用于材料的改型的多阶段的方法与流程

本发明涉及一种对金属如尤其钢或轻金属如尤其铝进行冷改型（kaltumformung）的多阶段的方法。借助于这样的多阶段的方法制造例如用于自行车踏板轴承（fahrradtretlager）的轴，该轴具有带有在该形状的区域中构造的内螺纹的端侧的锥体或端侧的多棱形状。

背景技术：

对于现有技术已知的用于制造自行车踏板轴承用的这样的轴的方法，通常在竖直或水平的多阶段压制上将待处理的工件改型成尽可能接近于期望的最终形状的预制形状。在此产生了盲孔形的碗部（napf），在该碗部中之后引入螺纹。为了在轴的纵侧的端部处产生内螺纹，在现有技术中已知，将该内螺纹借助于接下来的加工过程（该加工过程可以是切削或非切削）引入到轴端部中。该额外的过程是耗费的并且在此通常以中间布置的清洁过程为前提。此外该过程还是有问题的，因为在冷改型时不可避免的并且常常所期望的材料的冷硬化使得过程可靠的分离的产生螺纹变得困难。

对于另外一种在现有技术中已知的方法，在通常多阶段的改型过程中借助于在改型设备处布置的或集成的小型电机来产生内螺纹。小型电机在此具有非常高的转速和高的转矩并且驱动螺纹攻（gewindebohrer）或螺纹丝锥（gewindeformer），其在轴的端部区域中产生期望的内螺纹。为此需要，在多阶段的改型过程中设置至少一个自由的改型阶段，在该改型过程中转动待设有螺纹的工件并且将其带到适合的位置中，在该位置中利用描述的电机和螺纹攻或螺纹丝锥在该改型机器的节拍内产生内螺纹。对于这样的方法不利的是，一方面需要自由的改型阶段（其增大了制造时间）并且另一方面如果与完成件的外部区域的柱状精准的定型有偏差的形状被构造成例如多棱形状或锥度或类似的并且该与精准的柱状的定型有偏差的形状在改型过程中在产生用于内螺纹的碗部之后产生，该方法是不可使用的。在该情形中，之前形成的碗部通过下面的外部区域的改型而变形。因此接下来集成的如同在该方法中所说明的螺纹制造是不可能的或至少变难了。为了产生期望的内螺纹在该情形中需要在外部区域的改型后的分离的过程。这通常需要碗部的扩孔和将螺纹附加地引入到该扩孔的碗部中。

技术实现要素：

根据开头所提的现有技术，本发明的目的在于，提供一种开头所提方式的方法，对于该方法在产生碗部和在碗部的侧壁处构造的内螺纹后还实现了用于产生期望的外轮廓例如多棱形状或锥度的接下来的改型，该方法在此在相比较小的工具成本的情况下实现了改型工具的较高的寿命。

为了实现该目的，本发明提出了一种带有权利要求1的特征的方法。

对于这样的多阶段的方法在改型方法的第一阶段的框架中，碗部和在碗部中构造的内螺纹在集成的过程内如下地以与理论形状有偏差的盈余尺寸产生，即使得内螺纹的盈余尺寸在多阶段的改型方法的第二阶段中在端部区域的外部区域的改型的情况下变小，使得期望的螺纹尺寸通过外部直径以及由此同时碗部的直径的规格尺寸的减少而产生。

这接下来在用于自行车踏板轴承的轴的示例上被阐述。该期望的内螺纹具有m8x1的尺寸。在踏板轴承轴外侧的端部区域应具有12.73mm的扳手宽度，在此相对于中间轴线锥状2°。在多阶段的过程中，在第一阶段中带有螺纹的碗部以盈余尺寸例如m9x1被成形。对于自行车踏板轴承轴的端部区域的外轮廓的接下来的改型，该带有螺纹的碗部在外部直径中减少成使得在此在碗部内构造的螺纹同时减少。该改型程度在此相应于之前以盈余尺寸构造的螺纹相对于期望的螺纹的比值。改型程度越大（即外部直径的规格尺寸的减少越大），在第一过程中产生的带有盈余尺寸的螺纹与目标螺纹的大小之间的区别也越大。

