EP3184189B1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines hinterachsträgers für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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EP3184189B1
EP3184189B1 EP16189926.5A EP16189926A EP3184189B1 EP 3184189 B1 EP3184189 B1 EP 3184189B1 EP 16189926 A EP16189926 A EP 16189926A EP 3184189 B1 EP3184189 B1 EP 3184189B1
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EP
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punching
embossing
bending
die
mandrel
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Manuel Burger
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Familie Burger GbR
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D28/243—Perforating, i.e. punching holes in profiles
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    • B21D9/00—Bending tubes using mandrels or the like
    • B21D9/05—Bending tubes using mandrels or the like co-operating with forming members

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a rear axle carrier for a motor vehicle.
  • Rear axle supports for motor vehicles are usually made from tubular components on which various bending, embossing, calibrating, stamping or other forming processes are carried out.
  • This forming process usually takes place in special hydraulic machines in which the different processing tasks are carried out separately from one another.
  • the components have to be moved and repositioned over and over again, which can lead to dimensional deviations and machining inaccuracies.
  • the multiple special machines result in a high investment outlay and make handling, retrofitting and logistics more difficult.
  • a corresponding space requirement is required for the larger number of special machines.
  • the object of the invention is to create a method and a device for producing a rear axle support for motor vehicles which enable rapid and precise machining.
  • a first carrier part in a first production station and two further carrier parts in a second production station are each bent, punched, embossed and finished in a single setting. This enables complete reshaping of all components of a rear axle carrier in one work process without reclamping processes. Machining in a single clamping enables high manufacturing precision and an automated workflow to be achieved.
  • the production times can be reduced by avoiding changeover times.
  • the first carrier part and the two other carrier parts are produced alternately.
  • a loading and unloading process can be carried out, while a machining process takes place at the other manufacturing station.
  • the device can be operated effectively by one person.
  • a device according to the invention is characterized in that a first manufacturing station contains a first bending and punching device and a first embossing device and a second manufacturing station contains second bending and punching devices and second embossing devices for finishing the carrier parts in a single setting.
  • the first bending and punching device has vertically movable bending dies with bending tools that can be pivoted about a horizontal axis.
  • Punching units with a punching tool that can be actuated via a punch can expediently be integrated in the bending dies. This allows punching processes to be carried out in the tube that has not yet been bent directly before the bending process.
  • the first bending and punching device also has a holding die that can also be moved vertically. A punching unit can also be integrated in the holding die.
  • the first embossing device has embossing or sizing dies which are mounted in a floating manner and which can be moved together or apart via a common drive piston.
  • a floating mounting of this type enables precise and centered calibration of the carrier part from both sides with a common drive.
  • a punch that can be actuated by a drive cylinder can be arranged in one of the embossing or sizing dies.
  • the second bending and punching devices of the second processing station advantageously have a movable upper bending die and a lower bending die with two support parts rotatable about a horizontal axis.
  • the second embossing devices can contain a mandrel magazine with an expanding mandrel and a punching and forming mandrel and a punching and embossing arrangement with several embossing punches.
  • the stamping dies can be arranged on floating stamping jaws that can be moved together or apart via a common drive.
  • punches can be integrated in the embossing dies.
  • Figure 1 shows an apparatus for producing an in Figure 2 shown rear axle support 1, which consists of a first support part 2 and two further support parts 3 attached to the first support part 2.
  • the device shown comprises a first manufacturing station 4 for manufacturing the carrier part 2 and a second manufacturing station 5 for manufacturing the two carrier parts 3 that can be fastened to the first carrier part 1, for example by welding.
  • the two carrier parts 2 and 3 are bent from corresponding tubes and various embossing , Calibration, punching and other forming processes carried out.
  • On the carrier part 2 for example, two precise connection surfaces 6 for the exact fastening of the two further carrier parts 3 are molded.
  • the two ends of the first support part 2 are brought into a special shape with lateral flattened areas 7 and provided with punchings 8.
  • a tulip 9 is molded on for precise connection to the connection surfaces 6 of the carrier part 2.
  • the other free ends of the two further carrier parts 3 are likewise brought into a special shape by flattened areas 10 and provided with punchings 11.
  • holes 12 and further breakthroughs or holes not specified in more detail are punched into the carrier parts 3.
  • the first production station 4 designed for producing the first carrier part 2 contains a first bending and punching device 14 arranged on a frame 13 and a first embossing device 15 arranged on the frame 13.
  • the second production station 5 designed for the production of the two carrier parts 3 contains two frames 16 arranged on a common carrier, on each of which a second bending and punching device 17 and a second stamping device 18 are arranged.
  • the two frames 16 are constructed identically and rotated by 180 ° to each other are arranged on the common carrier.
  • the bending and punching device 14 of the first production station 4 has a lower die 19, two vertically movable upper bending dies 20 and a holding die 21 which is arranged between the two bending dies 20 and is likewise vertically movable.
  • the embossing device 15 contains two horizontally displaceably guided, mutually parallel lower carriages 24 on a lower part of the frame 15.
  • the first embossing device 15 has, in addition to the two horizontally displaceable lower carriages 24, an upper carriage 27 which can be horizontally displaced relative to the lower carriage 24.
  • first embossing or sizing dies 28 are fastened via holding pieces 29.
  • a drive cylinder 30 is attached to the other side of the lower slide 24 via a common holder 31.
  • the drive cylinder 30 contains a drive piston 32 which is connected via a coupling 33 to the two upper carriages 27 which are horizontally displaceable relative to the lower carriage 24.
  • a second stamping or sizing die 34 is attached to the front free ends of the two upper carriages 27.
