DE102010004932A1

DE102010004932A1 - Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Getriebeteiles sowie Getriebeteil

Info

Publication number: DE102010004932A1
Application number: DE201010004932
Authority: DE
Inventors: Udo 59227 Friese; Heiko 48324 Ohlscher
Original assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Current assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2010-01-18
Publication date: 2011-07-21
Also published as: ES2451520T3; EP2525926B1; EP2525926A1; WO2011085829A1

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines einteiligen, rotationssymmetrischen Getriebeteiles, insbesondere eines Starterkranzes, mit einem außenseitigen Mantelteil (3), an den sich ein in seiner Dicke dazu unterschiedlicher abgewinkelter, zur Mittelachse ausgerichteter Flansch (4) anschließt, ist so ausgebildet, dass der Flansch (4) durch Umformen eines umfänglichen Abschnitts eines ringförmigen Rohlings (1) gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines rotationssymmetrischen Getriebeteiles gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Getriebeteil.
Derartige Getriebeteile finden in unterschiedlichen Anwendungsbereichen Verwendung, insbesondere als Starterkränze in Kraftfahrzeugen.
Dabei weist ein solcher Starterkranz einen umlaufenden, mit axial ausgerichteten Zähnen versehenen Zahnkranz auf, an den sich ein radial zur Mittelachse hin erstreckender Flansch anschließt.
Aus der EP 1 697 066 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Getriebeteiles bekannt, das aus einer Blechronde als Halbzeug im Druckverfahren hergestellt ist, bei dem die erforderliche Formgebung durch Strecken und Stauchen des Materials erfolgt.
Zur Herstellung des umfänglichen, den Randbereich des Getriebeteiles bildenden Mantelteiles wird die Ronde durch Materialverdickung mittels einer Drückrolle verformt, unter gleichzeitiger Dickenveränderung der Ronde.
Allerdings ist das bekannte Verfahren mit einigen Nachteilen behaftet, die einer optimalen Fertigung entgegenstehen.
Hierzu zählt u. a. der bei der Herstellung der Ronde als Halbzeug anfallende Verschnitt durch das Einbringen einer Mittenöffnung. Da solche Getriebeteile als Massenprodukte in Serienfertigung hergestellt werden, kommt der Optimierung des Materialverbrauchs eine ebenso hohe Bedeutung zu wie einer Optimierung der Fertigung selbst.
Bei einem Einsatz der genannten Ronde muss das außenseitige Mantelteil durch eine Randverdickung hergestellt werden, wozu im Drückverfahren mittels Kaltverformung Material aus der Ronde in den äußeren Randbereich verschoben wird.
Allerdings ist dies sowohl hinsichtlich der Fertigungskosten, resultierend aus den Bearbeitungszeiten, wie auch hinsichtlich der erforderlichen Fertigungsqualität unbefriedigend, da es im letzteren Fall am Innenumfang des Mantelteiles zu Falten- und/oder Rissbildungen kommen kann, mit der Folge einer entsprechenden Ausschussquote, die sich naturgemäß ungünstig auf die Kostenstruktur auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass eine einfachere und kostengünstigere Herstellung bei verbesserter Produktqualität möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Der ringförmige Rohling, der das Halbzeug, also das Ausgangsprodukt für das herzustellende Getriebeteil bildet, kann aus einem geschweißten Flacheisen, einem Rohrabschnitt, einem geschmiedeten oder ringgewalzten Vorprodukt bestehen, dessen Wanddicke im Wesentlichen der Dicke des Mantelteiles des fertigen Getriebeteiles entspricht, in das, bei Herstellung eines Starterkranzes, eine Außenverzahnung eingebracht wird.
Der erfindungsgemäß anzuformende Flansch schließt sich an das Mantelteil an und wird bevorzugt durch Drücken mittels einer Drückrolle, ausgehend von der Dicke des Mantelteiles, radial nach innen gestreckt, unter Wandverdünnung.
Dabei kann die Anformung des Flansches in mehreren Arbeitsschritten erfolgen, z. B. zunächst durch Anformen einer kegelstumpfförmigen Kontur mittels eines Presswerkzeugs, und anschließendes Drücken in Richtung der Mittelachse des Getriebeteiles mittels der Drückrolle, bei gleichzeitiger Verdünnung der Flanschwandung.
Dabei können, je nach Bedarf, unterschiedliche Wanddicken des Flansches ausgebildet werden. Denkbar ist auch, durch das Drücken eine Nabe anzuformen.
Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, auf die Anformung des konischen Anschlussteiles durch das Presswerkzeug zu verzichten und stattdessen direkt mit mindestens einer Drückrolle den Flansch auszubilden.
