Suchen

Axialformen

Rohrförmige und massive Bauteile erhalten durch Axialformen spanlos neue Zähne

| Redakteur: Dietmar Kuhn

Wer bei Leichtbau nur an Karosserien denkt, liegt falsch. Denn unter diesen werden viele massive und hohlförmige Teile verbaut, die ebenfalls einer Abmagerungskur unterzogen werden, beispielsweise Hohlwellen mit Verzahnungen. Sie werden auf Axialform-Anlagen hergestellt. Als führendes Unternehmen des Axialformens hat Felss das rekursive beziehungsweise frequenzmodulierte Axialformen entwickelt.

Firmen zum Thema

Bauteile wie diese verzahnte Welle (Muhr und Bender KG) werden oft im Autobau eingesetzt; mit dem rekursiven Axialformen lassen sich die Verzahnungen auch bei dünnen Wanddicken exakt herstellen. Bild: Kuhn
Bauteile wie diese verzahnte Welle (Muhr und Bender KG) werden oft im Autobau eingesetzt; mit dem rekursiven Axialformen lassen sich die Verzahnungen auch bei dünnen Wanddicken exakt herstellen. Bild: Kuhn
( Archiv: Vogel Business Media )

Bauteile, die Drehmomente übertragen müssen, finden sich im Automobilbau und anderen Industrien in vielfacher Anwendung. Meist sind solche Bauteile mit einer Außen-, gelegentlich auch mit einer Innenverzahnung versehen.

Konkretes Beispiel sind Wellen im Antriebsstrang, im Getriebe oder auch in der Lenkung von Automobilen. In der Regel sind Bauteile dieser Einsatzorte wegen der Gewichts-einsparung als Hohlwelle ausgeführt und haben fünf bis sieben unterschiedliche Außenverzahnungen, über die Länge verteilt (Bild 1 – siehe Bildergalerie).

Ausgangsmaterial ist dabei ein Rohr, das durch Rundkneten in seine Form gebracht wird. Auf den so hergestellten Rohlingen wird anschließ-end durch Axialformen die Verzahnung aufgebracht. Dafür hat Felss mit Aximus eine Axialformmaschinenbaureihe mit Werkzeugwechselsystem für maximal sechs Werkzeuge entwickelt.

Das Verfahren des Axialformens stellt sich so dar, dass das Umformwerkzeug, eine Matrize, axial gegen das eingespannte Werkstück gefahren wird (Bild 2). Auf der Innenseite des Matrizenkerns ist die Negativform des herzustellenden Werkstückes eingearbeitet. Diese wird von einer Armierung umgeben, in die der Kern eingepresst ist. Die Armierung spannt den belasteten Matrizenkern vor (Bild 3).

Auch sehr dünnwandige Bauteile lassen sich beim Axialformen umformen

Zu unterscheiden sind zwei Axialformverfahren – das konventionelle Axialformen und das rekursive Axialformen. Während beim konventionellen Axialformen die Zustellbewegung mit konstanter Geschwindigkeit erfolgt und es wegen der hohen Reibungs- und Verformungskräfte am Werkstück zwischen Matrize und Spanneinrichtung zu hohen axialen Druckbelastungen kommt, sind diese Kräfte beim rekursiven Axialformen wesentlich reduziert.

Denn beim rekursiven Axialformen, das auch als frequenzmoduliertes Axialformen bekannt ist und das eine patentierte Weiterentwicklung des konventionellen Axialformens ist, erfolgt auf eine schrittweise Vorschubbewegung eine inkrementell kleine, rückwärtsgerichtete – also rekursive – Bewegung. Durch die sequenzielle Schrittfolge aus Vorschub- und Rekursivbewegung wird die beaufschlagte Axialkraft wesentlich reduziert. Die Experten bei Felss sprechen von bis zu 40% weniger Kraftaufwand (Bild 4).

Rekursives Axialformen für sehr dünnwandige Bauteile

Ein weiterer Vorteil des rekursiven Axialformens ist der, dass damit auch sehr dünnwandige Bauteile umgeformt werden können, wogegen es bei den hohen Kräften des konventionellen Axialformens Probleme bei dünnen Wanddicken geben könnte. Bei Frequenzen von 10 bis 18 Hz werden somit Verzahnungsgeschwindigkeiten von 20 bis 30 mm/sec erreicht.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 256807)

Bild: Eroglu; Archiv: Vogel Business Media; Foto: Felss-Gruppe; ; Meusburger; picsfive - Fotolia; LVD; Reimann; Schuler; Trumpf; Delo; totalpics; Bülte; VdLB; Mack Brooks; Schall; J.Schmalz; Zeller + Gmelin; Okamoto Europe; Kempf Tools; Lantek; Simufact; IKT; Schöller Werk; Vollmer; Wirtschaftsvereinigung Stahl; © earvine95, pixabay; Thyssenkrupp; CWS; Stopa; © Koelnmesse GmbH / Michael Berger; Design Tech; Automoteam; MPA Stuttgart