Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Bauteiles, insbesondere einer Nockenwelle für eine Kolbenmaschine sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines hohlen Bauteils und ein entsprechendes hohles Bauteil.

Nockenwellen für Kolbenhubmaschinen werden u. a. als hohle Bauteile hergestellt und in modernen Verbrennungsmotoren meist im Zylinderkopf gelagert. Bei derartigen Motoren ist beispielsweise die Lage der Zylinderkopfschrauben zur Befestigung des Zylinderkopfs am Motorblock aufgrund der mechanisch-thermischen Belastung vorgegeben. Um eine kompakte Bauweise derartiger Verbrennungsmotoren zu gewährleisten, können die Zylinderkopfschrauben durch eingebaute Nockenwelle verdeckt werden, so dass die Nockenwelle ausgebaut werden muss, um die Zylinderkopfschrauben zu erreichen und den Zylinderkopf zu montieren. Um dies zu vermeiden, wurden im Stand der Technik sogenannte Schraubenfreigänge vorgeschlagen, bei denen es sich im Wesentlichen um Einbuchtungen oder Si- cken handelt, die einen freien Zugang eines Werkzeugs zu den Zylinderkopfschrauben ermöglichen, selbst dann, wenn die Nockenwelle eingebaut ist.

Bei der Herstellung einer Nockenwelle als hohles Bauteil durch Innenhochdruckumformen wird durch das Einbringen derartiger Schraubenfreigänge der Umformgrad in dem entsprechenden Bereich so hoch, dass die Mate albe lastung zu einem Bauteilversagen bei Torsionsbelastung führen kann.

In der Gebrauchsmusterschrift DE 201 16 112 U1 wird eine Nockenwelle mit Einbuchtungen vorgeschlagen, wobei diese Nockenwelle als hohles Bauteil ausgebildet ist und das entsprechende Nockenwellenrohr in der Rohrwandung eingepresste, nicht das Rohr umlaufende Einbuchtungen aufweist. In diesem Deformationsbereich ragt die Rohrwandung nicht über den vorgegebenen Ursprungsrohrdurchmesser hinaus und bildet einen sogenannten Schraubenfreigang. Eine vergleichbare Nockenwelle ist ebenfalls aus der Druckschrift CH 695 789 A5 bekannt. Bei diesen Nockenwellen werden die Schraubenfreigänge in einem separaten Fertigungsschritt vor dem Aufschieben und Befestigen der Nocken in die Rohrwand eingepreßt. Hierzu werden mehrere Formstempel in Haltewerkzeugen radial zur Nockenwelle bewegbar gelagert. Gemäß einem anderen Vorschlag aus der WO 2004/082863 A1 werden Schraubenfreigän- ge beim Fügen der Nocken eingebracht. Bei dieser Variante wird die Nockenwelle durch Innenhochdruckumformung hergestellt, wobei in einem ersten Schritt das Werkzeug geschlossen wird und anschließend ein Stempel in das Werkstück eingedrückt wird, um einen Schraubenfreigang auszuformen. Hierbei ist es notwendig, dass ein Innendruck in dem Bauteil als Gegenhaltekraft aufrechterhalten wird. Weiterhin ist der Formstempel in seiner Größe hinsichtlich der Freigängigkeit im Werkzeug begrenzt und der Übergangsbereich zwischen dem Schraubenfreigang und der übrigen Nockenwelle lässt sich nur schwer ausbilden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Bauteils sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines hohlen Bauteils und ein entsprechendes hohles Bauteil zu schaffen, wobei das hohle Bauteil in einfacher und kostengünstiger Weise mit großer konstruktiver Freiheit herstellbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Bauteils, insbesondere einer Nockenwelle für eine Kolbenhubmaschine, aus einem hohlen Halbzeug durch Innenhochdruckumformen, wobei ein Wandabschnitt des Halbzeugs vor dem Innenhochdruckumformen plastisch verformt wird. In bevorzugter Weise werden gegenüberliegenden Wandabschnitte des Bauteils durch das anschließende Innenhochdruckumformen ausgebildet werden.

