CN106607669B - 用于生产尖齿承载环的方法和工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于生产尖齿承载环的方法和工具。在车辆齿轮机构的同步系统中的联接本体上使用的能由预制板材（51）或展开自盘卷的钣金条（50）生产的尖齿承载环需要在形成赋予轮廓的齿的过程中及在形成尖齿过程中使尺寸高度准确且消除毛刺且使质量和材料强度始终保持高水平。本方法基本包括涉及中心且旋转固定的定位（1至4）的四个方法步骤，其与进行冲压（11至15）和切割（10、16、17）的相应后续方法步骤一起利用多级切割和成形工具的上部工具部分（40）和钣金件传送装置的每个冲程运动如所见地沿方法序列方向（8）进行。此工具设计特征在于：布置在每个工具台中的寻位冲头（30）；及尖齿形状的冲压冲头（32）和其它冲压和切割冲头（31至38）。

Description

用于生产尖齿承载环的方法和工具

技术领域

本发明是基于专利权利要求1的前序部分中限定的生产方法并基于权利要求4的前序部分中限定的用于实施所述方法的工具。

背景技术

布置在联接本体上或者为所述本体的部分的尖齿承载环用于车辆齿轮机构的同步系统中。在此处，使轴与待换挡的齿轮的不同旋转速度达到彼此一致。这就需要在形成赋予轮廓的齿过程中以及在形成尖齿过程中使得尺寸高度精确并且消除毛刺，而且使质量和材料强度始终保持为高水平。

本方法的发明实施例的目标在于，将变形和定位-切割步骤排它性地用作仅仅一个步骤，发明工具同样如此，以便完成同步系统中的这些功能部分，同时满足上述质量要求，而不需要进行质量改进的后续和完成加工工作。

在此所给出的现有技术的先前已知方法实施例的示例如下：

- DE 10 2005 054 237 A1以及

- DE 42 00 418 C1，

为了生产尖齿结构和背衬，这些文献提出高支出的铣削，其中使用适当设计的专用铣削刀具的工具。

此外，

- DE 10 2005 053 989 B4

提出一种生产方法，其中尖齿结构和背衬通过冲击作用及切割产生于短的钣金条中，并且随后钣金条弯曲以形成环，钣金条端部连接在一起。另外，这需要方法相关和工具相关的高支出，以便确保在尺寸上准确且耐用的圆环形状。

在以下文献中提出方法和工具的实施例：

- DE 35 19 810 A1

- DE 10 2009 020 882 A1以及

- EP 2 263 812 A1，

其特征在于，在仅一个工具台中，在分别仅一个方法步骤中，在板材中或者在钣金条中切割或切出赋予轮廓的外部齿形结构和背衬，并且使尖齿变形或冲压尖齿。这些方法序列（其中齿和尖齿仅在一个工具冲程期间形成）效率会受由于尖齿承载环功能所产生的严格质量要求限制，其中仅小部分被使用。在现有技术的这些解决方案中的方法和工具的实施例的缺点如下：

- 方法步骤以及冲头的定位准确度，尤其冲压冲头，其被提供仅用于对上部工具部分和下部工具部分进行引导，并且因此受限，

- 独立于钣金厚度和材料强度的工具实施例以及方法步骤数量，

- 用于消除有缺陷的齿廓和尖齿结构的工具部件的缺乏以及超过所期望尺寸的不可靠的公差超过数，

- 方法所引起的毛刺结构以及相对大程度的边缘修圆。

发明内容

关于消除这些方法及工具实施例的缺点在于提供：

- 不同的方法结构，其包括足够数量的定位、切割和变形方法步骤，

- 实施为多级切割和成形工具的工具，所述工具在具有保证质量的数量的工具台中具有寻位冲头以及切割和成形工具。

有关生产尖齿承载环的方法的此问题通过专利权利要求1的特征解决。

沿板材引入方向供给的预制板材或者从盘卷展开并沿钣金条供给方向供给的钣金条完成创造性方法步骤的序列，其依次布置并将依次实行。

起始点是在圆形钣金件中切割呈内部通路形式的定位开口和应力释放开口。这继续进行以下步骤：在每个钣金件上，初步中心定位，以及后续在上侧上压制，并且同时在下侧上冲压外部周边。

