Verfahren, Rohteil und Vorrichtung zum Schmieden von Kurbelkröpfungen

Abstract

 Verfahren, Rohteil und Vorrichtung zum Schmieden von Kurbelkröpfungen weisen die folgenden Merkmale auf: Ein Stababschnitt (27) wird gestaucht und das fließende Material so gelenkt, daß ein Rohteil entsteht, welches an beiden Seiten des gestauchten Abschnittes zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen (27a) hat. Um daraus das fertige Schmiedestück (27, 33) zu gestalten, wird der zwischen den exzentrischen Anstauchungen (27a) angeordnete Mittelteil des geschmiedeten Materials senkrecht zur Stauchrichtung und entgegen den Scheiteln der exzentrischen Anstauchungen (27a) gebogen. Während des Schmiedens ist der Stab (27) zwischen geteilten Matrizen (20, 21) eingeklemmt, weiche in oberen und unteren Matrizenhaltern (7, 18) befestigt sind. Die unteren Matrizenhalter (7) sind an Gelenkhebeln (5, 11) angelenkt, welche ihrerseits auf dem Untergestell (1, 2, 3) angelenkt sind. in diesem Untergestell (2, 22) ist ein Biegewerkzeug (23) befestigt. Die oberen Matrizenhalter (18) sind beweglich in einem Kopfstück (16) befestigt, weiches am Pressestößel montiert ist. In diesem Kopfstück (16, 24) ist ein Amboß (25) befestigt, weicher zwei gegenseitig auswechselbare Arbeitsflächen aufweist.

Beschreibung

[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, ein Rohteil und eine Vorrichtung zum Schmieden von Kurbelkröpfungen, insbesondere bei Kurbelwellen und ähnlichen Schmiedestücken.

[0002] Bekannt ist ein Verfahren zum Formen von Kurbelkröpfungen, welches auf beiderseitigem Stauchen eines Stababschnittes bei gleichzeitigem Biegen des Mittelteiles dieses Abschnittes beruht. Bei Anwendung dieses bekannten Verfahrens ist es nicht möglich, Kurbelkröpfungen herzustellen, die umfangreiche Vorsprünge an den Kurbelwangen auf der Seite der Kurbelwellenzapfen aufweisen. Solche Vorsprünge werden bis jetzt am Rohstab durch Drehen jener Stellen hergestellt, die in der fertigen Kurbel die Wellenzapfen und die Kurbelzapfen bilden sollen. So ein Drehen ist kostspielig und bewirkt Materialverlust. An den gedrehten Stellen sind Metallfasern durchgeschnitten, was die Festigkeit des Schmiedestückes ungünstig beeinflußt.

[0003] Es sind Vorrichtungen zum Schmieden von Kurbelkröpfungen durch Stauchen und Biegen eines Stabes bekannt, in welchen der Pressestößel mittels Gelenkhebeln mit den als Klemmbacken mit Formschluß ausgebildeten Stauchwerkzeugen verbunden ist, die sich quer zur Richtung des Pressestößelhubes bewegen. Die Gelenkhebel sind an einer Seite an einem am Pressestößel angeordneten Kopfstück, und an dem anderen Ende auf der Rückseite der Stauchwerkzeuge oberhalb der Teilungsebene der Klemmbacken angelenkt.

[0004] Aus der DE-PS 1,301 297 ist zum Beispiel eine Vorrichtung der oben erwähnten Art bekannt, in welcher die unteren Enden der Gelenkhebel an den oberen Stauchwerkzeughälften oberhalb der Teilungsebene dieser Werkzeuge angelenkt sind. Die Breite der Gelenkhebel entspricht dabei der Breite der Stauchwerkzeughälften.

[0005] So eine Gestaltung der Vorrichtung hat den Nachteil, daß wegen der Anlenkung der unteren Gelenkhebelenden lediglich auf einer Seite der Werkzeugteilungsebene während des Arbeitshubes ein Moment des Kräftepaares entsteht, welches die ungleichmäßige Belastung der einzelnen Gelenkhebel bewirkt. Die Werkzeuge haben deswegen eine Tendenz zum "Kippen". Bekanntlich steigt in solchen Vorrichtungen die Stauchkraft mit dem Ausschlag der Gelenkhebel. Mit diesem Ausschlag wächst aber auch die Differenz zwischen den Belastungen der einzelnen Gelenkhebel und des Kräftepaarmoments, das das "Kippen" der Stauchwerkzeuge bewirkt.