Weiterhin wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Bauteils, insbesondere einer Nockenwelle für eine Kolbenhubmaschine, aus einem hohlen Halbzeug, wobei zwischen gegenüberliegenden ersten und zweiten Wandabschnitten des Bauteils ein dritter Wandabschnitt des Halbzeugs plastisch verformt wird, und die gegenüberliegenden ersten und zweiten Wandabschnitte während der plastischen Verformung des dritten Wandabschnitts abgestützt werden. In bevorzugter Weise wird der dritte Wandabschnitt des Halbzeugs vor einem Innenhochdruckumformen plastisch verformt. Die gegenüberliegenden Wandabschnitte des Bauteils werden durch das anschließende Innenhochdruckumformen ausgebildet. Diese gegenüberliegenden Wandabschnitte werden vorzugsweise als ebene Wandabschnitte des Bauteils ausgebildet.

Weiterhin wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines hohlen Bauteils, insbesondere einer Nockenwelle für eine Kolbenhubmaschine, aus einem hohlen Halbzeug in einem Werkzeug , wobei das Werkzeug ein erstes und zweites Werkzeugteil aufweist, die relativ zu einander bewegbar sind und das erste Werkzeugteil als Formstempel ausgebildet ist zum Formen des eines Wandabschnitts beim Schließen des Werkzeugs, wobei das erste oder zweite Werkzeugteil bezüglich einer Mittenachse gegenüberliegende erste und zweite ebene Formabschnitte , die sich jeweils von einer Teilungsebene des Werkzeugs ausgehend in Richtung einer Schließbewegung des Werkzeugs erstrecken.

In bevorzugter Weise weist das erste Werkzeugteil die gegenüberliegenden ersten und zweiten ebenen Formabschnitte auf.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erstrecken sich die ersten und zweiten ebenen Formabschnitte jeweils von der Teilungsebene des Werkzeugs ausgehend bis zu einer Mittelebene des Werkzeugs.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind der erste und der zweite ebene Formabschnitt parallel zueinander ausgebildet sind. Vorzugsweise weisen der erste und der zweite ebene Formabschnitt jeweils gleichen senkrechten Abstand zu der Mittenachse des Bauteils auf.

Vorzugsweise ist der senkrechte Abstand des ersten und zweiten ebenen Formabschnitts ein maximaler senkrechter Abstand von der Mittenachse in dem Abschnitt des Bauteils.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Werkzeug als Innenhochdruckumform- Werkzeugs mit einem Formhohlraum ausgebildet.

In bevorzugter Weise werden gegenüberliegende ebene Wandabschnitte des Bauteils durch das anschließende Innenhochdruckumformen im Bereich der Teilungsebene des Innen- hochdruckumform-Werkzeugs ausgebildet.

Weiterhin wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines hohlen Bauteils, insbesondere einer Nockenwelle für eine Kolbenhubmaschine, aus einem hohlen Halbzeug durch Innenhochdruckumformen in einem Formhohlraum eines Innenhochdruckumform-Werkzeugs , wobei das Innenhochdruckumform- Werkzeug ein erstes und zweites Werkzeugteil aufweist, die relativ zu einander bewegbar sind und in einer geschlossen Position den Formhohlraum definieren, und das erste Werkzeugteil als Formstempel ausgebildet ist zum Formen des eines Wandabschnitts beim Schließen des Innenhochdruckumform-Werkzeugs.

Weiterhin wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein hohles Bauteil, das sich in Richtung einer Mittenachse erstreckt, wobei zumindest ein Abschnitt des Bauteils bezüglich der Mittenachse gegenüberliegende erste und zweite ebene Wandabschnitte aufweist, und in Umfangsrichtung zwischen dem ersten und zweiten ebene Wandabschnitte ein dritter Wandabschnitt ausgebildet ist, wobei ein senkrechter Abstand des dritten Wandabschnitts von der Mittenachse kleiner als ein senkrechter Abstand des ersten und zweiten ebenen Wandabschnitts von der Mittenachse ist.