  • the second embossing or sizing die 34 is first brought into contact with the carrier part 2 via the upper slide 27. As soon as the second embossing or sizing die 34 rests on the carrier part 2, the lower slide 24 is displaced by further extending the drive piston 32 so that the first embossing or sizing die 28 also comes to rest on the carrier part 2. When the drive piston 32 is extended further, the carrier part 2 is then centrally embossed from both sides between the two embossing or sizing dies 28 and 34. Such a floating mounting allows precise and centered calibration of the support part 2 from both sides with a common drive.
  • Figure 4 shows a front view of the lower die 19, the two upper bending dies 20 and the holding die 21 arranged between them.
  • the upper holding die 21 comprises a vertically movable slide 37 and a holding part 38 arranged on its underside.
  • the two bending dies 20 each have a vertically movable slide 39 and a lower pivoting part 40 arranged on its underside so that it can rotate about a horizontal axis.
  • a bending tool 41 with an arcuate cross-section is fastened pivotably about a horizontal axis.
  • the semicircular pivoting parts 40 are pivotably attached to the carriage 39 via holding plates 42.
  • the holding plates 42 have a projection on their inner side for engagement in an arcuate guide groove 43 of the pivoting parts 40.
  • a punching unit with a punch that can be actuated via a pressure piece 44 is integrated in the upper holding die 21.
  • FIG 5 is the internal structure of the in Figure 4 Left bending die 20 with the slide 39, which is guided displaceably via lateral guides 45 and can be moved vertically by the drive 35, and the lower pivoting part 40 and the bending tool 41.
  • a punch 46 with a lower punch 47 is guided displaceably.
  • the plunger 46 can be actuated via a pressure piece 48 which is guided vertically displaceably in the slide 39.
  • the shifting of the pressure piece 48 takes place via a horizontally adjustable wedge 50.
  • connection between the horizontally adjustable wedge 50 and the pressure piece 48 is designed such that the pressure piece 48 can be moved up and down by horizontally adjusting the wedge 50.
  • a punching unit is formed by the punch 46 with the punching tool 47 arranged in the pivoting part 40 and the pressure piece 48 arranged in the slide 39.
  • a corresponding punching unit can also be integrated in the right bending die 18.
  • a corresponding tube according to FIG Figure 4 are inserted into the lower die 19.
  • the upper holding die 21 can then be lowered with the lower holding part 38 to clamp the pipe.
  • the two bending dies 20 can also be lowered in such a way that they according to FIG Figure 5 come to rest on the not yet bent pipe.
  • inner punching mandrels or punching plates can be pushed into the pipe interior from both sides via the two guide rods 23.
  • corresponding holes or breakthroughs can then be punched into the tube that has not yet been bent through the punching unit arranged in the holding die 21 and through the punching units integrated in the bending dies 20.
  • the tube can then be moved down further by the bending dies 20 according to FIG Figure 6 be bent.
  • the tube is bent on both sides in the lower die 21 and pressed against two lower counter-dies 51, the lower pivot parts 40 of the bending dies 20 rotating about a horizontal axis.
  • the bending dies 20 can then be raised again and the counter segments 51 via the in Figure 1 Actuating device 26 shown are displaced outward in the horizontal direction.
  • FIG 7 is the right end of the tubular support part 2 with the right bending die 20, the stamping or sizing die 34 of the in Figure 3 embossing device 15 shown, a punching and embossing device 52 and an expanding and punching mandrel 53 for finishing the ends of the support part 2.
  • the right bending die 20 also has an integrated punching unit with a punch arranged in the pivoting part 40 and one in the slide 39 arranged pressure piece 48 for actuating a punching tool 47.
  • the stamping and stamping device 52 contains vertically movable stamping dies 54 in which positioning bolts 55 and stamping tools 56 are arranged. By means of the coining dies 54 with the integrated punching tools 56, the ends of the carrier part 2 can be inserted into the in Figure 3 Shown shape with the side flats 7 and the punchings 8 are brought.
  • the expanding and punching mandrels 53 can be made using the in Figure 1
  • the actuating devices 25 shown are inserted into the two open ends of the carrier part 2.
  • the two horizontally movable sizing dies 28 and 34 can then be used in the manner previously described in connection with FIG Figure 3 described in the manner in Figure 8 the calibration position shown.
  • Out Figure 8 It can be seen that a stop 57 is arranged on the upper slide 27, which stops against a fixed stop part 58 when the upper slide 27 is withdrawn. Only when the stop 57 comes to rest on the stop part 58 when the upper slide 27 is withdrawn and the second stamping or calibrating die 34 is opened and thus stops, the lower carriage 24 is also moved into the in Figure 3 Open position shown moved.
  • FIG. 10 shows a front view of the right frame 16 of FIG Figure 1 second production station 5 shown.
  • the correspondingly constructed other frame 16 is mounted on the carrier 13 rotated by 180 ° to the front and to the side.
  • a lower bending die 61 and an upper bending die 63 which can be moved vertically by means of a cylinder 62 are arranged on the frame 16.
  • the lower bending die 61 has two support parts 64 and 65 rotatable about a horizontal axis.
  • the right support part 65 is guided in a horizontally adjustable manner via a slide 66 and can be moved horizontally via a drive 67.
  • the drive cylinder 68 belongs to an in Figure 12 illustrated mandrel magazine 70 and the drive cylinder 69 is used to move a in Figure 13 punching and forming mandrel 71 shown.
  • the mandrel magazine 70 shown in perspective has a displaceable slide 72 with an expanding mandrel 73 and a punching mandrel and forming mandrel 74 parallel thereto.
  • a displaceable slide 72 By shifting the slide 72, either the expanding mandrel 73 or the punching mandrel 74 can be pushed into the right-hand end of the tubular carrier part 3 via the drive cylinder 68.
