CS259530B2 - Method of synchronizing components production - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby synchronizačních součástí pro převodovky, opatřených krátkým ozubením s podříznutými zuby, které jsou svojí radiální vnitřní stranou osazeny na společné válcové ploše a svými patami na společné spodní čelní ploše, přesným kováním, při němž se napřed zhotovují boky zubů probíhající navzájem rovnoběžně, načež se podrobují závěrečnému pěchování.

Takovýto způsob výroby spojkových součástí, sloužících pro přenos síly a opatřených zuby, případně vybráními, je znám z vyložené přihlášky vynálezu NSR číslo 3 134 857. Zde se zuby vytvářejí předkováním a jejich plochy hlav jsou alespoň podél hran, společných se spojkovými plochami, zhotoveny s přesahem. Následujícím kalibrovacím úderem se dosáhne požadovaného zešikmení spojkových ploch. Při kalibrování se přitom mohou zuby podepřít mezi zápustkovými plochami, probíhajícími napříč ke spojkovým plochám.

Z přihlášky vynálezu NSR č. 2 040 413 je známo, že se při výrobě klínových ozubených kol s podříznutými zuby vytvářejí předlisováním zuby s navzájem rovnoběžnými bočními plochami, které se nakonec při vytváření střechovitého tvaru dotvářejí pěchováním. Zešikmení boků zubů pro dosažení podříznutého tvaru zubů se zde provádí zvláštním zešikmovacím zařízením, u něhož do mezer mezi zuby vnikají radiálně se pohybující razníky.

Použití známého způsobu kování pro výrobu synchronizačních součástí převodovek, opatřených krátkým ozubením, je při vysokých požadavcích na přesnost, případně u malých synchronizačních součástí omezené. V důsledku volného přetváření bočních ploch zubů, tvořících spojkové plochy, a to pěchováním přesahových rozměrů hlav, nelze přesnost tvarování spojkových ploch libovolně zvyšovat.

Vytčeným úkolem vynálezu je umožnit neomezené využití známého způsobu výroby na synchronizační součásti shora uvedeného typu a přitom dosáhnout zvýšené přesnosti při vytváření spojkových ploch.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje a vytčený úkol řeší způsob výroby synchronizační součásti pro převodovky, která je na své válcové ploše omezené spodní čelní plochou a horní čelní plochou opatřena krátkým ozubením s podříznutými zuby, které jsou svojí radiální vnitřní stranou přisazeny к válcové ploše a svojí patou ke spodní čelní ploše, který se provádí přesným kováním tak, že se nejprve předkovo polotovar s boky zubů, které probíhají navzájem rovnoběžně a pak se pěchují načisto, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se zuby předkovou s přídavkem, který převyšuje hotovou hlavu zubů, načež se nejméně jedním následujícím kalibračním úderem na studený polotovar nejprve předpěchují hlavy zubů, přičemž zuby jsou na svých vněj ších radiálních stranách podepřeny zápustkou, a současně s předpěchováním nebo dalším kalibrovacím úderem se provede zaoblením boků zubů ke spodní čelní ploše v oblasti pat zubů zpevnění zastudena, načež se pěchováním načisto vytvoří hlavy zubů střechovitého tvaru a boky zubů v šikmé poloze, odpovídající jejich podříznutí.

Podle vynálezu je výhodné, jestliže se předkové polotovar se zuby, jejichž hlavy vyčnívají alespoň částí svého přídavku nad horní čelní plochu, načež se pěchují načisto tak, že jejich hlavy končí v úrovni a/nebo pod úrovní horní čelní plochy.

Výhodné je rovněž, když se při pěchování hlav, nejpozději při pěchování načisto, v oblasti mezi horní čelní plochou a hotovým tvarem hlavy zubu od válcové plochy odstřihnou.

Předkování může být prováděno zastudena nebo zatepla a rovněž se může použít ekvivalentní lisování protlačováním zastudena. Další fáze způsobu, tj. jeden nebo více kalibrovacích úderů, zahrnuje třístupňovou deformaci kalibrováním, čímž se způsob podle vynálezu podstatně liší od shora uvedeného známého stavu techniky.