Vorzugsweise sind der erste und der zweite ebene Wandabschnitte parallel zueinander ausgebildet.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen der erste und der zweite ebene Wandabschnitte jeweils gleichen senkrechten Abstand zu der Mittenachse auf.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der senkrechte Abstand des ersten und zweiten ebenen Wandabschnitts ein maximaler senkrechter Abstand von der Mittenachse in dem Abschnitt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine erste Ebene, die senkrecht zu dem ersten und zweiten ebenen Wandabschnitt ist, senkrecht zu einer zweiten Ebene angeordnet, welche senkrecht zu dem dritten Wandabschnitt ist.

Bei einem hohlen Bauteil gemäß einem Ausführungsbeispiel schneiden sich die erste und zweite Ebene in der Mittenachse.

Vorzugsweise sind der erste und der zweite ebene Wandabschnitt in Umfangsrichtung durch einen bogenförmigen vierten Wandabschnitt verbunden.

Vorzugsweise sind der erste und der dritte Wandabschnitt und der zweite und der dritte Wandabschnitt in Umfangsrichtung jeweils durch einen bogenförmigen fünften Wandabschnitt verbunden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein senkrechter Abstand der bogenförmigen Wandabschnitte zu der Mittenachse gleich einem maximalen senkrechten Abstand von der Mittenachse in dem Abschnitt.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Nockenwelle, insbesondere für eine Kolbenhubmaschine, die ein hohles Bauteil umfasst, wobei der dritte Wandabschnitt als reduzierter Bereich ausgebildet ist. Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 schematisch die Vorrichtung zur Herstellung des hohlen Bauteils mit einem Innen- hochdruckumformwerkzeug im geöffneten Zustand und eingelegtem Halbzeug,

Fig. 2 schematisch die Vorrichtung zur Herstellung des hohlen Bauteils mit dem Innen- hochdruckumformwerkzeug im geschlossenen Zustand und ausgeformten hohlen Bauteil,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung zur Herstellung des hohlen Bauteils in geschlossenem Zustand,

Fig. 4 das Halbzeug H in einem Längsschnitt mit dem ersten Werkzeug in einem geöffneten Zustand,

Fig. 5 das Halbzeug H mit dem ersten Werkzeug im geschlossenen Zustand,

Fig. 6 das hohle Bauteil mit dem ersten Werkzeug im geschlossenen Zustand nach dem Innenhochdruck umformen,

Fig. 7 im Querschnitt des hohlen Bauteils gemäß dem Ausführungsbeispiel, und

Fig. 8 einen Querschnitt eines hohlen Bauteils gemäß dem Stand der Technik.

In der Fig. 1 ist schematisch das Innenhochdruckumform-Werkzeug 11 zur Herstellung des hohlen Bauteils im geöffneten Zustand gezeigt. Diese schematische Darstellung des Innen- hochdruckumformwerkzeugs 11 zeigt einen Querschnitt mit eingelegtem Hohlhalbzeug H. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird das Halbzeug H als rohrförmiger hohler Stahlkörper bereitgestellt. Die schematische Darstellung des Halbzeugs H gibt hierbei nicht die tatsächliche Wandstärke wieder.

Das Innenhochdruckumformwerkzeug 11 umfasst im Wesentlichen ein erstes Werkzeugteil 12 und ein zweites Werkzeugteil 13. Das erste Werkzeugteil 12 ist als Oberwerkzeug mit Stempel ausgebildet, während das zweite Werkzeugteil 13 als Unterwerkzeug dient. Das erste und zweite Werkzeugteil definieren in ihrer geschlossenen Position den Formhohlraum 10, in dem das Halbzeug H in das hohle Bauteil in Form einer Nockenwelle umgeformt wird. Das erste Werkzeugteil umfasst hierzu einen ersten Formabschnitt 14 und einen zweiten Formabschnitt 15, die sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken. In dem Ausführungsbeispiel sind hier die gegenüberliegenden Formflächen des Formhohlraums als para- lele Ebenen ausgebildet. Diese Formflächen gehen in die weiteren Formflächen des Formhohlraums über, wobei ein Stempelbereich gebildet wird.

Beim Schließen des Innenhochdruckumformwerkzeugs verformt der Stempelbereich des ersten Werkzeugteils 12 das Halbzeug H, so dass ein Wandabschnitt 3 ausgebildet wird, dessen Abstand von der Mittenachse A kleiner ist als der Abstand der übrigen Wandabschnitte von dieser Mittenachse. Dieser Wandabschnitt 3 ist somit als querschnittsreduzierter Bereich ausgebildet und dient bei einer entsprechend hergestellten Nockenwelle als Schraubenfreigangsbereich.