[0006] In der bekannten Vorrichtung sind die oberen Enden der Gelenkhebel lediglich an der unteren Fläche des Kopfstückes angelenkt. Während des Arbeitshubes entstehen deswegen Biegekräfte, die auf die Konstruktion des Kopfstückes einwirken.

[0007] In den bekannten Vorrichtungen konnte der gestauchte Stababschnitt lediglich in einer Richtung gebogen werden. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Schmieden der Kurbelkröpfungen zu ermöglichen, bei welchem seitlich der Kurbelwellenzapfen umfangreiche Vorsprünge an den Kurbelwangen entstehen.

[0008] Diese Aufgabe wird bei der Erfindung dadurch gelöst, daß während des Stauchens vor dem Biegen des Mittelteiles des gestauchten Abschnittes das fließende Material so gelenkt wird, daß an beiden Seiten des Mittelteiles des gestauchten Abschnittes zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen gestaltet werden, deren Scheitel in der zum beabsichtigten Biegen entgegengesetzter Rich^l tung orientiert sind.

[0009] Die Gestaltung der obengenannten Anstauchungen gestattet in den weiteren Schmiedevorgängen umfangreiche Vorsprünge an den Kurbelwangen seitens der Kurbelwellenzapfen zu erhalten. Diese Vorsprünge bilden entweder selbst Fliehgewichte, oder es werden Fliehgewichte an ihnen befestigt. In der fertigen Kurbelkröpfung haben dabei die Metallfasern einen völlig einwandfreien Verlauf.

[0010] Die Lenkung des gestauchten Materials zur Gestaltung der beiden Anstauchungen kann unter Anwendung unterschiedlicher Verfahren erfolgen.

[0011] Eines dieser Verfahren besteht darin, daß während des Stauchens der Mittelteil des gestauchten Stababschnittes quer zur Stauchbewegung und in zum beabsichtigten Biegen entgegengesetzter Richtung durchgesetzt, und der Mittelteil des durchgesetzten Materials in ein gabelförmiges Kaliber durchgedrückt wird. Beim Durchdrücken wird der Querschnitt des obengenannten Mittelteiles verjüngt.

[0012] Im erfindungsgemäßen Verfahren kann es vorteilhaft sein, wenn das sich während und nach dem Durchdrücken im Kaliber befindende Material so lange gepreßt wird, bis ein Teil dieses Materials aus dem Kaliber ausfließt.

[0013] Der aus den bisherigen Verfahren bekannten Arbeitsstufe des beiderseitigen Stauchens eines Stabes mit gleichzeitigem Biegen seines die Kurbel bildenden Mittelteiles ist - bei so einem Gestaltungsverfahren der zwei exzentrischen Anstauchungen - im erfindungsgemäßen Verfahren eine zusätzliche Arbeitsstufe vorgeschaltet, in welcher der Stab beiderseitig angestaucht und gleichzeitig sein Mittelteil in zum endgültigen Biegen der Kurbel entgegengesetzter Richtung durchgesetzt und der zentrale Teil in ein Kaliber durchgedrückt wird.

[0014] Ein anderes Gestaltungsverfahren der zwei exzentrischen Anstauchungen besteht darin, daß während des Stauchens auf einer Seite der Mantelfläche des gestauchten Abschnittes ein das Fließen des Materials begrenzendes Element angelegt wird, dessen Oberfläche mit der Mantellinie des Stabes übereinstimmt. Auf der gegenüberliegenden Seite wird der Mittelteil des gestauchten Materials in ein gabelförmiges Kaliber durchgedrückt. Beim Durchdrücken wird der Querschnitt des obengenannten Mittelteiles verjüngt.

[0015] Im erfindungsgemäßen Verfahren kann die Gestaltung der Kurbelkröpfungen entweder in einem Arbeitsgang erfolgen, oder man gestaltet zuerst aus dem Stab ein Rohteil, welches an allen Stellen, an welchen Kurbelkröpfungen angefertigt werden sollen, je zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen hat. Danach werden in einem separaten Arbeitsgang an diesem Rohteil ein oder mehrere Kurbelkröpfungen geschmiedet.

[0016] Gegenstand der Erfindung ist deswegen auch die Gestalt des oben erwähnten Rohteils in Form eines Stabes, der auf den Abschnitten, welche zur Gestaltung jeder Kurbelkröpfung bestimmt sind, auf einer Seite seiner Mantelfläche je zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen aufweist, die in einem gewissen Abstand voneinander liegen, und dessen Mantelfläche an den gegenüberliegenden Stellen entweder sattelförmig ist, oder mindestens teilweise in der Mantellinie des Rohstabes liegt.

