shown with abutting against the profile inner contour bearing surface 8 and perpendicular thereto arranged support surface 9 of the gun arms 10.
Die Fig.3 stellt eine der Umformstationen in der Draufsicht dar und zeigt ein durch die Zangenarme 10 gebil-3 shows one of the forming stations in plan view and shows a formed by the forceps arms 10.
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.detes pair of pliers with hinge pin 4 and guided on the housing 11 in the guide 14 Zugkopf 5 · On the housing 11, the interchangeable and the workpiece 12 and the outer support rollers supporting the exchangeable Tragarmpaare 13 are attached. 4 shows in section the carriage guide 15 with the movement of the housing 11 on the slide guide 15 limiting inner fixed stopper 16 and outer fixed stop 17 · In the housing 11 of the hydraulic cylinder 18 is integrated, the piston rod 19 carries the pulling head 5. The piston travel and thus the size of the deflection is limited by the cover 20 located in the, sealed against the pressure medium stop 21.
Die zwischen den Zangenarmen 10 und dem Zugkopf 5 angeordneten Arbeitszylinder 22 öffnen und schließen die Zangenarme 10.The arranged between the gun arms 10 and the pulling head 5 working cylinder 22 open and close the gun arms 10th
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 verstellbarenFIG. 5 shows the swing-out axial projection 235 for holding the workpiece on the conveyor. The transverse centering devices 24, which are arranged at both ends of the workpiece and comprise stops, toothed racks and pinions, driven by a geared motor, center this perpendicular to the longitudinal axis and with respect to the outer contour in front. The exact Lagebe mood takes place by the dipping into the workpiece fixing bolt 25i which are guided in the movable in the axial direction of the workpiece fixing means 26 and by the working cylinder 27 in the position "applying" the directional control valve 28 against the adjustable
ЗО Festanschlage 29 gedrückt werden.ЗО Fixed stops 29 are pressed.
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.In the directional valve position "short circuit", the fixing bolts follow the change in position of the fixing points during bending, while in the V7egeventilstellung "locks" the fixing bolts support the workpiece against the shift of the retracting gun arms.
Die Fig.6 zeigt den Grundriß der Einrichtung mit dem Zuführrollengang 30, dem Vereinzeier 31» der angetriebenen6 shows the plan of the device with the Zuführrollengang 30, the Vereinzeier 31 »the driven
Rollenbahn 32, der ersten Umformstation 33, der zweiten Umformstation 34·, dem Auswerfer 35 und der Abführrollenbahn 36.Roller track 32, the first forming station 33, the second forming station 34, the ejector 35 and the discharge roller 36.
Bei günstigen Umformbedingungen kann die gesamte Umformung auch nur mittels einer Umformstation ausgeführt werden.Under favorable forming conditions, the entire forming can be carried out only by means of a forming station.
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 werkstückgebundenenFigs. 7, 8, 9 and 10 show examples of automotive axle molds which can be produced with the device and have the output profile 37 »transition radius 38, bend radius 39 and tangent 40 elements. The described device is characterized by the use of cold working in automatic mode with short cycle times especially suitable for serial production. The expenses for the workpiece-bound
1$ Teile der Einrichtung sind gering und die Umrüstung zur Verarbeitung differenzierter Werkstücktypen mit geringem Zeitaufwand möglich.1 $ parts of the facility are small and the conversion to process differentiated workpiece types in a short time.
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