Umformtechnische Herstellung gebauter Nockenwellen für schwere Nutzfahrzeuge

Autor: Alexander Kirchhoffer

ISBN: 978-3-941416-30-7

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2009

Herausgeber der Reihe: Bernd-Arno Behrens

Band-Nr.: IFUM 02/2009

Umfang: 129 Seiten, 105 Abbildungen

Schlagworte: Welle-Nabe-Verbindung, Polygonprofil, Kreiskeilprofil, gebaute Nockenwelle, schwere Nutzfahrzeugmotoren, Präzisionsschmieden, Innenhochdruckfügen

Kurzfassung: Eine konkrete Herausforderung an Welle-Nabe-Verbindungen im Motorenbau sind so genannte gebaute Nockenwellen. Diese besitzen im Vergleich zu einstückigen Nockenwellen Gewichtsvorteile, sowie den Vorteil der höheren Flexibilität bzw. Modularität in ihrer Auslegung. Nach dem innovativen Ansatz der im Rahmen dieser Arbeit vorgestellten Fertigungsprozesskette für gebaute Nutzfahrzeugnockenwellen wird das klassische Innenhochdruckfügen entsprechend weiter entwickelt. Hierbei kommt dem unrunden kreiskeil- bzw. polygonförmigen Nabenprofil eine zentrale Bedeutung zu. Zur Gewährleistung des übertragbaren Drehmomentes und zur Reduktion der Bauteilkosten besteht die Forderung, dass die schmiedetechnisch gefertigten Nockenscheiben mit unrunder Nabenkontur nach dem Schmiedeprozess in Einbauqualität vorliegen. Auf eine spanende Bearbeitung der Fügeflächen soll zukünftig verzichtet werden (weder an den Nockenscheiben noch am Tragrohr). Die schmiedetechnische Herstellung der unrunden Nockenscheibeninnenprofile führt in Kombination mit dem Innenhochdruckfügen zu einer erheblichen Verkürzung der gesamten Prozesskette und damit zur Einsparung von Produktionskosten. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Nachweis der Konzepttauglichkeit der umformtechnisch hergestellten Unrundprofilverbindungen erbracht und eine neue Montagelinie für die Großserienfertigung konzipiert.