DE102011088864A1 - Method for manufacturing material-deforming tool i.e. calibrating press, for manufacturing and calibrating mono block ratchet wheels, involves processing embossing surfaces by high speed cutting milling process for calibrating teeth - Google Patents

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Abstract

The method involves installing mono block ratchet wheels with clutch teeth (20). Embossing surfaces of a material-deforming tool i.e. calibrating press, are processed by high speed cutting milling process for calibrating the coupling teeth. The embossing surfaces include negative teeth for the clutch teeth with a tooth head radius of less than 0.35 mm preferably 0.25 mm. Large rounding milling heads are smoothened, and forming tool segments have the embossing surfaces for converting the clutch teeth of the mono block ratchet wheels. An independent claimS are also included for the following: (1) a material-deforming tool for manufacturing of mono block ratchet wheels with clutch teeth (2) a mono block ratchet wheel.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Umformwerkzeugs, insbesondere einer Kaltkalibrierpresse, für Monoblockschalträder mit einbaufertiger Kupplungsverzahnung, ein solches Umformwerkzeug, insbesondere eine solche Kaltkalibrierpresse, und ein damit hergestelltes Monoblockschaltrad.The present invention relates to a method for producing a forming tool, in particular a Kaltkalibrierpresse, Monoblockschalträder with ready-to-install clutch teeth, such a forming tool, in particular such Kaltkalibrierpresse, and a monoblock gear wheel thus produced.

Stand der TechnikState of the art

Zur Herstellung von Zahnrädern ist eine Vielzahl von Verfahren bekannt. Es wird hierbei zwischen spanlosen und spanabhebenden Verfahren unterschieden. Die vorliegende Anmeldung konzentriert sich auf spanlose Herstellungsverfahren, in denen in einem Herstellungsschritt eine Kalibrierung, die ein Feinschmiedeverfahren ist, ausgeführt wird. Eine solche umformtechnische Herstellung hat gegenüber einer spanenden Herstellung Kostenvorteile. Ferner können Verfahrensschritte und Verfahrenswerkzeuge zur spanenden Bearbeitung weggelassen werden, wodurch eine Verkürzung der Prozesskette ermöglicht wird.For the production of gears a variety of methods is known. Here, a distinction is made between non-cutting and machining processes. The present application focuses on chipless manufacturing processes in which a calibration, which is a fine forging process, is performed in one manufacturing step. Such a forming production has cost advantages over a machining production. Furthermore, process steps and process tools for machining can be omitted, thereby shortening the process chain is made possible.

Bei Handschalt- und Doppelkupplungsgetrieben für PKW werden die Gangräder mit Kupplungsverzahnungen versehen, die einen Hinterschnitt aufweisen. Das Einkuppelverhalten beim Gangwechsel wird maßgeblich von der Zahnform und der Maßtoleranz der Kupplungsverzahnung bestimmt. Aus diesem Grund ist im Falle der Anwendung eines spanlosen Verfahrens ein abschließender Feinbearbeitungsschritt in Form einer Kalibrierung üblich.In manual and double clutch transmissions for passenger cars, the gear wheels are provided with coupling teeth, which have an undercut. The engagement behavior during the gear change is largely determined by the tooth shape and the dimensional tolerance of the coupling teeth. For this reason, in the case of using a non-cutting method, a final finishing step in the form of calibration is common.

Die EP 0 189 447 B1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines mit einer Kurzverzahnung versehenen Synchronbauteils mit hinterschnittenen Zähnen für Schaltgetriebe durch Genauschmieden, wobei die Zähne, welche jeweils mit ihrer radial inneren Seite an einer gemeinsamen Zylinderfläche angesetzt und mit ihrem Fuß auf eine gemeinsame untere Planfläche aufgesetzt sind, zunächst mit parallel verlaufenden Zahnflanken hergestellt und anschließend fertig gestaucht werden. Zunächst wird durch Vorschmieden ein Halbzeug hergestellt, dessen Kurzverzahnung Zähne mit einem den fertigen Zahnkopf überhöhenden Aufmaß aufweist. Danach wird durch einen oder mehrere Kalibrierschläge auf das Halbzeug eingewirkt, so dass die Zahnköpfe eine Dachform und die Zahnflanken eine ihrer Hinterschneidung entsprechende Schrägstellung erhalten.The EP 0 189 447 B1 describes a method for producing a short-toothed synchronous component with undercut teeth for manual transmission by Genauschmieden, the teeth, which are each attached with its radially inner side to a common cylindrical surface and placed with her foot on a common lower face, initially with parallel running tooth flanks produced and then compressed. First, a semi-finished product is produced by pre-forging, the short teeth of which have teeth with an oversize which exceeds the finished tooth head. Thereafter, the semifinished product is acted upon by one or more calibration strokes so that the tooth tips receive a roof shape and the tooth flanks receive an oblique position corresponding to their undercut.