Der Grad der Umformung wird in den Figuren 1 und 2 in dem ersten Werkzeugteil 12 durch die unterbrochene Linie oberhalb der Formfläche illustriert. Diese unterbrochene Linie entspricht der theoretischen Kontur des Halbzeugs H ohne eine Umformung bzw. entspricht diese unterbrochene Linie im Wesentlichen der Innenfläche des Werkzeugs 11 außerhalb des zu bildenden Schraubenfreigangsbereichs. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, erfolgt ein kontinuierlicher Übergang von den Wandabschnitten 1 und 2 über die Wandabschnitte 5 zum Wandabschnitt 3, wobei der Abstand der Außenkontur dieser Wandabschnitte zu der Mittenachse stets kleiner oder gleich dem Maximalabstand bzw. dem Ausgangsabstand der Außenkontur des Halbzeugs H zur Mittenachse A.

Nach dem Schließen des Formwerkzeugs und der plastischen Verformung des genannten Wandabschnitts 3 erfolgt die Innenhochdruckumformung des Halbzeugs H zu der Nockenwelle, wie dies in Fig. 2 schematisch dargestellt ist.

Das Ausführungsbeispiel zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Bauteils, insbesondere einer Nockenwelle für eine Kolbenhubmaschine, aus einem hohlen Halbzeug H durch Innenhochdruckumformen. Ein Wandabschnitt 3 des Halbzeugs H vor dem Innen- hochdruckumformen plastisch verformt wird. Gegenüberliegende ebene Wandabschnitte 1 , 2 des Bauteils werden das anschließende Innenhochdruckumformen ausgebildet werden.

Mit dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel wird ein hohles Bauteil aus dem Halbzeug H ausgebildet, wobei der Wandabschnitt 3 als querschnittsreduzierter Bereich durch die plastische Verformung ausgebildet wird. Während dieser plastischen Verformung werden die benachbarten Wandabschnitte 1 und 2 abgestützt, so dass diese nicht in Richtung quer zur Verformungsrichtung des dritten Wandabschnitts ausweichen und sich ein kontinuierlicher Übergang durch die Wandabschnitte 5 bildet. Nach der plastischen Verformung des Wandabschnitts 3 zusammen mit den benachbarten Wandabschnitten 5, wie diese in den Figuren gezeigt sind, erfolgt das Innenhochdruckumformen um das fertige Bauteil auszubilden.

Das Ausführungsbeispiel zeigt weiterhin die Vorrichtung zur Herstellung eines hohlen Bauteils, insbesondere einer Nockenwelle für eine Kolbenhubmaschine, aus einem hohlen Halbzeug H durch Innenhochdruckumformen in einem Formhohlraum 10 eines Innenhochdruckumform-Werkzeugs 1 . Das Innenhochdruckumform-Werkzeug 1 1 weist ein erstes und zweites Werkzeugteil 12,13 auf, die relativ zu einander bewegbar sind und in einer geschlossen Position den Formhohlraum 10 definieren. Das erste Werkzeugteil 12 ist als Formstempel ausgebildet zum Formen eines Wandabschnitts 3 beim Schließen des Innenhochdruckumform-Werkzeugs. Mittels dieser Vorrichtung werden gegenüberliegende ebene Wandabschnitte 1 ,2 des Bauteils durch das anschließende Innenhochdruckumformen im Bereich einer Teilungsebene des Innenhochdruckumform-Werkzeugs 11 ausgebildet.

Das erste Werkzeugteil 12 weist bezüglich einer Mittenachse A gegenüberliegende erste und zweite ebene Formabschnitte 14,15 zum Formen der gegenüberliegenden ebenen Wandabschnitte 1 ,2 auf. Der erste und zweite ebene Formabschnitt 14,15 erstreckt sich jeweils von der Teilungsebene E3 des Innenhochdruckumform-Werkzeugs ausgehend. Der erste und der zweite ebene Formabschnitt 14,15 sind parallel zueinander ausgebildet. Der erste und der zweite ebene Formabschnitt 14,15 weisen jeweils gleichen senkrechten Abstand zu der Mittenachse A des Bauteils auf. Der senkrechte Abstand des ersten und zweiten ebenen Formabschnitts 14,15 ist ein maximaler senkrechter Abstand von der Mittenachse A in dem Abschnitt des Bauteils.