Mithilfe der Drückrolle können im übrigen auch unterschiedliche Wanddicken des Flansches hergestellt werden, je nach Zustellung der Drückrolle sowohl in axialer wie auch in radialer Richtung des Getriebeteiles, so dass unterschiedliche Dicken des Flansches problemlos herstellbar sind.
Da als Rohling ein im Wesentlichen zylindrisches Formteil eingesetzt wird, gegenüber dem Stand der Technik, bei dem eine Ronde zum Einsatz kommt, erfolgt die Fertigung quasi abfallfrei, wodurch sich naturgemäß erhebliche Kostenvorteile ergeben, insbesondere deshalb, weil solche Getriebeteile, wie erwähnt, als Serienartikel in großen Stückzahlen hergestellt werden.
Da eine Randverdickung zur Herstellung des Mantelteiles nun nicht mehr erforderlich ist, da das Mantelteil in seiner Dicke der Dicke des Ausgangsmaterials entspricht, werden auch die beschriebenen Nachteile der Falten- und/oder Rissbildung bei einer Verdickung des Mantelteiles vermieden, wodurch sich eine Reduzierung der Ausschussquote und damit einhergehend eine Optimierung der Herstellungskosten ergibt.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen nochmals beschrieben.
Es zeigen:
1–4 unterschiedliche Verfahrensschritte, jeweils in einer geschnittenen Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie eines Getriebeteiles.
In der 1 ist ein ringförmiger Rohling 1 erkennbar, der zu einem rotationssymmetrischen Getriebeteil 2, insbesondere einem Starterkranz, verformt wird, wie er in der 4 als Fertigprodukt schematisch dargestellt erkennbar ist.
Dieser Rohling 1 ist in ein Werkzeugfutter 7 (2) einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Abschnitt, der beim Fertigprodukt (4) ein Mantelteil 3 bildet, fest eingespannt, während ein anderer Teil über das Werkzeugfutter 7 vorsteht, aus dem dann ein radial verlaufender Flansch 4 gebildet wird.
Eine Vorverformung des Getriebeteiles 2 erfolgt mittels eines Presswerkzeuges 5, mit dem der aus dem Werkzeugfutter 7 hervorstehende Teil des Rohlings 1 zunächst zu einem Konus verformt wird, wie dies in der 2 erkennbar ist. Dabei wird das Presswerkzeug 5 axial gegen den zylindrischen, auskragenden Abschnitt des Rohlings 1 gepresst.
In einem folgenden Arbeitsschritt, wie er in der 3 gezeigt ist, wird mittels einer radial zustellbaren Drückrolle 6 der Flansch 4 ausgeformt, der sich radial zur Mittelachse hin erstreckt, rechtwinklig zum Mantelteil 3.
Durch axiale Zustellung kann eine Stufenprofilierung des Flansches 4 erreicht werden, wie sie in der 4 erkennbar ist.
Durch spanende oder spanlose Bearbeitung kann die Außenseite des Mantelteiles 3 mit beispielsweise einer Außenverzahnung versehen werden.
Beim Drücken mittels der Drückrolle 6 wird das als Halbzeug vorliegende Vorprodukt entsprechend der 2 in Rotation versetzt, während die freidrehende Drückrolle 6 radial zugestellt wird.
Im Folgenden kann an den Flansch 4, ebenfalls durch Drücken eine konzentrische, axial ausgerichtete Nabe angeformt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1697066 B1 [0004]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines einstückigen, rotationssymmetrischen Getriebeteiles, insbesondere eines Starterkranzes, mit einem außenseitigen Mantelteil (3), an den sich ein in seiner Dicke dazu unterschiedlicher abgewinkelter, zur Mittelachse ausgerichteter Flansch (4) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (4) durch Umformen eines umfänglichen Abschnitts eines ringförmigen Rohlings (1) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (4) unter Wandverdünnung im Drückverfahren hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Drücken des Flansches (4) ein Abschnitt des ringförmigen Rohlings zu einer konischen Vorform ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Vorform des Flansches (4) mit einem Presswerkzeug (5) hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Drückrolle (6) unterschiedliche Dicken des Flansches (4) hergestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Flansch (4) durch Kaltverformen eine konzentrische Nabe angeformt wird.
Nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestelltes Getriebeteil, mit einem außenseitigen Mantelteil (3) und einem sich daran anschließenden, in seiner Dicke dazu unterschiedlichen, abgewinkelten, zur Mittelachse ausgerichteten Flansch (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelteil (3) in seiner Dicke im Wesentlichen der Wanddicke eines ringförmigen Rohlings (1) entspricht.