[0017] Es ist verständlich, daß sowohl bei einer sattelförmigen Gestalt der den Anstauchungen gegenüberliegenden Mantelfläche, als auch bei einer Mantelfläche des Rohteils, die mindestens teilweise in der Mittellinie des Rohstabes liegt, auf diesen Mantelflächen gewisse Unebenheiten, zum Beispiel Preßgrate auftreten können. Derartige Unebenheiten bzw. Preßgrate haben keine Bedeutung bei der Umformung des Rohteiles zu fertigen Kurbelkröpfungen.

[0018] Das erfindungsgemäße Verfahren kann in verschiedenen bekannten Vorrichtungen nach einer gewissen Anpassung der Werkzeuge und Ausrüstung durchgeführt werden.

[0019] Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich besonders gut eine Vorrichtung, welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.

[0020] In dieser Vorrichtung - ähnlich wie bei den bekannten Konstruktionen - werden zwischen dem Kopfstück und dem Gestell zwei geteilte Stauchmatrizen angeordnet, in welchen das zu schmiedende Material beiderseitig eingeklemmt und durch gegenseitiges Bewegen dieser Matrizen quer zur Richtung des Pressestößelhubes gestaucht wird. In der Mittelzone zwischen den Stirnflächen beider Stauchmatrizen befinden sich ein Biegewerkzeug und ein Amboß, die zum Gestalten der Kurbel aus dem gestauchten Material dienen. Auf einer Seite der Matrizenteilungsebene sind die Stauchmatrizenhälften an Gelenkhebeln angelenkt, welche ihrerseits am Gestell gelagert sind. Diese gelenkig abgestützten Matrizenhälften werden mit den anderen Matrizenhälften, die sich auf der zweiten Seite der Matrizenteilungsebene befinden, über Mitnehmer gekoppelt.

[0021] In der oben erwähnten Konstruktion hat erfindungsgemäß der Amboß zwei Arbeitsflächen, die während des Arbeitshubes auswechselbar sind.

[0022] Es ist vorteilhaft, wenn die zwei auswechselbaren Arbeitsflächen des Ambosses derart ausgeführt sind, daß der eigentliche Amboß zusätzlich mit einem lösbaren Schmiedesattel ausgerüstet ist. Der Amboß kann aber auch zwei Arbeitsflächen haben, die mittels eines Revolverhalters gegeneinander ausgewechselt werden können.

[0023] Falls der Rohteil unter Anwendung einer Durchsetzung des Mittelteiles des gestauchten Stababschnittes gestaltet wird, ist es vorteilhaft, wenn in der Vorrichtung schräge Führungsstücke verwendet werden, die in Richtung des Ambosses zusammenlaufen. Auf diesen Führungsstücken sind Matrizenhälften, welche mittels Mitnehmern mit den gelenkig abgestützten Matrizenhälften gekoppelt sind, beweglich angeordnet.

[0024] Die Formung der Kurbelkröpfung und ihr Loslösen von den Werkzeugen wird durch eine Abziehvorrichtung erleichtert, deren Arme das Biegewerkzeug beiderseitig umfassen. Diese Arme der Abziehvorrichtung weisen Ausnehmungen auf, die zum Formen der Kurbelwangen seitlich von den Wellenzapfen dienen.

[0025] Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung wird das Lösen der Kurbelkröpfung von den Werkzeugen dadurch erleichtert, daß das Biegewerkzeug auf verschiebbaren Stützen ruht und in der Nähe des Ambosses Stößel angeordnet sind, die in Richtung des Biegewerkzeuges ausschiebbar sind.

[0026] Ungünstige Spannungen in der Konstruktion werden dadurch aufgehoben, daß die unteren Lagerungen der inneren Gelenkhebel, welche näher der Stauchzone angeordnet sind, an unteren Vorsprüngen der das Untergestell bildenden Balken abgestützt sind. Diese Balken haben die Gestalt eines langgezogenen Buchstabens H. Die oberen Lagerungen dieser inneren Gelenkhebel sind an den unteren Matrizenhaltern unterhalb der Matrizenteilungsebene angeordnet. Die äußeren Gelenkhebel, welche weiter von der Stauchzone entfernt sind, haben ihre unteren Lagerungen an Vorsprüngen abgestützt, die sich im oberen Teil der H-Balken befinden. Die oberen Lagerungen der äußeren Gelenkhebel befinden sich an den unteren Matrizenhaltern oberhalb der Matrizenteilungsebene. Bei so einer Konstruktion werden die das Untergestell bildenden Balken nicht gebogen. Diese Balken werden lediglich in Längsrichtung gezogen. Auf die Stauchmatrizen wirkt kein Kräftepaarmoment. Die Belastungen der Gelenkhebel sind gleichmäßiger verteilt, als bei bekannten Vorrichtungen.