  • this punching and embossing arrangement 75 On the frame 14 is also an in Figure 12 shown punching and embossing arrangement 75 arranged.
  • this punching and embossing arrangement 75 also has a lower slide 76 which can be displaced on a lower part and an upper slide 77 which can be displaced on the lower slide 76.
  • a first embossing jaw 78 with several embossing punches 79 and 80 arranged next to one another is attached to the lower slide 76.
  • a second embossing jaw 81 with a plurality of embossing punches 82 and 83 opposite the embossing punches 79 and 80 is arranged on the front side of the upper slide 77.
  • the upper slide 77 can be moved by a drive piston attached to the lower slide 76.
  • the two embossing jaws 78 and 81 are floatingly mounted, so that the two embossing jaws 78 and 81 with the embossing dies 79 and 80 or 82 and 83 are initially brought into contact with the support part 3 one after the other by a common drive and then simultaneously and centered can be brought together.
  • a lateral punch 84 is arranged in the first embossing jaw 78.
  • further punching dies that cannot be recognized are integrated in the embossing dies.
  • clamping blocks 85 and 86 which can be displaced perpendicular to the clamping direction, by means of which the two embossing dies 79 and 82 can be blocked or released in a front extended position.
  • the adjustment of the clamping blocks 85 takes place by means of two parallel push rods 87 and 88, which are connected via a transverse rod 90 which can be displaced by means of a drive 89.
  • the left punching and shaping mandrel 71 is used for shaping and punching the left end of the carrier part 3 according to FIG Figure 14 inserted into the left end of the support part 3.
  • the in Figure 2 The tulip 9 shown is formed at one end of the carrier part 3.
  • the hole 12 is punched by a punching mandrel 92 arranged in the lower bending die 61.
  • the left punching and forming mandrel 71 which can be displaced by the drive cylinder 69, is used on the one hand to produce the tulip 9 and on the other hand as an inner counter-holder for punching the in Figure 2
  • the right punching and forming mandrel 74 which can be displaced by the drive cylinder 68, is used as an inner counter bearing for punching and shaping the right end of the carrier part 3.
  • the right punching and forming mandrel 74 can then be pulled out and the expanding mandrel 73 parallel to it can be brought into position for insertion into the right-hand end of the carrier part 3 by shifting the slide 72.
  • the stamping stamp 79 and 82 shown with the integrated stamping stamps can then be brought into its final shape with the flattened areas 11 and the punching 12, the free end of the carrier part.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hinterachsträgers für ein Kraftfahrzeug.
  • Hinterachsträger für Kraftfahrzeuge werden üblicherweise aus rohrförmigen Bauteilen hergestellt, an denen diverse Biege-, Präge-, Kalibrier-, Stanz- oder andere Umformbearbeitungen durchgeführt werden. Diese Umformbearbeitung erfolgt üblicherweise in hydraulischen Sondermaschinen, in denen die unterschiedlichen Bearbeitungsaufgaben voneinander getrennt ausgeführt werden. Dadurch müssen die Bauteile jedoch immer wieder bewegt und neu positioniert werden, was zu Maßabweichungen und Bearbeitungsungenauigkeiten führen kann. Außerdem ergibt sich durch die mehreren Sondermaschinen ein hoher Investitionsaufwand und die Handhabung, Umrüstung und Logistik wird erschwert. Ferner wird für die größere Anzahl an Sondermaschinen ein entsprechender Platzbedarf benötigt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hinterachsträgers für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die eine schnelle und präzise Bearbeitung ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden ein erstes Trägerteil in einer ersten Fertigungsstation und zwei weitere Trägerteile in einer zweiten Fertigungsstation in jeweils einer einzigen Aufspannung gebogen, gestanzt, geprägt und fertigbearbeitet. Dadurch wird eine Komplettumformung aller Komponenten eines Hinterachsträgers in einem Arbeitsablauf ohne Umspannvorgänge ermöglicht. Durch die Bearbeitung in einer einzigen Aufspannung kann einen hohe Fertigungspräzision und ein automatisierter Arbeitsablauf erreicht werden.
  • Außerdem können die Fertigungszeiten durch Vermeidung von Umrüstzeiten reduziert werden.
  • Das erste Trägerteil und die beiden weiteren Trägerteile werden im Wechsel hergestellt. Dadurch kann an der einen Fertigungsstation z.B. ein Belade- und Entladevorgang durchgeführt werden, während an der anderen Fertigungsstation ein Bearbeitungsvorgang erfolgt. Somit kann die Vorrichtung von einer Person effektiv bedient werden.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine erste Fertigungsstation eine erste Biege- und Stanzeinrichtung und eine erste Prägeeinrichtung und eine zweite Fertigungsstation zweite Biege- und Stanzeinrichtungen und zweite Prägeeinrichtungen zur Fertigbearbeitung der Trägerteile in jeweils einer einzigen Aufspannung enthält.
  • In einer vorteilhaften Ausführung weist die erste Biege- und Stanzeinrichtung vertikal bewegliche Biegegesenke mit um eine Horizontalachse schwenkbaren Biegewerkzeugen auf. In den Biegegesenken können zweckmäßigerweise Stanzaggregate mit einem über einen Stempel betätigbaren Stanzwerkzeug integriert sein. Dadurch können Stanzvorgänge im noch nicht gebogenen Rohr direkt vor dem Biegevorgang durchgeführt werden. Die erste Biege-und Stanzeinrichtung weist außerdem ein ebenfalls vertikal verfahrbares Haltegesenk auf. Auch in dem Haltegesenk kann ein Stanzaggregat integriert sein.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung weist die erste Prägeeinrichtung schwimmend gelagerte und über einen gemeinsamen Antriebskolben zusammen bzw. auseinander verfahrbare Präge- bzw. Kalibiergesenke auf. Durch eine derartige schwimmende Lagerung kann eine genaue und zentrierte Kalibrierung des Trägerteils von beiden Seiten mit einem gemeinsamen Antrieb erfolgen. In einem der Präge- bzw. Kalibiergesenke kann ein durch einen Antriebzylinder betätigbarer Lochstempel angeordnet sein.