Ein weiteres Schmiedeverfahren zur Herstellung von Synchronteilen für Schaltgetriebe ist in der DE 31 34 857 A1 beschrieben. Darin wird das Schmiedeteil zunächst vorgeschmiedet und anschließend einer Kaltkalibrierung unterzogen.Another forging process for the production of synchronous parts for manual transmission is in the DE 31 34 857 A1 described. Therein, the forging is first forged and then subjected to a cold calibration.

Zur Kalibrierung, die eine umformtechnische Bearbeitung zum Herstellen der endgültigen Geometrie ist, kann eine Kaltkalibrierpresse verwendet werden. Im Falle der Herstellung von Monoblockschalträdern mit einbaufertiger Kupplungsverzahnung weist die Kalibrierpresse eine verzahnte Matrize zur Ausformung der Kupplungsverzahnung auf, die der auszubildenden Kupplungsverzahnung als Negativ entspricht. Meist wird der Kalibrierung eine Weichbearbeitung des Werkstücks vorangestellt.For calibration, which is a forming operation to produce the final geometry, a cold-sizing press may be used. In the case of the production of Monoblockschalträdern with ready-to-install clutch teeth, the sizing has a toothed die for forming the coupling teeth, which corresponds to the trainees coupling teeth as a negative. Usually the calibration is preceded by a soft machining of the workpiece.

An das Kalibrierwerkzeug zum Präzisionsschmieden werden hohe Anforderungen gestellt. Neben dem kraftschlüssigen Schließen des Ober- und Unterwerkzeugs, oder je nach Konzeption der Werkzeugsegmente, wirken sich die Präzision und die Oberflächenbeschaffenheit der Funktionsflächen direkt auf die Endform des zu schmiedenden Produkts aus. Die Negativ-Verzahnung in der Kalibrierpresse wird im Stand der Technik durch Erodieren in die Werkzeugsegmente eingraviert. Das Erodieren bedingt eine Verrundung von Kanten der Kupplungsverzahnung am geschmiedeten Schaltrad mit Zahnkopfradien von mehr als 0,35 mm.High demands are placed on the calibration tool for precision forging. In addition to the force-locking closing of the upper and lower tool, or depending on the design of the tool segments, the precision and the surface finish of the functional surfaces have a direct effect on the final shape of the product to be forged. The negative toothing in the sizing press is engraved by erosion in the tool segments in the prior art. The erosion causes a rounding of edges of the coupling teeth on the forged ratchet with tooth head radii of more than 0.35 mm.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Umformwerkzeugs, insbesondere einer Kalibrierpresse, und ein Umformwerkzeug, insbesondere eine Kalibrierpresse, bereitzustellen, mit denen Monoblockschalträder mit einbaufertiger Kupplungsverzahnung mit verbessertem Einkuppelverhalten hergestellt werden können.An object of the invention is to provide a method for producing a forming tool, in particular a sizing press, and a forming tool, in particular a sizing press, with which monoblock scarf wheels with ready-to-install coupling teeth with improved engagement characteristics can be produced.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1, einem Umformwerkzeug gemäß Anspruch 5 und einem Monoblockschaltrad gemäß Anspruch 9 gelöst.The object is achieved by a method according to claim 1, a forming tool according to claim 5 and a Monoblockschaltrad according to claim 9.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Umformwerkzeugs, insbesondere der Kalibrierpresse, zeichnet sich dadurch aus, dass die Gravur der Prägeflächen zumindest teilweise mittels HSC-Fräsens (High Speed Cutting) erfolgt. Mittels der HSC-Technologie wird eine ausgezeichnete Oberflächenqualität der die Verzahnung prägenden Flächen erzielt. Die verbesserte Genauigkeit erlaubt die Herstellung komplexer dreidimensionaler Konturen mit feinerer Verrundung von Kanten. Somit lassen sich Zahnkopfradien an der Kupplungsverzahnung der Monoblockschalträder von weniger als 0,35 mm, sogar von etwa 0,25 mm und weniger, darstellen. Das mittels HSC-Fräsens hergestellte Präzisionswerkzeug kann einfach und flexibel auf der Grundlage von CAD-Daten hergestellt werden. Durch die Oberflächenqualität und die präzisere Darstellung der Kanten, insbesondere der Kopfradien, wird das Einkuppelverhalten der Monoblockschalträder verbessert. Ferner tritt aufgrund der geringeren Maßtoleranz ein geringerer Verschleiß auf.The method for producing the forming tool according to the invention, in particular the sizing press, is characterized in that the engraving of the stamping surfaces takes place at least partially by means of HSC milling (high-speed cutting). By means of the HSC technology, an excellent surface quality of the surfaces forming the toothing is achieved. The improved accuracy allows the production of complex three-dimensional contours with finer rounding of edges. Thus, tooth head radii on the coupling teeth of the monoblock gears can be less than 0.35 mm, even less than about 0.25 mm. The HSC milling precision tool can be easily and flexibly made on the basis of CAD data. Due to the surface quality and the more precise Representation of the edges, in particular the head radii, the Einkuppelverhalten the Monoblockschalträder is improved. Furthermore, less wear occurs due to the smaller dimensional tolerance.