[0027] In der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die inneren Gelenkhebel gabelförmig bzw. U-förmig gestaltet. Ihre Arme umfassen seitlich die unteren Matrizenhalter. Die Anwendung der gabelförmigen Gelenkhebel anstelle der aus der DE-PS 1 301 297 bekannten Gelenkhebel mit rechteckigem Umriß gestattet, die Lagerungsachse der Matrizenteilungsebene zu nähern. Das ist besonders günstig bei Vorrichtungen zum Schmieden von Kurbelwellen, und zwar aus zwei Gründen: Es gestattet, die Höhe der Vorrichtung zu reduzieren und bewirkt eine gleichmäßigere Belastung der Gelenkhebel.

[0028] Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung im offenen Zustand, ohne Werkzeugeinlagen, in der Seitenansicht teilweise geschnitten;

Fig. 2 die Vorrichtung im geschlossenen Zustand am Ende des Arbeitshubes;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A von Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie B-B von Fig. 2 (linke Seite) und einen Schnitt längs der Linie C-C von Fig. 1 (rechte Seite);

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie D-D von Fig. 1;

Fig. 6 bis 9 im Schnitt Werkzeugeinsätze für die Vorrichtung von Fig. 1 und 2 und das geschmiedete Material in vier aufeinanderfolgenden Formungsphasen;

Fig. 10 bis 13 die Werkzeugeinsätze und das geschmiedete Material im Schnitt jeweils längs der Linien E-E, F-F, G-G und H-H von Fig. 6 bis 9;

Fig. 14 im Schnitt die Werkzeugeinsätze und die geschmiedete Kurbelkröpfung nach dem Abheben von den Matrizen mittels der Abziehvorrichtung;

Fig. 15 Werkzeugeinsätze und die Kurbelkröpfung im Schnitt längs der Linie J-J von Fig. 14;

Fig. 16 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung im offenen Zustand, ohne Werkzeugeinlagen, in der Seitensicht teilweise geschnitten;

Fig. 17 bis 20 im Schnitt Werkzeugeinsätze für die Vorrichtung von Fig. 16 und das geschmiedete Material in vier aufeinanderfolgenden Formungsphasen;

Fig. 21 das erfindungsgemäße Rohteil in der Seitenansicht;

Fig. 22 das Rohteil im Schnitt längs der Linie i-i von Fig. 21;

Fig. 23 die auf den Matrizen ruhende geschmiedete Kurbelkröpfung nach dem Abziehen des Biegewerkzeuges;

Fig. 24 die Kurbelkröpfung und die Werkzeugeinsätze im Schnitt längs der Linie K-K von Fig. 23, wobei auf der linken Hälfte der Zeichnung das Biegewerkzeug und die Stößel in ihrer oberen Lage, und auf der rechten Seite - in ihrer unteren Lage gezeichnet sind.

[0029] Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht aus zwei Baugruppen, nämlich einer unteren und einer oberen.