  • Die zweiten Biege- und Stanzeinrichtungen der zweiten Bearbeitungsstation weisen in vorteilhafter Weise ein verfahrbares oberes Biegegesenk und ein unteres Biegegesenk mit zwei um eine Horizontalachse drehbaren Auflageteilen auf. Die zweiten Prägeeinrichtungen können ein Dornmagazin mit einem Aufweitdorn und einem Stanz- und Umformdorn sowie eine Stanz- und Prägeanordnung mit mehreren Prägestempeln enthalten. Auch hier können die Prägestempel an schwimmend gelagerten und über einen gemeinsamen Antrieb zusammen bzw. auseinander verfahrbaren Prägebacken angeordnet sein. In den Prägestempeln können außerdem Stanzstempel integriert sein.
  • Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hinterachsträgers in einer Perspektivansicht;
    Figur 2
    einen Hinterachsträger eines Kraftfahrzeugs in einer Perspektivansicht;
    Figur 3
    die rechte Fertigungsstation der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung in einer Seitenansicht;
    Figur 4
    eine Biegeeinrichtung der in Figur 3 gezeigten Fertigungsstation in einer Vorderansicht;
    Figur 5
    der Innenaufbau eines oberen Biegegesenks in einer Stanzposition;
    Figur 6
    eine Vorderansicht des oberen Biegegesenks der in Figur 3 gezeigten Fertigungsstation in einer Biegestellung;
    Figur 7
    die in Figur 4 gezeigte Biegeeinrichtung mit einem Aufweit- und Stanzdorn zur Endbearbeitung;
    Figur 8
    eine Prägeeinrichtung der in Figur 3 gezeigten Fertigungsstation in einer Seitenansicht;
    Figur 9
    eine vergrößerte Darstellung der Prägeeinrichtung von Figur 8;
    Figur 10
    einen Teil der linken Fertigungsstation der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung in einer Vorderansicht;
    Figur 11
    ein Dornmagazin der in Figur 10 gezeigten Fertigungsstation;
    Figur 12
    eine Stanz- und Prägeanordnung der in Figur 10 gezeigten Fertigungsstation in einer Perspektive;
    Figur 13
    eine Detailansicht der in Figur 10 gezeigten Fertigungsstation;
    Figur 14
    einen Innenaufbau der in Figur 10 gezeigten Fertigungsstation mit einem Stanz- und Umformdorn und
    Figur 15
    einen Innenaufbau der in Figur 10 gezeigten Fertigungsstation mit einem Aufweitdorn.
  • Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines in Figur 2 dargestellten Hinterachsträgers 1, der aus einem ersten Trägerteil 2 und zwei an dem ersten Trägerteil 2 befestigten weiteren Trägerteilen 3 besteht. Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung umfasst eine erste Fertigungsstation 4 zur Herstellung des Trägerteils 2 und eine zweite Fertigungsstation 5 zur Herstellung der beiden z.B. durch Schweißen an dem ersten Trägerteil 1 befestigbaren Trägerteile 3. Die beiden Trägerteile 2 und 3 werden aus entsprechenden Rohren gebogen und es werden diverse Präge-, Kalibrier-, Stanz- und weitere Umformvorgänge durchgeführt. An dem Trägerteil 2 werden z.B. zwei genaue Anschlussflächen 6 zur exakten Befestigung der beiden weiteren Trägerteile 3 angeformt. Außerdem werden die beiden Enden des ersten Trägerteils 2 in eine spezielle Form mit seitlichen Abflachungen 7 gebracht und mit Stanzungen 8 versehen. An dem einen Ende der beiden weiteren Trägerteile 3 wird z.B. eine Tulpe 9 zum genauen Anschluss an die Anschlussflächen 6 des Trägerteils 2 angeformt. Die freien anderen Enden der beiden weiteren Trägerteile 3 werden durch Abflachungen 10 ebenfalls in eine spezielle Form gebracht und mit Stanzungen 11 versehen. Zusätzlich werden in die Trägerteile 3 noch Löcher 12 und weitere nicht näher spezifizierte Durchbrüche oder Löcher eingestanzt.
  • Aus Figur 1 geht hervor, dass die zur Herstellung des ersten Trägerteils 2 konzipierte erste Fertigungsstation 4 eine an einem Gestell 13 angeordnete erste Biege- und Stanzeinrichtung 14 und eine an dem Gestell 13 angeordnete erste Prägeeinrichtung 15 enthält. Die für die Herstellung der beiden Trägerteile 3 konzipierte zweite Fertigungsstation 5 enthält zwei auf einem gemeinsamen Träger angeordnete Gestelle 16, an denen jeweils eine zweite Biege- und Stanzeinrichtung 17 und eine zweite Prägeeinrichtung 18 angeordnet sind. Die beiden Gestelle 16 sind identisch aufgebaut und um 180° zueinander gedreht auf dem gemeinsamen Träger angeordnet. Die Biege- und Stanzeinrichtung 14 der ersten Fertigungsstation 4 weist ein Untergesenk 19, zwei vertikal bewegliche obere Biegegesenke 20 und ein zwischen den beiden Biegegesenken 20 angeordnetes und ebenfalls vertikal bewegliches Haltegesenk 21 auf.