Das gezeigte hohle Bauteil erstreckt sich in Richtung einer Mittenachse A, wobei zumindest ein Abschnitt des Bauteils bezüglich der Mittenachse A gegenüberliegende erste und zweite ebene Wandabschnitte 1 ,2 aufweist, und in Umfangsrichtung zwischen dem ersten und zweiten ebene Wandabschnitte 1 ,2 ein dritter Wandabschnitt 3 ausgebildet ist. Ein senkrechter Abstand L3 des dritten Wandabschnitts 3 von der Mittenachse A ist kleiner als ein senkrechter Abstand L1 ,L2 des ersten und zweiten ebenen Wandabschnitts 1 ,2 von der Mittenachse A.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind der erste und der zweite ebene Wandabschnitt 1 ,2 parallel zueinander ausgebildet. Der erste und der zweite ebene Wandabschnitte 1 ,2 weisen jeweils gleichen senkrechten Abstand L1.L2 zu der Mittenachse A auf, wobei der senkrechte Abstand L1.L2 des ersten und zweiten ebenen Wandabschnitts 1 ,2 ein maximaler senkrechter Abstand von der Mittenachse A in dem Abschnitt ist.

Eine erste Ebene E1 ist senkrecht zu dem ersten und zweiten ebenen Wandabschnitt 1 ,2, senkrecht zu einer zweiten Ebene E2 angeordnet, welche senkrecht zu dem dritten Wandabschnitt 3 ist. Die erste und zweite Ebene E1.E2 schneiden sich in der Mittenachse A. In einer Variante zu den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die ersten und zweiten ebenen Wandabschnitte 1 ,2 nach innen geneigt, so dass sich die erste Ebene E1 jeweils unter einem Winkel von < 90° zu den ebenen Wandabschnitten 1 ,2 erstreckt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind der erste und der zweite ebene Wandabschnitt 1 ,2 in Umfangsrichtung durch einen bogenförmigen vierten Wandabschnitt 4 verbunden. Der erste und der dritte Wandabschnitt 1 ,3 und der zweite und der dritte Wandabschnitt 2,3 in Umfangsrichtung sind jeweils durch einen bogenförmigen fünften Wandabschnitt 5 verbunden. Ein senkrechter Abstand der bogenförmigen Wandabschnitte 4,5 zu der Mittenachse A ist gleich einem maximalen senkrechten Abstand von der Mittenachse A in dem Abschnitt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird der bogenförmige fünfte Wandabschnitt 5 durch die Kontur des ersten Werkzeugteils 12 gebildet, wie dies weiterhin aus der Fig. 7 hervorgeht. Das erste Werkzeugteil 12 ist hierbei so ausgebildet, dass die Außenkontur des Bauteils im Bereich des verformten dritten Wandabschnitts 3 nicht über die Außenkontur des Halbzeugs H hinausgeht, wobei die Übergänge zwischen den Wandabschnitten im Gegensatz zum Stand der Technik gemäß der Fig. 6 durch entsprechende Radien gebildet werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Wandabschnitte 1 und 2 im Wesentlichen in Richtung der Bewegung des ersten Werkzeugteils 12 ausgebildet oder um einige Grad nach innen geneigt.

Fig. 3 zeigt Seitenansicht der Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel, wobei zwei Abschnitte dargestellt sind, in denen der dritte Wandabschnitt 3 durch die Schließbewegung des ersten Werkzeugteils 12 verformt wird. Die Fig. 1 und 2 bilden somit im Wesentlichen Schnittansichten in den genannten Bereichen.

Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, sind die Formabschnitte 14 bzw. 15 mit Bezug auf die Mittenachse A auf den Bereich der Verformung des dritten Wandabschnitts 3 beschränkt. Die Mittenachse A liegt dabei in der Mittenebene (erste Ebene) E1 , die eine symmetrische Teilungsebene zwischen dem ersten Werkzeugteil 12 und dem zweiten Werkzeugteil 13 darstellt. In dem Bereich der Verformung des dritten Wandabschnitts erstrecken sich die Formabschnitte 14 bzw. 15 von Ebene E1 zu der Ebene E3, so dass die Teilungsebene um den Betrag B versetzt ist. Die ersten und zweiten Formabschnitte 14 und 15 umgreifen somit die Mittelebene des Halbzeugs H derart, dass bei der plastischen Verformung des dritten Wandabschnitts 3 das Halbzeug nicht in den Spalt des noch offenen, sich aber schließenden Werkzeugs ausweichen kann. Somit werden entsprechende Ausbauchungen verhindert und das Halbzeug weicht in Richtung der Wandabschnitte 5 aus.

Außerhalb des Bereichs zur Formung der dritten Wandabschnitte erstreckt sich die Teilungsebene des Werkzeugs 11 in der Mittenebene E1 , so dass hierbei eine symmetrische Teilung des Werkzeugs, insbesondere mit Bezug auf die Kontur des Halbzeugs H, vorliegt.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen das Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht vergleichbar Fig. 3, jedoch in einer Schnittdarstellung, wobei zur vereinfachten Erläuterung das zweite Werkzeugteil 3 nicht dargestellt ist. In Fig. 4 wird eine Ausgangsposition der Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei das Halbzeug H in das zweite Werkzeugteil (nicht dargestellt) eingelegt ist. In einem ersten Prozessschritt wird das Werkzeug geschlossen, indem das erste Werkzeugteil 12 auf das Halbzeug H zu bewegt wird, so dass der dritte Wandabschnitt 3 entsprechend eines zurückgesetzten Abschnitts verformt wird. Diese Umformung erfolgt lediglich mit Abstützung durch das zweite Werkzeugteil (nicht dargestellt) und es ist insbesondere kein Innendruck angelegt. Bei dem geschlossenen Werkzeug wird nachfolgend der volle Innendruck zum Innenhochdruckumfor- men aufgebracht. Hierdurch wird die endgültige Kontur des Bauteils gebildet, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.

In den Fig. 4 bis 6 ist die Herstellung einer Nockenwelle gemäß dem Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei sowohl der querschnittsreduzierte Bereich gemäß dem verformten Wandabschnitt 3 als auch die übrigen wesentlichen Teile der Nockenwelle in einem Werkzeug hergestellt werden. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich werden das zylinderförmige Halbzeug H, die Nocken 15 als separate Elemente aufgesteckt. Das erste Werkzeugteil 12 weist entsprechend der Nockenelemente Aussparungen auf, um die Nockenelemente 15 aufzunehmen. Die Nockenelemente 15 werden hierbei in der vorgesehenen relativen Winkellage zueinander positioniert.