[0030] Die untere Baugruppe hat als Untergestellt zwei Balken 1, deren Umriß einem langgestreckten Buchstaben H ähnlich ist. Diese Balken sind mit Distanzschrauben miteinander verbunden. Diese Balken 1 sind auf einer Platte 2 abgestützt. Jeder Balken 1 hat auf der oberen Fläche zwei Vorsprünge 1a und auf der unteren Fläche zwei weitere Vorsprünge 1b. An den unteren Vorsprüngen 1b sind zwei Querbalken 3 gehalten. An jedem dieser Balken 3 sitzt eine Lagerwalze 4. An jeder Lagerwalze 4 ist ein Gelenkhebel 5 angelenkt, der gabelförmig bzw. U-förmig gestaltet ist, was auf Fig. 5 sichtbar ist. Die untere Lagerfläche des Gelenkhebels 5 ist konkav-zylindrisch, dagegen sind die oberen Lagerflächen des Gelenkhebels 5 konvex-walzenförmig. Jeder Gelenkhebel ist mit zwei Verbindungsgliedern 6 mit den Lagerwalzen verbunden und gesichert (Fig. 3). Die Verbindungsglieder haben die Gestalt von Überlaschungen, deren Vorsprünge in entsprechende Ausnehmungen in den Lagerwalzen und den Gelenkhebeln eingreifen. An den oberen Armen 5a jedes Gelenkhebels 5 ist der untere Matrizenhalter 7 angelenkt. Der Anlenkpunkt jedes Matrizenhalters 7 am Gelenkhebel 5 befindet sich unterhalb der Matrizenteilungsebene. Der Matrizenhalter ist am Gelenkhebel 5 mittels Bolzen 8 (Fig. 5) gesichert. Zu jedem unteren Matrizenhalter 7 ist oberhalb der Matrizenteilungsebene beiderseitig je eine Lagerwalze 9 befestigt. Analoge Lagerwalzen 10 sind auf der oberen Fläche des Balkens 1 und am oberen Vorsprung 1a vorgesehen. Zwischen den Lagerwalzen 9 und 10 ist je ein Gelenkhebel 11 angeordnet. In der Vorrichtung ist also jeder untere Matrizenhalter an zwei Gelenkhebeln 11 und einen gabelförmigen Gelenkhebel 5 angelenkt und bildet mit ihnen und den Balken eine Parallelogrammführung.

[0031] An den Balkenenden sind hydraulische Zylinder 13 befestigt, die mittels Zugseilen mit den Matrizenhaltern 7 verbunden sind. Diese Zugseile werden durch Rollen 12 geführt. Die Zylinder 13 dienen zum Rückführen der Matrizenhalter in die Ausgangsstellung bis zum Anschlag 15.

[0032] Die obere Baugruppe der Vorrichtung besteht aus zwei oberen Balken 16, welche mit Distanzschrauben miteinander verbunden sind. Die Balken 16 sind mit zwei schrägen Führungsstücken 16a ausgerüstet, an welchen mittels Leisten 17 zwei obere Matrizenhalter 18 gleitend befestigt sind. Diese Matrizenhalter liegen in ihrer Ausgangsstellung an Anschlägen 19 an. Die Matrizenhalter weisen Vorsprünge 18a auf, welche als Mitnehmer dienen und während des Arbeitshubes mit den Vorsprüngen 7a des unteren Matrizenhalters 7 gekoppelt werden. Auf diese Weise werden die Matrizenhalter 7 und 18 gekoppelt. In die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 werden die Werkzeugeinsätze eingebaut, welche in Fig. 6 bis 13 dargestellt sind. In die unteren Matrizenhalter 7 werden die Werkzeugeinsätze 20, in die oberen Matrizenhalter 18 die Werkzeugeinsätze 21 eingebaut. An den an der Platte 2 angeordneten Halter 22 wird das Biegewerkzeug 23 befestigt. An dem Halter 24, welcher an dem Balken 16 angeordnet ist, ist der Amboß 25 zusammen mit dem abnehmbaren Schmiedesattel 26 befestigt.

[0033] Außer diesen Werkzeugen werden beim Schmieden von Kurbelwellen, die mehrere Kurbelkröpfungen aufweisen, noch weitere, in der Zeichnung nicht gezeigte Einsätze verwendet, welche die gegenseitige Winkelstellung der einzelnen Kurbelkröpfungen festlegen.