这接着进行以下步骤：准确中心定位，以及后续相应地初步冲压尖齿形状，中期冲压尖齿形状，以及冲压凸起的初步定位压制部分，并且最终冲压尖齿形状。

与旋转固定的准确中心定位一起，其是由于在每个钣金件中通过切割进行的定位开口的后续加工，以及最终冲压尖齿形状，切出整体环形形状的步骤、切出赋予轮廓的齿形形状的步骤以及从环件内侧切出钣金件作为余料（scrap）的步骤以及将钣金保持盘切断作为余料的步骤一起形成环形形状。

尖齿承载环通过由于在每个环件中切割定位窗口所引起的后续的准确的环定位，以及后续进行边缘冲压以及在每个环件上冲压周围倒角并且冲压背衬来完成。由于在成品环传输装置上进行特定传输定位，因此，环以定向方式传输到成品环存储装置并单独地存储在此处。还发生余料的分开排出。

补充方法特征在专利权利要求2和3中给出。其涉及用于所述定位步骤并且位于钣金件中的定位开口，并且涉及寻位冲头的运动，涉及上部工具部分的同时且协调的运动序列，而且涉及环件中的边缘稳定材料硬化。

有关用于生产尖齿承载环的工具的问题通过专利权利要求4和5的特征解决。

用于在工具台中经由钣金件中的定位开口定位板材以及定位钣金条的寻位冲头布置在下部工具部分中，或者与压制作用冲压冲头、反作用于尖齿形状冲压冲头的反压冲头、环倒角冲压冲头和窗口轮廓冲压冲头一起，以及还与齿廓切割冲头、外廓切割冲头和内廓切割冲头一起布置在多级切割和变形工具的上部工具部分中的工具台中。

还会出现以下情况：定位并保持钣金条或已切出的钣金保持盘的钩状剥离和保持元件布置在下部工具部分上，其在多个工具台中位于任一侧上以及横向地定向且彼此相反。钣金条在此使它们的周边安置在剥离和保持元件的导槽中的端侧上。切断装置还布置在下部工具部分上以及其中，用于以横向定向方式将钣金保持盘切断，并且用于引导寻位冲头以及切割冲头、冲模。

此工具的补充设计特征在专利权利要求6和7中给出。其涉及寻位冲头及其相对于冲压冲头的布置。

本发明以简化形式示出在附图中，并且更详细地解释于说明书的以下部分中。

附图说明

在附图中：

图1、图2和图3示出下部工具部分上的所有方法步骤的定向方法序列的基本图示，

图4示出用于在板材上压制、冲压外部周边并且冲压尖齿形状的方法步骤的下部工具部分的局部视图，

图5和图6示出用于切割、压制、冲压外部周边、冲压尖齿形状并从钣金条上切出钣金件的方法步骤的上部工具部分的局部视图，

图7和图8示出冲压尖齿形状的工具台在冲压和钣金条传送状态下的截面图示，以及

图9.1至图9.5示出定位开口的实施例。

具体实施方式

方法序列方向8中的生产方法的序列的描述（以示例的方式给出）在可替代的方案中包含产生尖齿承载环的变型，该尖齿承载环在一方面生产为由已穿孔的预制板材51制成的环件49，或在另一方面生产为由钣金条50制成的钣金件48。

因此，图1示出可替代方案中的板材引入方向7和钣金条供给方向6，切割圆定位孔52在方法步骤10中进行。所产生的初步的中心定位1与后续的压制11钣金件48并在钣金件上冲压12外部周边的方法步骤一起进行。

此后，如方法序列方向8中所示，图2示出准确中心定位2以及尖齿形状的后续的初步冲压13和中期冲压14的方法步骤，且接着是冲压凸起的初步定位压制部分的步骤。因此，由于后续切割圆定位孔52，旋转固定的准确中心定位3与三角形定位孔53的形成相关联，这与最终冲压15尖齿形状、切出整体环形形状16、切出赋予轮廓的齿形形状17以及从内侧切出余料18的方法步骤一起进行。在这些方法步骤后，接着切断余料19，由此，钣金保持盘被切断为单件，并且经由单独的余料排出保持远离以下方法步骤。