Beim Schließen des ersten Werkzeugteils 12 wird der Wandabschnitt 3 wie vorangehend erläutert verformt und die Nockenelemente 15 in dem Werkzeug positioniert. Bei der anschließenden Innenhochdruckumformung, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, wird das Halbzeug H derart verformt, dass die Nockenelemente 15 auf der Nockenwelle befestigt sind. Weiterhin wird durch die Innenkontur des Werkzeugs eine Lagerstelle 16 zur Lagerung der Nockenwelle in einem Zylinderkopf ausgebildet.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Werkzeug als Innenhochdruckumformwerk- zeug ausgebildet und die plastische Verformung durch das erste Werkzeugteil 12 erfolgt direkt vor dem Innenhochdruckumformen, wobei das erste Werkzeugteil 12 Teil des Innen- hochdruckumformwerkzeugs ist. Alternativ zu diesem Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei dem das Werkzeug nur zur plastischen Verformung des Wandabschnitts 3 vorgesehen wird, wobei die entsprechenden Formabschnitte das Halbzeug an gegenüberliegenden Ebenen abstützen, um eine Verformung in einen Spalt zwischen den Werkzeugen zu verhindern. Nachfolgend wird das vorgeformte Halbzeug entnommen, und in ein separates Innenhochdruckumformwerkzeug eingelegt und entsprechend umgeformt.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Teilungsebene E3 bezüglich der Durchmesserebene des Halbzeugs zum Werkzeugteil 13 um den Betrag B versetzt, wie dies aus den Figuren zu entnehmen ist. Die ebenen Formabschnitte 14 und 15 erstrecken sich somit über diese Durchmesserebene hinaus, so dass bei einem geringeren Gesamtumformungsgrad weiche Übergänge an dem Bauteil erreicht werden können. Wie in der Fig. 2 bzw. Fig. 7 zu entnehmen, wird ein weicher Übergang zwischen den einzelnen Wandabschnitten 1 bis 5 erreicht, wobei der Abstand L3 des Wandabschnitts 3 kleiner ist als die übrigen Abstände L1 , L2 von den ebenen Wandabschnitten 1 , 2, die einander gegenüber liegen.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird eine Nockenwelle als hohles Bauteil geschaffen, bei dem durch bessere Bedingungen für den Umformprozess der Anisotropiewert der Korngrößenbestimmung deutlich erhöht werden kann, wodurch es zu einer geringeren Vertikalstreckung kommt. Die besseren Radienübergänge erhöhen zusätzlich die Torsionsfestigkeit, so dass ein derartiges hohles Bauteil gut für die Belastungen, die auf eine Nockenwelle wirken, geeignet ist.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann der Schraubenfreigang durch eine großflächige Ausbildung an dem entsprechenden Wandabschnitt ausgebildet werden, so dass größere Radenübergänge realisiert werden können. Die Herstellung des Schraubenfreigangs wird hierbei in die Herstellung der Nockenwelle integriert, so dass kein zusätzlicher Arbeitsschritt notwendig ist. Insbesondere wird der Schraubenfreigang durch Verformung des Wandabschnitts 3 in einfacher Weise bei dem Schließen des Innenhochdruckumformwerkzeugs ausgebildet und die entsprechende Kontur kann ohne Innengegendruck ausgebildet wer- den. Somit kann die Nockenwelle auf einfache und kostengünstige Weise mit großer konstruktiver Freiheit bereitgestellt werden.

Das Ausführungsbeispiel zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Bauteils, insbesondere einer Nockenwelle für eine Kolbenhubmaschine, aus einem hohlen Halbzeug H, wobei zwischen gegenüberliegenden ersten und zweiten Wandabschnitten 1 ,2 des Bauteils ein dritter Wandabschnitt 3 des Halbzeugs H plastisch verformt wird, und die gegenüberliegenden ersten und zweiten Wandabschnitte 1 ,2 während der plastischen Verformung des dritten Wandabschnitts 3 abgestützt werden. Insbesondere wird das hohle Bauteil aus einem hohlen Halbzeug H durch Innenhochdruckumformen hergestellt, wobei ein Wandabschnitt 3 des Halbzeugs H vor dem Innenhochdruckumformen plastisch verformt wird. Die gegenüberliegenden Wandabschnitte 1 ,2 des Bauteils werden das anschließende Innenhochdruckumformen ausgebildet werden.

Weiterhin zeigt das Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung zur Herstellung eines hohlen Bauteils, insbesondere einer Nockenwelle für eine Kolbenhubmaschine, aus einem hohlen Halbzeug H in einem Werkzeug 11 , wobei das Werkzeug 11 ein erstes und zweites Werkzeugteil 12,13 aufweist, die relativ zu einander bewegbar sind und das erste Werkzeugteil 12 als Formstempel ausgebildet ist zum Formen des eines Wandabschnitts 3 beim Schließen des Werkzeugs, wobei das erste oder zweite Werkzeugteil 12 bezüglich einer Mitten- achse A gegenüberliegende erste und zweite ebene Formabschnitte 14,15, die sich jeweils von einer Teilungsebene E3 des Werkzeugs 11 ausgehend in Richtung einer Schließbewegung des Werkzeugs erstrecken. Die ersten und zweiten ebenen Formabschnitte 14,15 erstrecken sich jeweils von der Teilungsebene E3 des Werkzeugs 11 ausgehend bis zu einer Mittelebene E1 des Werkzeugs 11. Außerhalb des Umformbereichs für den dritten Wandabschnitt 3 ist die Mittelebene E1 die Teilungsebene des Werkzeugs.