[0034] Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Im offenen Zustand legt man das zu schmiedende Material 27 in Form eines Stabes auf die unteren Werkzeugeinsätze 2₀ und setzt die Presse in Gang. In der Zeichnung ist der _Pr_essetisch mit 28 und der Pressestößel mit 29 bezeichnet. Während des Arbeitshubes pressen die oberen Matrizenhalter 18 auf die unteren Matrizenhalter 7. Wegen der Lotabweichung der Gelenkhebel 5 und 11 in Richtung der vertikalen Symmetrieebene, und wegen der beweglichen Anordnung der oberen Matrizenhalter 18, werden die linken und die rechten Matrizen in waagerechter Richtung gegeneinander bewegt. Der zwischen den Stirnflächen der zwei Werkzeugeinsatzpaare 20, 21 befindliche Stababschnitt wird gestaucht. Wegen der schrägen Stellung der Führungsstücke 16a der oberen Matrizenhalter 18 nähert sich der Schmiedesattel während des Arbeitshubes der Achse des Materials 27, was eine Durchsetzung in Richtung des Biegewerkzeuges 23 bewirkt. Der Mittelabschnitt des durchgesetzten Materials wird in ein gabelförmiges Kaliber im Biegewerkzeug 23 durchgedrückt. Dieses Kaliber verjüngt sich nach unten, und seine Breite im unteren Teil ist kleiner als der Durchmesser des geschmiedeten Ausgangsmaterials. Diese Durchdrückung bewirkt also eine Verjüngung des betreffenden Abschnittes in horizontaler Richtung. Während des Abfüllens des gabelförmigen Kalibers mit dem durchgedrückten Material und nach dieser Abfüllung wird das Meterial während des Arbeitshubes weiter von oben gepreßt. Das Material fließt teilweise aus dem Kaliber heraus und bildet zusammen mit dem weiter gestauchten Material an beiden Seiten des Biegewerkzeuges Anstauchungen 27a. So entsteht ein Rohteil der Kurbelkröpfung. Nun wird der Arbeitshub unterbrochen und der Schmiedesattel 26 nach einem kleinen Anheben des Pressestößels entfernt. Dann wird die Presse wieder in Gang gesetzt. Während des weiteren Arbeitshubes wird der Rohteil in zum Durchsetzen entgegengesetzter Richtung durch das Biegewerkzeug gebogen und weiter beiderseitig gestaucht. Der Schmiedevorgang endet, wenn die unteren Matrizenhalter 7 an den Balken 1 anliegen. Durch die Anstauchungen 27a entstehen an den Kurbelwangen 33 umfangreiche Vorsprünge 33a, welche über die Wellenzapfen in zur Kurbel entgegengesetzter Richtung hinausragen.

[0035] Die fertige Kurbelkröpfung wird während der Rückbewegung des Pressestößels aus den Werkzeugeinsätzen gezogen. Dazu dient die Abziehvorrichtung, deren Arme 30 das Biegewerkzeug 23 beiderseitig umfassen. In diesen Armen befinden sich Ausnehmungen 31, welche zur Formung der Kurbelwangen 33 seitlich des Wellenzapfens dienen. Diese Arme 30 der Abziehvorrichtung sind mittels Zugstangen 32 mit dem Balken 16 verbunden.

[0036] In der Ausführungsform gemäß Fig. 16 hat die untere Baugruppe der Vorrichtung eine analoge Konstruktion wie in der Vorrichtung gemäß Fig. 1, nur mit dem Unterschied, daß das Biegewerkzeug auf zwei Stützen ruht, welche seitlich verschoben werden können. Die obere Baugruppe ist dagegen unterschiedlich aufgebaut. Anstatt der schrägen Führungsstücke 16a sind in dieser Ausführungsform waagerechte Führungsstücke 16b für die Matrizenhalter 18 vorgesehen. Der Halter 24, der Amboß 25 und der Schmiedesattel 26 sind in analoger Weise eingebaut wie in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 und 6 bis 13. Bei so einem Aufbau ist die Höhe der oberen Baugruppe kleiner und deswegen ist auch die Höhe der gesamten Vorrichtung kleiner.

[0037] Nach dem Entfernen des Ambosses, des Schmiedesattels und des Biegewerkzeuges kann eine derartige Vorrichtung zum Stauchen verwendet werden.

[0038] Die auf den Figuren 16 bis 20, 23 und 24 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Im offenen Zustand (Fig. 16) legt man das zu schmiedende stabförmige Material 27 auf die unteren Werkzeugeinsätze 20 (Fig. 17) und setzt die Presse in Gang. In der Zeichnung ist der Pressentisch mit 28 und der Pressestößel mit 29 bezeichnet. Während des Arbeitshubes pressen die oberen Matrizenhalter 18 auf die unteren Matrizenhalter 7. Wegen der Lotabweichung der Gelenkhebel 5 und 11 in Richtung der vertikalen Symmetrieebene und wegen der beweglichen Anordnung der oberen Matrizenhalter 18, werden die linken und rechten Matrizen in waagerechter Richtung gegeneinander bewegt. Der zwischen den Stirnflächen der zwei Werkzeugeinsatzpaare befindliche Stababschnitt wird gestaucht. Während des Stauchens läßt der Schmiedesattel 26 einen Materialfluß nach oben nicht zu. Deswegen bleibt die Mantelfläche des Stabes auf dieser Seite nicht gewölbt. Lediglich an beiden Seiten des Schmiedesattels werden kleine Preßgrate geformt, die für die weitere Verarbeitung keine Bedeutung haben. Das gestauchte Material wird nach unten und an die Seiten geleitet. Wegen des Ausschlagens der Gelenkhebel 5 und 11 nähert sich das Material 27 während des Arbeitshubes an das Biegewerkzeug 23. Das gestauchte Material wird in sein gabelförmiges Kaliber durchgedrückt. Diese Durchdrückung bewirkt eine Verjüngung des betreffenden Abschnittes. Das Material fließt teilweise aus dem Kaliber heraus und bildet zusammen mit dem weiter gestauchten Material an beiden Seiten des Biegewerkzeuges Anstauchungen 27a. So entsteht ein Rohteil der Kurbelkröpfung, welcher in den Figuren 21 und 22 gezeigt ist. Nun wird der Arbeitshub unterbrochen und der Schmiedesattel 26 nach einem kleinen Anheben des Pressestößels entfernt. Dann wird die Presse wieder in Gang gesetzt. Während des weiteren Arbeitshubes wird das Rohteil in zu den Scheiteln der Anstauchungen 27a entgegengesetzter Richtung gebogen. Der Schmiedevorgang endet, wenn die unteren Matrizenhalter 7 an den Balken 1 anliegen. Durch die Anstauchungen 27a entstehen an den Kurbelwangen 33 umfangreiche Vorsprünge 33a, welche über die Wellenzapfen in zur Kurbel entgegengesetzter Richtung hinausragen.