方法序列的其余部分在图3中示出，其中旋转固定的准确环定位4在功能上与切割10、边缘冲压20、冲压周围倒角22和冲压背衬21的方法步骤相关联。

借助于特定传输定位5，所完成的单独的尖齿承载环在成品环传输装置23上沿着环排出方向9排出至成品环存储装置24。

图4示出在生产方面实现环质量的五个基本方法步骤：压制11钣金件并且冲压钣金件外部周边，以及初步冲压13、中期冲压14并且最终冲压15，所有这些方法步骤能够使用尖齿形状冲压冲头32执行。

图5、图6、图7和图8以示例的方式示出关于上部工具部分40的以下功能上必要的方法步骤：从钣金条50上切割10两个圆定位孔52、两个应力释放开口55和后续钣金件48的圆形外廓，并且另外寻位冲头30、外廓切割冲头37、压制动作冲压冲头31、反作用于尖齿形状冲压冲头32的反压冲头33、内廓切割冲头38、外廓切割冲头37和切断装置39全都需要用于实施所述方法。

图7和图8的图示从使用钣金条50来实施所述方法的视角示出用于初步冲压13、中期冲压14和最终冲压15的方法步骤的工具台。

以示例的方式示于图9.1至图9.5中的定位开口设计成呈圆定位孔52、三角形定位孔53的形式以及呈相对应的截面形状的定位窗口54的形式。这些对应于寻位冲头30的模具构型。

附图标记列表

1 初步中心定位

2 准确中心定位

3 旋转固定的准确中心定位

4 旋转固定的准确环定位

5 特定传输定位

6 钣金条供给方向

7 板材引入方向

8 方法序列方向

9 环排出方向

10 切割 定位开口

11 压制 钣金件48

12 冲压 外部周边

13 初步冲压 尖齿形状

14 中期冲压 尖齿形状，以及

冲压 凸起的初步定位压制部分

15 最终冲压 尖齿形状

16 切出 整体环形形状

17 切出 赋予轮廓的齿形形状

18 从内侧切出余料

19 切断余料

20 边缘冲压

21 冲压 背衬

22 冲压 周围倒角

23 成品环传输装置

24 成品环存储装置

30 寻位冲头

31 压制作用冲压冲头

32 尖齿形状冲压冲头

33 反压冲头 反作用于尖齿形状冲压冲头32

36 齿廓切割冲头

37 外廓切割冲头

38 内廓切割冲头

39 切断装置 用于钣金保持盘

40 上部工具部分

41 下部工具部分

42 剥离和保持元件 用于钣金条50以及

用于钣金保持盘

48 （一个或多个）钣金件

49 （一个或多个）环件

50 钣金条

51 板材

52 圆定位孔

53 三角形定位孔

54 定位窗口 在环件49中

55 应力释放开口 在钣金件48中。

Claims (7)

1.一种生产尖齿承载环的方法，所述尖齿承载环使用在车辆齿轮机构的同步系统中的联接本体上且由预制板材或由展开自盘卷的钣金条产生，其特征在于，

在多级切割和成形工具中，沿板材引入方向（7）供给的预制板材（51）、或者沿钣金条供给方向（6）供给的钣金条（50）沿方法序列方向（8）依次经受以下方法步骤：

- 在圆形钣金件（48）中切割（10）呈内部通路形式的定位开口和应力释放开口（55），

- 在每个钣金件（48）上，进行初步中心定位（1）以及在上侧上进行后续压制（11），并且同时在下侧上冲压（12）外部周边，

- 准确中心定位（2），以及相应后续初步冲压（13）尖齿形状，中期冲压（14）所述尖齿形状以及凸起的初步定位压制部分，并且最终冲压（15）所述尖齿形状，

- 由于通过切割（10）在每个钣金件（48）中后续加工所述定位开口所产生的旋转固定的准确中心定位（3），同时最终冲压（15）所述尖齿形状，并且进行切出整体环形形状的步骤（16）、切出（17）赋予轮廓的齿形形状的步骤以及从环件（49）内侧切出所述钣金件（48）作为余料的步骤（18），以及切断钣金保持盘作为余料的步骤（19），