Vorzugsweise werden zur weiteren Verbesserung der Herstellungsgenauigkeit die Prägeflächen ausschließlich durch HSC-Fräsen erzeugt.Preferably, to further improve the manufacturing accuracy, the stamping surfaces are produced exclusively by HSC milling.

Das erfindungsgemäß hergestellte Werkzeug ist bevorzugt eine Presse und vorzugsweise zum Kaltkalibrieren ausgelegt, d. h. zum Schmieden von kaltem Stahl, das sich durch die Energie des Umformprozesses bis auf eine Temperatur von maximal etwa 150°C erwärmen kann. Durch das Kaltschmieden können besonders enge Maßtoleranzen erreicht werden.The tool produced according to the invention is preferably a press and preferably designed for cold calibration, i. H. for forging cold steel, which can be heated up to a maximum temperature of about 150 ° C by the energy of the forming process. By cold forging particularly tight dimensional tolerances can be achieved.

Als Umformwerkzeug sind eine Hydraulikpresse, eine mechanisch wirkende Presse, ein Hammer, ein Hybridwerkzeug, d. h. ein einerseits hydraulisch und andererseits mechanisch wirkendes Werkzeug geeignet. Die Umformung kann dabei als Kaltumformen, Halbwarmumformen oder auch als Lauwarmumformen erfolgen, wobei mit diesen Umformverfahren bestimmte Temperaturbereiche verbunden sind. Beim Kaltumformen findet das Umformen deutlich unterhalb der Rekristallisationstemperatur statt. Beim Halbwarmumformen wird eine Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur, insbesondere ein Temperaturbereich von zwischen 700°C und 900°C, verwendet und beim Lauwarmumformen findet die Umformung im Temperaturbereich von zwischen 600°C und 700°C statt.As a forming tool are a hydraulic press, a mechanically acting press, a hammer, a hybrid tool, d. H. on the one hand hydraulically and on the other hand mechanically acting tool suitable. The forming can be done as cold forming, warm forging or as Lauwarmumformen, with this forming process certain temperature ranges are connected. In cold forming, forming takes place well below the recrystallization temperature. In warm forging, a temperature below the Curie temperature, in particular a temperature range of between 700 ° C and 900 ° C, used and in Lauwarmumformen the forming takes place in the temperature range of between 600 ° C and 700 ° C.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

1A bis 1D zeigen verschiedene Monoblockschalträder; 1A to 1D show different Monoblockschalträder;

2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt auf die Kupplungsverzahnung eines Monoblockschaltrades; 2 shows an enlarged detail of the coupling teeth of a Monoblockschaltrades;

3 zeigt die 3D Kontur der Negativ-Verzahnung in einer Kalibrierpresse. 3 shows the 3D contour of the negative toothing in a sizing press.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