  • An den beiden Seiten des Gestells 13 sind zwei seitlich vorstehende Führungen 22 mit jeweils einer Führungsstange 23 zur horizontalen Verschiebung von inneren Stanz- oder Kalibrierdornen vorgesehen. Die Prägeeinrichtung 15 enthält zwei auf einem Unterteil des Gestells 13 horizontal verschiebbar geführte, zueinander parallele untere Schlitten 24. Ferner können an den beiden Seiten des Gestells 15 weitere Stelleinrichtungen 25 und 26 zur horizontalen Verstellung von Gegenlagern und Kalibierstempeln angeordnet sein.
  • Wie aus der in Figur 3 gezeigten Seitenansicht der Fertigungsstation 5 ersichtlich ist, weist die erste Prägeeinrichtung 15 neben den beiden horizontal verschiebbaren unteren Schlitten 24 jeweils einen relativ zum unteren Schlitten 24 horizontal verschiebbaren oberen Schlitten 27 auf. An der einen Seite der unteren Schlitten 24 sind erste Präge- bzw. Kalibiergesenke 28 über Haltestücke 29 befestigt. An der anderen Seite der unteren Schlitten 24 ist ein Antriebszylinder 30 über eine gemeinsame Halterung 31 befestigt. Der Antriebszylinder 30 enthält einen Antriebskolben 32, der über eine Kupplung 33 mit den beiden relativ zum unteren Schlitten 24 horizontal verschiebbaren oberen Schlitten 27 verbunden ist. An den vorderen freien Enden der beiden oberen Schlitten 27 ist ein zweites Präge- bzw. Kalibiergesenk 34 befestigt.
  • Wenn der Antriebskolben 32 bei der in Figur 3 gezeigten Öffnungsstellung der Prägeeinrichtung 15 ausfährt, wird zunächst das zweite Präge- bzw. Kalibiergesenk 34 über den oberen Schlitten 27 zur Anlage an dem Trägerteil 2 gebracht. Sobald das zweite Präge- bzw. Kalibiergesenk 34 an dem Trägerteil 2 anliegt, wird durch weiteres Ausfahren des Antriebskolbens 32 der untere Schlitten 24 so verschoben, dass auch das erste Präge- bzw. Kalibiergesenk 28 zur Anlage an dem Trägerteil 2 gelangt. Beim weiteren Ausfahren des Antriebskolbens 32 wird dann das Trägerteil 2 zwischen den beiden Präge- bzw. Kalibiergesenken 28 und 34 von beiden Seiten zentrisch geprägt. Durch eine derartige schwimmende Lagerung kann eine genaue und zentrierte Kalibrierung des Trägerteils 2 von beiden Seiten mit einem gemeinsamen Antrieb erfolgen.
  • In Figur 3 sind auch das Untergesenk 19, das durch einen Antrieb 35 vertikal bewegliche obere Haltegesenk 21 und eines der beiden ebenfalls vertikal beweglichen Biegegesenke 20 erkennbar. Auf dem oberen Schlitten 27 ist ein weiterer Antriebszylinder 36 angeordnet, durch den ein in dem zweiten Prägewerkzeug 32 integriertes und im Folgenden noch näher erläutertes Stanzwerkzeug betätigt werden kann.
  • Figur 4 zeigt eine Vorderansicht des Untergesenks 19, der beiden oberen Biegegesenke 20 und des dazwischen angeordneten Haltegesenks 21. Aus dieser Darstellung ist erkennbar, dass das obere Haltegesenk 21 einen vertikal beweglichen Schlitten 37 und ein an dessen Unterseite angeordnetes Halteteil 38 umfasst. auf. Die beiden Biegegesenke 20 weisen jeweils einen vertikal beweglichen Schlitten 39 und ein an dessen Unterseite um eine Horizontalachse drehbar angeordnetes unteres Schwenkteil 40 auf. An der Unterseite des Schwenkteils 40 ist ein im Querschnitt bogenförmiges Biegewerkzeug 41 um eine Horizontalachse schwenkbar befestigt. Die halbrunden Schwenkteile 40 sind über Halteplatten 42 schwenkbar an dem Schlitten 39 befestigt. Zur schwenkbaren Anordnung weisen die Halteplatten 42 an ihrer Innenseite einen Vorsprung zum Eingriff in eine bogenförmige Führungsnut 43 der Schwenkteile 40 auf. In dem oberen Haltegesenk 21 ist ein Stanzaggregat mit einem über ein Druckstück 44 betätigbaren Lochstempel integriert.
  • In Figur 5 ist der Innenaufbau des in Figur 4 linken Biegegesenks 20 mit dem über seitliche Führungen 45 verschiebbar geführten und durch den Antrieb 35 vertikal verfahrbaren Schlitten 39 und dem unteren Schwenkteil 40 und dem Biegewerkzeug 41 gezeigt. In dem unteren Schwenkteil 40 ist ein Stempel 46 mit einem unteren Stanzwerkzeug 47 verschiebbar geführt. Der Stempel 46 ist über ein in dem Schlitten 39 vertikal verschiebbar geführtes Druckstück 48 betätigbar. Zur Verbindung zwischen Stempel 46 und Druckstück 48 greift der Stempel 46 mit einer inneren Nase in eine kreisbogenförmige Nut 49 an einem unteren Teil des Druckstücks 48 ein. Die Verschiebung des Druckstücks 48 erfolgt über ein horizontal verstellbares Keilstück 50. Die Verbindung zwischen dem horizontal verstellbaren Keilstück 50 und dem Druckstück 48 ist derart ausgeführt, dass das Druckstück 48 durch horizontale Verstellung des Keilstücks 50 nach unten und oben bewegt werden kann. Durch den im Schwenkteil 40 angeordneten Stempel 46 mit dem Stanzwerkzeug 47 und das im Schlitten 39 angeordnete Druckstück 48 wird ein Stanzaggregat gebildet. Auch in dem rechten Biegegesenk 18 kann ein entsprechendes Stanzaggregat integriert sein.