[0039] Die fertige Kurbelkröpfung wird während eines zusätzlichen Pressehubes aus dem Kaliber des Biegewerkzeuges herausgezogen. In der oberen Baugruppe sind dazu zwei Stößel 34 vorgesehen, die nach unten herausragen, und in ihrer unteren Lage mit einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Riegel verriegelt werden können. Nach dem Öffnen der Presse werden diese Stößel heruntergezogen und verriegelt, die Stützen 35 des Biegewerkzeuges 23 werden zur Seite verschoben, und die Presse wird in Gang gesetzt. Die Stößel 34 drücken auf die obere Fläche des Biegewerkzeuges 23 und verschieben es nach unten. Nach dem Öffnen der Presse kann die fertige Kurbelkröpfung aus den Werkzeugeinsätzen 20 gehoben werden.

[0040] Die Gestaltung der Kurbelwellen kann auch anders verlaufen, als es oben anhand der Zeichnung beschrieben worden ist. Man kann nämlich zuerst das Rohteil anfertigen. Der . Arbeitsgang der Gestaltung dieses Rohteils endet etwa auf der Stufe, die auf den Figuren 7 oder 18 gezeigt ist. Dieses Rohteil stellt ein Halberzeugnis dar, das in beliebiger Zeit durch Stauchen und gleichzeitiges Biegen zu einer Kurbelwelle weiter verarbeitet werden kann. Diese Weiterverarbeitung kann in einer anderen schon bekannten Vorrichtung durchgeführt werden. Die auf dem Rohteil gefertigten Anstauchungen ermöglichen auf den Kurbelwangen die Ausbildung-umfangreicher Vorsprünge 33a, wobei in der Kurbel ein regelmäßiger Metallfaserverlauf gesichert ist.

[0041] Auf den Zeichnungen wurde der einfachste Fall der Gestaltung einer Kurbelwelle mit einer einzigen Kurbel dargestellt. Es ist naheliegend, daß gemäß der Erfindung auch Wellen mit mehreren Kurbeln hergestellt werden können. In diesem Fall hat das Rohteil an jeder Stelle, die zur Gestaltung der Kröpfung vorgesehen ist, zwei exzentrische Anstauchungen 27a. Diese Anstauchungen sind räumlich entsprechend zu den auf der Kurbelwelle geplanten Kröpfungen orientiert.

Ansprüche

1. Verfahren zum Schmieden von Kurbelkröpfungen, bei welchem ein Stababschnitt beiderseitig gestaucht und sein Mittelteil senkrecht zur Stauchrichtung gebogen wird, dadurch gekennzeichnet , daß während des Stauchens vor dem Biegen des Mittelteiles des gestauchten Stababschnittes das fließende Material so gelenkt wird, daß an beiden Seiten des gestauchten Stababschnittes zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen gestaltet werden, deren Scheitel in der zum beabsichtigten Biegen entgegengesetzter Richtung orientiert sind.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anstauchungen derart geformt werden, daß während des Stauchens der Mittelteil des gestauchten Stababschnitts in zum beabsichtigten Biegen entgegengesetzter Richtung durchgesetzt wird, und der Mittelteil des durchgesetzten Materials in ein gabelförmiges Kaliber durchgedrückt wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß während und nach dem Durchdrücken das sich im Kaliber befindende Material so lange gepreßt wird, bis ein Teil des Materials aus dem Kaliber ausfließt.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Anstauchungen derart geformt werden, daß während des Stauchens auf einer Seite der Mantelfläche des gestauchten Stababschnittes ein das Fließen des Materials begrenzendes Element angelegt wird, dessen Oberfläche mit der Mantellinie des Stabes übereinstimmt, und auf der gegenüberliegenden Seite der Mittelteil des gestauchten Materials in ein gabelförmiges Kaliber durchgedrückt wird.