V první fázi, kdy se hlavy zubů vytvořené ve směru délek zubů s přesahem napřed předpěchují, přičemž boky zubů zůstávají v podstatě rovné, tj. leží v radiálních rovinách vzhledem ke společné válcové ploše pro všechny zuby, dochází ke zhuštění materiálu, které potom v druhé kalibrovací fázi vede ke zpevnění zastudena zejména v oblasti paty zubů podepřené spodní čelní plochou. Toto zpevnění zastudena v oblasti paty zubů je velmi důležité nejen pro přesné vytvarování zaoblení paty zubů. Jeho účinek spočívá v tom, že při závěrečném dopěchování tvaru zubu je přesně ovládáno zešikmení boků zubů tvořících spojkové plochy. Podle výšky zubů, úhlu podříznutí boků zubů a přesnosti tvarů boků zubů je účelné zápustkové podepření boků zubů. Současně se během třetí fáze tvarování dohotoví střechovitý tvar hlav zubů, charakteristický pro krátké ozubení, přičemž boky zubů získávají své konečné zešikmení.

Zásadně je možné provádět tyto tři stupně přetváření jediným kalibrovacím úderem pomocí tzv. předpostupové zápustky. Účelné je však provedení dvou kalibrovacích úderů, přičemž při prvním se provádí první dva tvářecí stupně, zatímco při druhém úderu se provádí závěrečná fáze.

V praxi se ukázalo, že synchronizační součásti, zhotovené způsobem podle vynálezu, splňují všechny požadavky kladené na krátká ozubení, určená pro převodovky motorových vozidel.

Stupeň deformace při pěchování hlav zubů je třeba přitom řídit tak, že nejpozději během závěrečného pěchování načisto se v oblasti, která leží mezi horní čelní plochou a hotovým tvarem hlavy zubů, zuby vytvo rené na polotovaru od válcové plochy odstřihnou. V této souvislostí je zřejmé, že odstřižený matetriál při tvoření zešikmených boků zubů se tvaruje ven ve směru mezery mezi zuby, přičemž válcová plocha společná pro všechny zuby tvoří účinnou opěrnou plochu, která nemusí být spojena se zubem v místě jeho největší šířky.

Předmět vynálezu bude podrobně popsán na výrobě konkrétní synchronizační součásti s odvoláním na výkres, na němž představuje:

obr. 1 částečný osový řez synchronizační součástí, obr. 2 perspektivní pohled ze strany na část synchronizační součásti a obr. 3 schematické znázornění zubu ve třech různých fázích tváření.

Rez, znázorněný na obr. 1 a vedení synchronizační součástí 1 se středovým otvorem 2 ukazuje prstencovité těleso 3 se šrafovaným průřezem. Na prstencovitém tělese 3 je mezi horní čelní plochou 4 a spodní čelní plochou 5 vytvořena válcová plocha 6. Na válcové ploše 6 jsou osazeny zuby 7 krátkého ozubení, přičemž po obvodu synchronizační součásti 1 jsou uspořádány odděleně celkem čtyři segmenty 8, z nichž každý je opatřen pěti zuby 7. Na· obr. 2 je znázorněn detail takového segmentu 8 s jedním zubem 7 konečného tvaru a s dalšími dvěma zuby, které znázorňují mezistupně výrobního postupu. Zub 7 znázorněný na pravé straně a označený aa odpovídá tvaru zubu polotovaru zhotoveného kováním zateplá. Tento zub 7 vykazuje boky 9 zubu ležící podél radiálních rovin segmentu 8 a také hlavu 10 zubu, která je tvarována střechovitě, přičemž střechovitý tvar poněkud vyčnívá nad horní čelní plochu 4 segmentu 8. Na levé straně je znázorněn hotový zub 7 označený cc, který má samozřejmě silně přehnaně znázorněný sklon boků 9 zubů tvořících spojkové plochy. Tento zub 7 je v porovnání se zubem znázorněným na pravé straně a značeným aa, který představuje mezistupeň výrobního postupu, značně zkrácen ve své délce, což je důsledkem dvou pěchovacích operací, a sice z tvaru výkovku aa do mezitvaru bb, znázorněného na obr. 3, a potom do konečného tvaru cc. Oba shora uvedené stupně tvarování, tj. mezitvar bb a konečný tvar cc se přednostně uskuteční prostřednictvím dvou za sebou následujících kalibrovacích úderů. Z obr. 2 je zřejmé, že vrchol hlavy 10 zubu u hotového zubu 7 leží přibližně v úrovni horní čelní plochy 4. Tato geometrická závislost není však nutná. Hlava 10 zubů může u jiných synchronizačních součástí bud nepatr ně vyčnívat nad horní čelní plochu 4, anebo také může ležet nepatrně pod touto plochou.