  • Zur Herstellung des ersten Trägerteils 2 kann ein entsprechendes Rohr gemäß Figur 4 in das Untergesenk 19 eingelegt werden. Dann kann das obere Haltegesenk 21 mit dem unteren Halteteil 38 zur Klemmung des Rohrs abgesenkt werden. Auch die beiden Biegegesenke 20 können derart abgesenkt werden, dass diese gemäß Figur 5 zur Anlage an dem noch nicht gebogenen Rohr gelangen. Anschließend können über die beiden Führungsstangen 23 innere Stanzdorne oder Stanzplatten von beiden Seiten in das Rohrinnere eingeschoben werden. In einem nächsten Schritt können dann durch das in dem Haltegesenk 21 angeordnete Stanzaggregat und durch die in den Biegegesenken 20 integrierten Stanzaggregate entsprechende Löcher oder Durchbrüche in das noch nicht gebogene Rohr eingestanzt werden.
  • Nach dem Herausziehen der inneren Stanzdorne oder Stanzplatten kann das Rohr dann durch weiteres Herunterfahren der Biegesenke 20 gemäß Figur 6 gebogen werden. Dabei wird das Rohr an seinen beiden Seiten in dem Untergesenk 21 umgebogen und gegen zwei untere Gegengesenke 51 gedrückt, wobei sich die unteren Schwenkteile 40 der Biegegesenke 20 um eine Horizontalachse drehen. Anschließend können die Biegegesenke 20 wieder hochgefahren und die Gegensegmente 51 über die in Figur 1 gezeigten Stelleinrichtung 26 in Horizontalrichtung nach außen verschoben werden.
  • In Figur 7 ist das rechte Ende des rohrförmigen Trägerteils 2 mit dem rechten Biegegesenk 20, dem Präge- bzw. Kalibiergesenk 34 der in Figur 3 gezeigten Prägeeinrichtung 15, einer Stanz- und Prägeeinrichtung 52 und einem Aufweit- und Stanzdorn 53 zur Endbearbeitung der Enden des Trägerteils 2 dargestellt. Auch das rechte Biegegesenk 20 weist ein integriertes Stanzaggregat mit einem im Schwenkteil 40 angeordneten Stempel und einem im Schlitten 39 angeordneten Druckstück 48 zur Betätigung eines Stanzwerkzeugs 47 auf. Die Stanz- und Prägeeinrichtung 52 enthält vertikal bewegliche Prägegesenke 54, in denen Positionierbolzen 55 und Stanzwerkzeuge 56 angeordnet sind. Durch die Prägegesenke 54 mit den integrierten Stanzwerkzeugen 56 können die Enden des Trägerteils 2 in die in Figur 3 gezeigte Form mit den seitlichen Abflachungen 7 und den Stanzungen 8 gebracht werden.
  • Zur Bearbeitung der beiden Enden des Trägerteils 2 können die Aufweit- und Stanzdorne 53 mit Hilfe der in Figur 1 gezeigten Stelleinrichtungen 25 in die beiden offenen Enden des Trägerteils 2 eingeschoben werden. Wenn sich die beiden Biegegesenke 18 wieder in einer angehobenen Stellung befinden, können die beiden horizontal beweglichen Kalibiergesenke 28 und 34 dann in der zuvor im Zusammenhang mit der Figur 3 beschrieben Weise in die in Figur 8 gezeigte Kalibrierstellung verfahren werden. Aus Figur 8 geht hervor, dass an dem oberen Schlitten 27 ein Anschlag 57 angeordnet ist, der beim Zurückziehen des oberen Schlittens 27 zur Anlage an einem festen Anschlagteil 58 gelangt. Erst wenn der Anschlag 57 beim Zurückziehen des oberen Schlittens 27 und Öffnen des zweiten Präge bzw. Kalibriergesenks 34 zur Anlage an dem Anschlagteil 58 gelangt und dadurch stehenbleibt, wird auch der untere Schlitten 24 zum Öffnen des ersten Präge- bzw. Kalibiergesenks 28 in die in Figur 3 gezeigte Öffnungsstellung verschoben.
  • Aus Figur 9 geht hervor, dass in dem zweiten Kalibiergesenk 34 ein über den Antriebszylinder 36 betätigbarer Lochstempel 59 angeordnet ist. Dieser Lochstempel 59 ist über einen durch den Antriebszylinder 36 bewegbaren Schieber 60 betätigbar. Dadurch können in den Enden des Trägerteils 2 horizontale Löcher oder Aussparungen hergestellt werden.
  • Figur 10 zeigt eine Vorderansicht des rechten Gestells 16 der in Figur 1 gezeigten zweiten Fertigungsstation 5. Das entsprechend aufgebaute andere Gestell 16 ist nach vorne und zur Seite versetzt um 180° gedreht auf dem Träger 13 montiert. An dem Gestell 16 sind ein unteres Biegesenk 61 und ein mittels eines Zylinders 62 vertikal bewegliches oberes Biegegesenk 63 angeordnet. Das untere Biegegesenk 61 weist zwei um eine Horizontalachse drehbare Auflageteile 64 und 65 auf. Das rechte Auflageteil 65 ist über einen Schlitten 66 horizontal verstellbar geführt und kann über einen Antrieb 67 horizontal verschoben werden. Außerdem sind an dem Gestell 14 zwei entgegengesetzt schräge und einander gegenüberliegende Antriebszylinder 68 und 69 angeordnet. Der Antriebszylinder 68 gehört zu einem in Figur 12 dargestellten Dornmagazin 70 und der Antriebszylinder 69 dient zur Verschiebung eines in Figur 13 gezeigten Stanz- und Umformdorn 71.