尤其可特别优选地设置成，在第二阶段中端部区域改型成多边形的横截面形状。

备选地可特别优选地设置成，在第二阶段中端部区域改型成锥状的形状。

此外可特别优选地设置成，在第二阶段中端部区域改型成多边形的锥状的形状。

借助于这样的根据本发明的方法，根据待产生的产品例如自行车踏板轴承轴的设定，可以以具有或者以多边形的横截面形状、以锥状的形状的端部区域或者端部区域的组合的形状的端部区域的形式来制造多边形和在多边形中构造的锥度。

此外可特别优选地设置成，在第一阶段中盲孔形的碗部改型成多边形的或锥状的和/或柱状的形状。

另外可特别优选地设置成，成形的盲孔形的碗部在第二阶段中由柱状的形状改型成多边形的、如有可能锥状的形状。

最后可特别优选地设置成，成形的盲孔形的碗部在第二阶段中由多边形的形状改型成柱状的、如有可能锥状的形状。

在第一方法阶段中，盲孔形的碗部的相应的形状的产生取决于应如何地在第二方法阶段中成形出端部区域的外部区域。这样可例如为了产生在最终产品中带有螺纹的近似圆形的碗部，而在第一方法阶段中应用用于产生碗部的多棱冲头。在此带有螺纹的碗部的棱边的数量相应于在第二阶段中产生的端部区域的外部的形状的棱边的数量。

当例如在第一方法步骤中，碗部柱状地被引入到工件的端部中时，这样以多棱形的形状的端部区域的外部直径的改型将导致带有同样的数量的棱边的碗部。

附图说明

根据附图示出并在下面更详细地阐述了该方法步骤。

其中：

图1示出了第一方法步骤的示意图；

图2示出了在第一和第二改型阶段之间在碗部内产生内螺纹的图示；

图3示出了工件的端部区域的改型，包括内螺纹的直径的减小；

图4示出了最终产品和待与最终产品连接的带有头部和螺纹的螺纹件的示意图。

参考标记列表

1轴

2端部区域

3碗部

4在3中的螺纹。

具体实施方式

在图中示出了用于对材料、如金属或轻金属进行冷改型用来产生柱状的零件的多阶段的方法的阶段。例如使用了用于产生自行车踏板轴承用的轴1的这样的多阶段的方法。

这样的轴1具有带有螺纹孔的多棱形的和必要时锥状的端部区域2。在此端部区域2借助于多阶段压制在第一阶段中压制出与期望的理论形状接近的预制形状（该预制形状相对于理论形状尤其关于直径或外面的横截面形状且关于碗部具有盈余尺寸）。该方法的第一阶段示意性地在图1中示出。

在此可如由图1中可见地，同时地或备选地还及时地将盲孔形的碗部3成形到端部区域2中。如由图2可见地，将螺纹4成形到盲孔形的碗部3中。根据本发明端部区域2的外轮廓和螺纹4和盲孔形的碗部3具有与理论形状偏离的盈余尺寸。通过在本方法的第二阶段中的改型，不仅端部区域2连同带有螺纹4的碗部3径向向内地改型直到到达理论形状。在此基于之前产生的该区域的形状实现了外直径或外部的横截面形状的规格尺寸的减少。借助于这样的方法，即螺纹4和盲孔形的碗部3在第一过程步骤中产生以相应于接下来的改型程度来定尺寸的盈余尺寸。当在该方法的第二改型阶段中产生相应于期望的最终形状的端部区域2（该最终形状可以是例如多棱形状或带有锥体的柱状的形状）时，该盈余尺寸被减少到理论尺寸。

在此如有可能在本方法的第二阶段中的该改型还可影响或改变碗部3和在碗部3内的螺纹4的形状。即当在第一阶段中柱状地实现碗部3的成形时，如果端部区域2设有多棱形状，那么该改型在第二阶段中引起了多棱形的碗部3。如果这不是期望的，那么碗部3在第一阶段中的产生必须以与外部的最终形状具有相同的数量的棱边的冲头来实现，使得碗部3通过端部区域2改型成多棱形状而在本方法的第二阶段中改型成柱状的碗部3。

本发明不局限于这些实施例，而是在公开内容的框架中多方面可变。

所有在说明书和/或附图中公开的单个或组合特征视为对于本发明来说重要的。