5. Rohteil zum Schmieden von Kurbelkröpfungen, das die Form eines Stabes hat, nach dem Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß er auf den Abschnitten, welche zur Gestaltung jeder Kurbelkröpfung bestimmt sind, an einer Seite seiner Mantelfläche je zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen (27a) aufweist, die in einem gewissen Abstand voneinander liegen, und auf der anderen Seite an den gegenüberliegenden Stellen seine Mantelfläche sattelförmig ist.

6. Rohteil zum Schmieden von Kurbelkröpfungen, das die Form eines Stabes hat, nach dem Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es auf den Abschnitten, welche zur Gestaltung jeder Kurbelkröpfung bestimmt sind, an einer Seite seiner Mantelfläche je zwei exzentrisch bezüglich der Stabachse angeordnete Anstauchungen (27a) aufweist, die in einem gewissen Abstand voneinander liegen, und auf der anderen Seite an den gegenüberliegenden Stellen seine Mantelfläche mindestens teilweise in der Mantellinie des Rohstabes liegt.

7. Vorrichtung zum Schmieden von Kurbelkröpfungen auf Pressen, mit zwei zwischen dem Kopfstück und dem Untergestell angeordneten, das geschmiedete Material klemmenden und gegenüber dem Pressetisch quer zur Richtung des Pressestößelhubes beweglich gelagerten geteilten Matrizen, wobei in der Stauchzone zwischen den Stirnflächen der geteilten Matrizen das den Kurbelzapfen gestaltende Biegewerkzeug und der ihm zugeordnete Amboß angeordnet sind, und beide Matrizenhälften, welche sich auf einer Seite der Matrizenteilungsebene befinden, an Gelenkhebeln angelenkt sind, welche ihrerseits am Gestell gelagert sind, und diese Matrizenhälften mit den anderen Matrizenhälften, welche sich auf der anderen Seite der Matrizenteilungsebene befinden, mittels Mitnehmern gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet , daß der Amboß (25) zwei gegenseitig auswechselbare Arbeitsflächen hat.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß am Amboß (25) ein Schmiedesattel (26) lösbar befestigt ist.

9. Vorrichtung nach_'Anspruch 7, gekennzeichnet durch schräge Matrizenführungsstücke (16a), die in Richtung des Ambosses (25) konvergent zusammenlaufen und auf welchen die Matrizenhälften (18, 21) beweglich abgestützt sind, welche mittels Mitnehmern (7a,18a) mit den auf Gelenkhebeln (5, 11) abgestützten Matrizenhälften (7, 20) gekoppelt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Lagerungen der inneren Gelenkhebel (5), welche näher an der Stauchzone angeordnet sind, an Vorsprüngen (1b) im unteren Teil der das Untergestell bildenden Balken (1) gehalten sind, die oberen Lagerungen dieser inneren Gelenkhebel (5) an den unteren Matrizenhaltern (7) unterhalb der Matrizenteilungsebene angeordnet sind, die unteren Lagerungen der äußeren Gelenkhebel (11), welche weiter von der Stauchzone entfernt sind, an Vorsprüngen (1a) abestützt sind, welche sich im oberen Teil des Balkens (1) befinden, und die oberen Lagerungen dieser äußeren Gelenkhebel (11) an den unteren Matrizenhaltern (7) oberhalb der Matrizenteilungsebene angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die inneren Gelenkhebel (5) gabelförmig bzw. U-förmig gestaltet sind, wobei ihre Arme (5a) die unteren Matrizenhalter (7) seitlich umfassen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Abziehvorrichtung, deren Arme (30) das Biegewerkzeug (23) beiderseitig umfassen und die Kurbelwangen seitlich der Wellenzapfen formende Ausnehmungen (31) aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Biegewerkzeug (23) auf verschiebbaren Stützen ruht, wobei neben dem Amboß (25) Stößel (34) vorgesehen sind, die in Richtung des Biegewerkzeuges (23) ausschiebbar sind.

Zeichnung