  • Das in Figur 11 in einer Perspektive gezeigte Dornmagazin 70 weist einen verschiebbaren Schlitten 72 mit einem Aufweitdorn 73 und einem dazu parallelen Stanzdorn- und Umformdorn 74 auf. Durch Verschiebung des Schlittens 72 kann so entweder der Aufweitdorn 73 oder der Stanzdorn 74 über den Antriebszylinder 68 in das rechte Ende des rohrförmigen Trägerteils 3 eingeschoben werden.
  • An dem Gestell 14 ist ferner eine in Figur 12 dargestellte Stanz- und Prägeanordnung 75 angeordnet. In ähnlicher Weise wie die Kalibiereinrichtung 22 in der Fertigungsstation 5 weist auch diese Stanz- und Prägeanordnung 75 einen auf einem Unterteil verschiebbaren unteren Schlitten 76 und einen auf dem unteren Schlitten 76 verschiebbaren oberen Schlitten 77 auf. Auf dem unteren Schlitten 76 ist eine erste Prägebacke 78 mit mehreren nebeneinander angeordneten Prägestempeln 79 und 80 befestigt. An der Vorderseite des oberen Schlittens 77 ist eine zweite Prägebacke 81 mit mehreren den Prägestempeln 79 und 80 gegenüberliegenden Prägestempeln 82 und 83 angeordnet. Der obere Schlitten 77 ist durch einen am untern Schlitten 76 befestigten Antriebskolben verfahrbar. Auch hier sind also die beiden Prägebacken 78 und 81 schwimmend gelagert, so dass die beiden Prägebacken 78 und 81 mit den Prägestempeln 79 und 80 bzw. 82 und 83 durch einen gemeinsamen Antrieb zunächst nacheinander zur Anlage an dem Trägerteil 3 gebracht und anschließend gleichzeitig und zentriert zusammengefahren werden können.
  • In der ersten Prägebacke 78 ist ein seitlicher Stanzstempel 84 angeordnet. Außerdem sind in den Prägestempeln hier nicht erkennbare weitere Stanzstempel integriert. In den beiden Prägebacken 81 sind ferner senkrecht zur Klemmrichtung verschiebbare Klemmblöcke 85 und 86 angeordnet, durch welche die beiden Prägestempel 79 und 82 in einer vorderen Ausfahrstellung blockiert oder freigegeben werden können. Die Verstellung der Klemmblöcke 85 erfolgt durch zwei parallele Schubstangen 87 und 88, die über eine mittels eines Antriebs 89 verschiebbare Querstange 90 verbunden sind.
  • Aus der Teilansicht von Figur 13 geht hervor, dass sich die beiden Auflageteile 64 und 65 des unteren Biegegesenks 61 beim Herunterfahren des über einen Vertikalschlitten 91 verfahrbaren oberen Biegegesenks 62 und Eindrücken des Trägerteils 3 in das untere Biegegesenk 61 drehen.
  • Nach dem Biegen des Trägerteils 3 wird zum Umformen und Stanzen des linken Endes des Trägerteils 3 der linke Stanz- und Umformdorn 71 gemäß Figur 14 in das linke Ende des Trägerteils 3 eingeschoben. Dabei wird die in Figur 2 gezeigte Tulpe 9 an dem einen Ende des Trägerteils 3 geformt. Außerdem wird durch einen in dem unteren Biegegesenk 61 angeordneten Stanzdorn 92 das Loch 12 gestanzt. Der durch den Antriebszylinder 69 verschiebbare linke Stanz- und Umformdorn 71 dient also einerseits zur Herstellung der Tulpe 9 und andrerseits als innerer Gegenhalter zur Stanzen des in Figur 2 gezeigten Lochs 12. Der durch den Antriebszylinder 68 verschiebbare rechte Stanz- und Umformdorn 74 wird als inneres Gegenlager für das Stanzen und Formen des rechten Endes des Trägerteils 3 eingesetzt. Dadurch können z.B. mit Hilfe der in Figur 12 gezeigten Prägestempel 80 und 83 und den integrierten Stanzstempeln die in Figur 15 gezeigten Prägungen 93 und Löcher 94 hergestellt werden.