- 由于在每个环件（49）中切割（10）定位窗口（54）所产生的旋转固定的准确环定位（4），连同后续边缘冲压（20）、在每个环件（49）上冲压（22）周围倒角并且冲压（21）背衬，以及

- 特定传输定位（5）在成品环传输装置（23）上，其指向成品环存储装置（24），并且分别将余料从所述多级切割和成形工具排出。

2.根据专利权利要求1所述的生产尖齿承载环的方法，其特征在于，

根据所述方法序列方向（8），用于定位步骤（1至4）并位于所述板材（51）或所述钣金条（50）的所述钣金件（48）中的所述定位开口，

- 用于初步中心定位（1）以及

- 准确中心定位（2）构成至少一个圆定位孔（52），以及

- 构成用于旋转固定的准确中心定位（3）的中心三角形定位孔（53），

以及

- 构成所述环件（49）中的用于旋转固定的准确环定位（4）的至少两个定位窗口（54）的端侧对称布置，

以及在于，

在所述钣金件（48）和环件（49）的所述定位开口中借助于较长的寻位冲头（30）来进行的所述定位步骤（1至4）在借助于较短的切割和冲压冲头所实施的方法步骤前开始，所述寻位冲头通过上部工具部分（40）或下部工具部分（41）被移动。

3.根据专利权利要求2所述的生产尖齿承载环的方法，其特征在于，

借助于通过压制来移动的所述上部工具部分（40），所有方法步骤能够同时并以协调方式逐步执行，并且能够借助于基于传感器的状态查询进行控制，以及在于，

压制（11）、冲压外部周边（12）和冲压（13、14、15）的方法步骤使得能够在所述环件（49）中实现材料硬化，所述硬化使尖齿形状及齿形边缘稳定。

4.一种根据专利权利要求2或3所述的生产尖齿承载环的方法来生产尖齿承载环的工具，其特征在于，

用于将钣金条（50）定位在所述钣金件（48）的所述定位开口中的寻位冲头（30）连同压制作用冲压冲头（31）、反作用于尖齿形状冲压冲头（32）的反压冲头（33）、环倒角冲压冲头和窗口轮廓冲压冲头一起以及还连同齿廓切割冲头（36）、外廓切割冲头（37）和内廓切割冲头（38）一起布置在所述上部工具部分（40）上的工具台中，以及在于，

定位并保持安置在导槽中的端侧上的钣金条（50）或已切出的钣金保持盘的钩状剥离和保持元件（42）以及用于以横向定向方式切断所述钣金保持盘的切断装置（39）以及所述寻位冲头（30）和所述切割冲头（36至38）的冲模布置在所述多级切割和成形工具的下部工具部分（41）上，所述钩状剥离和保持元件在多个工具台中位于任一侧上以及横向地定向且彼此相反。

5.根据专利权利要求4所述的生产尖齿承载环的工具，其特征在于，

用于将所述板材（51）定位在压制（11）、冲压（12）、初步冲压（13）、中期冲压（14）和最终冲压（15）的工具台中的所述寻位冲头（30）布置在与位于所述多级切割和成形工具的所述下部工具部分（41）上的所述冲压冲头（31至33）和所述切割冲头（36至38）相反的方向上，以及

用于尖齿形状的初步冲压（13）、中期冲压（14）和最终冲压（15）的三个尖齿形状冲压冲头（32）在所述下部工具部分（40）上形成工具台。

6.根据专利权利要求4所述的生产尖齿承载环的工具，其特征在于，

所述寻位冲头（30）是钟罩形的压制作用冲压冲头（31）或尖齿形状冲压冲头（32）或反压冲头（33）的构成部分，并且其出于功能性目的一起移动。

7.根据专利权利要求4所述的生产尖齿承载环的工具，其特征在于，

每个寻位冲头（30）的前部寻找部分具有锥形设计，其采用具有比钣金件（48）或环件（49）中的圆定位孔（52）、三角形定位孔（53）或定位窗口（54）的直径尺寸或截面尺寸更小的直径尺寸或截面尺寸。