Střední znázornění zubu na obr. 2 ukazuje hotový zub 7, nakreslený plnou čarou a předkovaný zub znázorněný čárkovanou čarou a odpovídající tvaru polotovaru aa, znázorněného v pravé části obr. 2, které jsou vyznačeny přes sebe. Účelem znázornění středního zubu je demonstrovat stupeň přetvoření od předkování к závěrečné kalibraci. To je zřejmé rovněž z obr. 3. Podle obr. 3 je válcová plocha 6, promítnutá do roviny, znázorněna mezi dvěma čárkovanými čarami. Rovněž zde je znázorněno okamžité přetváření od tvarovacího stupně aa pro předkování к bb pro předpěchování a dále к cc pro závěrečné pěchování načisto. Pro zdůraznění poměrů jsou rozměry znázorněny přehnaně. Oba posledně jmenované stupně postupu se uskutečňují během kalibrovacího procesu a sice jedním nebo více kalibrovacími údery. Přitom, je podstatné, že při předpěchování v tvarovací fázi bb se dosahuje zpevnění zastudena v zónách 11 u zaoblení 12 pat zubů 7. Toto zpevnění zastudena je hlavní příčinou toho, že boky 9 zubů, které tvoří spojkové plochy, vytvářejí u hotového kalibrovaného zubu 7 tvarově přesné rovinné plochy, které jsou orientovány šikmo směrem vzhůru pro požadované rozšíření hlavy 10 zubu.

Prostřednictvím neznázorněné a známé předběžné zápustky je možné při kalibraci v tvarovacím stupni bb vytvořit napřed zaoblení 12 paty předpěchováním zubu z tvarovacího stupně aa do tvarovacího stupně bb. Přitom v tvarovacím stupni bb dochází к téměř nezřetelnému zešikmení boků 9 zubů. Teprve při závěrečném pěchování v tvarovacím stupni cc dochází к požadovanému zřetelnému zešikmení boků 9 zubů. Porovnání tvarovacího stupně aa znázorněného na levé straně s konečným stupněm cc znázorněným vpravo dovoluje seznat na válcové ploše 6 střihovou oblast 13 znázorněnou šrafovaně, ze které nastává přemísťování materiálu, které ve svém důsledku umožňuje rozšíření hlavy hotového zubu 7.

Tvary zubů jsou na obr. 2 a 3 znázorněny v podstatě schematicky. Ve skutečnosti jsou hrany, zejména u mezitvarů aa a bb poněkud zaoblené a zešikmení boků zubů v konečném tvaru cc je podstatně menší. Po první kalibrovací fázi, odpovídající tvarovacímu stupni 22, mohou být boky zubů v blízkosti hlavy mírně konvexní, pod ní mírně konkávní, což je znázorněno na obr. 3 čárkovanou čarou.

PŘEDMĚT

1. Způsob výroby synchronizační součásti pro převodovky, která je na své válcové ploše omezené spodní čelní plochou a horní čelní plochou opatřena krátkým ozubením s podříznutými zuby, které jsou svojí radiální vnitřní stranou přisazeny к válcové ploše a svojí patou ke spodní čelní ploše, který se provádí přesným kováním tak, že se nejprve předkové polotovar s boky zubů, které probíhají navzájem rovnoběžně a pak se pěchují načisto, vyznačující se tím, že se zuby předkovou s přídavkem, který převyšuje hotovou hlavu zubů, načež se nejméně jedním následujícím kalibračním úderem na studený polotovar nejprve předpěchují hlavy zubů, přičemž zuby jsou na svých vnějších radiálních stranách podepřeny zápustkou, a současně s předpěehováním nebo dalším kalibračním úderem se provede zaob-

Claims (3)

1. lením boků zubů ke spodní čelní ploše v oblasti pat zubů zpevnění zastudena, načež se pěchováním načisto vytvoří hlavy zubů střechovitého tvaru a boky zubů v šikmé poloze, odpovídající jejich podříznutí.
2. 2. Způsob výroby podle bodu 1, vyznačující se tím, že se předkové polotovar se zuby, jejichž hlavy vyčnívají alespoň částí svého přídavku nad horní čelní plochu, načež se zuby pěchují načisto tak, že Jejich hlavy končí v úrovni a/nebo pod úrovní horní čelní plochy.
3. 3. Způsob výroby podle bodu 2, vyznačující se tím, že při pěchování hlav zubů, nejpozději při pěchování na čisto, se zuby v oblasti mezi horní čelní plochou a hotovým tvarem hlavy zubu odstřihnou od válcové plochy.