  • Anschließend kann der rechte Stanz- und Umformdorn 74 herausgezogen und der dazu parallele Aufweitdorn 73 durch Verschiebung des Schlittens 72 in Position für die Einführung in das rechte Ende des Trägerteils 3 gebracht werden. Durch Einschieben des Aufweitdorns 73 und Verschiebung der beiden in Figur 12 gezeigten Prägestempel 79 und 82 mit den integrierten Stanzstempeln kann dann das freie Ende des Trägerteils in seine Endform mit den Abflachungen 11 und der Stanzung 12 gebracht werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hinterachsträger
    2
    erstes Trägerteil
    3
    weitere Trägerteile
    4
    erste Fertigungsstation
    5
    zweite Fertigungsstation
    6
    Anschlussflächen
    7
    Abflachungen
    8
    Stanzungen
    9
    Tulpe
    10
    Enden der weiteren Trägerteile
    11
    Stanzungen
    12
    Löcher
    13
    Gestell
    14
    Biege- und Stanzeinrichtung
    15
    Prägeeinrichtung
    16
    Gestell
    17
    Biege- und Stanzeinrichtung
    18
    Prägeeinrichtung
    19
    Untergesenk
    20
    Biegegesenk
    21
    Haltegesenk
    22
    Führungen
    23
    Führungsstange
    24
    unterer Schlitten
    25
    Stelleinrichtung
    26
    Stelleinrichtung
    27
    oberer Schlitten
    28
    erstes Präge- bzw. Kalibriergesenk
    29
    Haltestück
    30
    Antriebszylinder
    31
    Halterung
    32
    Antriebskolben
    33
    Kupplung
    34
    zweites Präge- bzw. Kalibriergesenk
    35
    Antrieb
    36
    Antriebszylinder
    37
    Schlitten
    38
    Halteteil
    39
    Schlitten
    40
    unteres Schwenkteil
    41
    Biegewerkzeug
    42
    Halteplatten
    43
    Führungsnut
    44
    Druckstück
    45
    Führung
    46
    Stempel
    47
    Stanzwerkzeug
    48
    Druckstück
    49
    Nut
    50
    Keilstück
    51
    Gegengesenk
    52
    Stanz- und Prägeeinrichtung
    53
    Aufweit- und Stanzdorn
    54
    Prägegesenk
    55
    Positionierbolzen
    56
    Stanzwerkzeug
    57
    Anschlag
    58
    Anschlagteil
    59
    Lochstempel
    60
    Schieber
    61
    unteres Biegegesenk
    62
    Antriebszylinder
    63
    oberes Biegegesenk
    64
    Auflageteil
    65
    Auflageteil
    66
    Schlitten
    67
    Antrieb
    68
    Antriebszylinder
    69
    Antriebszylinder
    70
    Dornmagazin
    71
    Stanz- und Umformdorn
    72
    Schlitten
    73
    Stanzdorn
    74
    Aufweitdorn
    75
    Stanz- und Prägeanordnung
    76
    unterer Schlitten
    77
    oberer Schlitten
    78
    erste Prägebacke
    79
    Prägestempel
    80
    Prägestempel
    81
    zweite Prägebacke
    82
    Prägestempel
    83
    Prägestempel
    84
    Stanzstempel
    85
    Klemmblock
    86
    Klemmblock
    87
    Schubstange
    88
    Schubstange
    89
    Antrieb
    90
    Querstange
    91
    Vertikalschlitten
    92
    Stanzstempel
    93
    Prägungen
    94
    Löcher

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung eines aus einem ersten Trägerteil (2) und zwei weiteren Trägerteilen (3) bestehenden Hinterachsträgers (1) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trägerteil (2) in einer ersten Fertigungsstation (4) und die beiden weiteren Trägerteile (3) in einer zweiten Fertigungsstation (5) in jeweils einer einzigen Aufspannung gebogen, gestanzt, geprägt und fertigbearbeitet werden, wobei das erste Trägerteil (2) und die beiden weiteren Trägerteile (3) im Wechsel hergestellt werden.
  2. Vorrichtung zur Herstellung eines aus einem ersten Trägerteil (2) und zwei weiteren Trägerteilen (3) bestehenden Hinterachsträgers (1) eines Kraftfahrzeugs mit einer ersten Fertigungsstation (4) zur Herstellung des ersten Trägerteils (2) und einer zweiten Fertigungsstation (5) zur Herstellung der beiden weiteren Trägerteile (3), dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fertigungsstation (4) eine erste Biege- und Stanzeinrichtung (14) und eine erste Prägeeinrichtung (15) und die im Wechsel mit der ersten erste Fertigungsstation (4) arbeitende zweite Fertigungsstation (5) zweite Biege- und Stanzeinrichtungen (17) und zweite Prägeeinrichtungen (18) zur Fertigbearbeitung der Trägerteile (2, 3) in jeweils einer einzigen Aufspannung enthalten.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Biege-und Stanzeinrichtung (14) vertikal bewegliche Biegegesenke (20) mit um eine Horizontalachse schwenkbaren Biegewerkzeugen (41) enthält.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den Biegegesenken (20) der ersten Biege- und Stanzeinrichtung (14) ein Stanzaggregat mit einem über einen Stempel (46) betätigbaren Stanzwerkzeug (47) integriert ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Biege- und Stanzeinrichtung (14) ein vertikal verfahrbares Haltegesenk (21) enthält.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Prägeeinrichtung (15) schwimmend gelagerte und über einen gemeinsamen Antriebskolben (30) zusammen bzw. auseinander verfahrbare Präge- bzw. Kalibiergesenke (28, 34) enthält.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Präge-und Kalibriergesenk (34) ein durch einen Antriebzylinder (36) betätigbarer Lochstempel (59) angeordnet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Biege- und Stanzeinrichtungen (17) ein verfahrbares oberes Biegegesenk (63) und ein unteres Biegegesenk (61) mit zwei um eine Horizontalachse drehbaren Auflageteilen (64, 65) enthält.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Prägeeinrichtungen (18) ein Dornmagazin (70) mit einem Aufweitdorn (73) und einem Stanz- und Umformdorn (74) und eine Stanz- und Prägeanordnung (75) mit mehreren Prägestempeln (79, 80, 82, 83) enthalten.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestempel (79, 80, 82, 83) an schwimmend gelagerten und über einen gemeinsamen Antrieb zusammen bzw. auseinander verfahrbaren Prägebacken (78, 81) angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Prägestempeln (79, 80, 82, 83) Stanzstempel integriert sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dornmagazin (70) einen Schlitten (72) enthält, über den der Aufweitdorn (73) und der Stanz- und Umformdorn (74) verstellbar geführt sind.
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