1A bis 1D zeigen Ausführungsbeispiele von Monoblockschalträdern mit einbaufertiger Kupplungsverzahnung. 1A zeigt ein Gangrad mit einer 3-Konus Synchronisation mit den dazugehörigen Aussparungen 10 zur Fixierung des Synchronrings, der nicht dargestellt ist. Die Zähne der hinterschnittenen Kupplungsverzahnung sind mit dem Referenzzeichen 20 bezeichnet. Ein alternatives Schaltrad ist in der 1B gezeigt, das ebenfalls für eine 3-Konus Synchronisation ausgelegt ist. Ein Monoblockschaltrad für eine 1-Konus Synchronisation ist in der 1C gezeigt. In den 1A und 1C sind ferner Ölnuten 11 in den Schaft 2 eingebracht, zur Verbesserung der Schmiermittelversorgung. Ein Schaltrad für eine 2-Konus Synchronisation mit Unterbrechungen 12 der Kupplungsverzahnung ist in der 1D gezeigt. 1A to 1D show embodiments of Monoblockschalträdern with ready to install clutch teeth. 1A shows a gear wheel with a 3-cone synchronization with the corresponding recesses 10 for fixing the synchronizer ring, which is not shown. The teeth of the undercut coupling teeth are with the reference sign 20 designated. An alternative ratchet wheel is in the 1B shown, which is also designed for a 3-cone synchronization. A Monoblockschaltrad for a 1-Konus synchronization is in the 1C shown. In the 1A and 1C are also oil grooves 11 in the shaft 2 introduced, to improve the lubricant supply. A ratchet wheel for a 2-cone synchronization with breaks 12 the coupling teeth is in the 1D shown.

Zur Herstellung solcher Monoblockschalträder wird zunächst von einem massiven Rundstab aus Stahl ein Rohling abgetrennt. Der Rohling wird für ein Warmschmieden erhitzt und geschmiedet, wobei die Kupplungsverzahnung grob ausgeführt wird. Anschließend wird das vorgeformte Zwischenprodukt aus der Schmiedpresse herausgenommen und einer Kaltkalibrierpresse zugeführt. Zwischen dem Warmschmieden und der Kaltkalibrierung können weitere Prozessschritte vorgesehen sein, wie beispielsweise ein Prozess zur Entgratung. Das Zwischenprodukt wird in die Kalibrierpresse eingesetzt und durch ein kraftschlüssiges Schließen der Werkzeugsegmente kalt umgeformt.To produce such Monoblockschalträder a blank is first separated from a solid round rod made of steel. The blank is heated and forged for hot forging, the coupling teeth being made coarse. Subsequently, the preformed intermediate product is removed from the forging press and fed to a Kaltkalibrierpresse. Between the hot forging and the cold calibration, further process steps may be provided, such as a deburring process. The intermediate product is inserted into the sizing press and cold-formed by a force-locking closing of the tool segments.

In 3 ist die Kontur der Verzahnung im Kalibrierwerkzeug gezeigt. Hierbei bezeichnet das Referenzzeichen 20' die Negativkontur für einen Zahn 20. Es sei bemerkt, dass die Bezeichnungen der Negativmerkmale der 3, die den Merkmalen des Monoblockschaltrades entsprechen, mit einem „'” versehen sind.In 3 the contour of the toothing is shown in the calibration tool. Here, the reference sign denotes 20 ' the negative contour for a tooth 20 , It should be noted that the names of the negative features of the 3 , which correspond to the characteristics of the monoblock gear, are provided with a "'".

In der 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt der Kupplungsverzahnung gezeigt, aus der die Form der Zähne 20 nach dem Kalibrieren hervorgeht. Wie es in 2 gezeigt ist, weist ein Zahn 20 für die Kupplungsverzahnung Zahnflanken 21 auf, die sich ggf. von einer unteren Planfläche 22 erstrecken. An die Zahnflanken 21 schließt sich der Zahnkopf 23 an.In the 2 is an enlarged section of the coupling teeth shown from the shape of the teeth 20 after calibration. As it is in 2 is shown has a tooth 20 for the toothing tooth flanks 21 on, possibly from a lower plane 22 extend. To the tooth flanks 21 the tooth head closes 23 at.

Die Kaltverfestigung ermöglicht die Ausbildung formgenauer, die Kupplungsflächen bildenden Zahnflanken mit einer gewünschten Schräglage und Verbreiterung zum Zahnkopf 23 hin.The work hardening allows the formation of dimensionally accurate, the coupling surfaces forming tooth flanks with a desired inclination and broadening the tooth head 23 out.

Der Zahnkopfradius an der Stelle R von weniger als 0,35 mm, bevorzugt 0,25 mm, ermöglicht ein verbessertes Einkuppelverhalten des Gangrads.The tooth tip radius at the point R of less than 0.35 mm, preferably 0.25 mm, allows an improved engagement of the gear wheel.

Zur Erzielung solcher Zahnkopfradien wird die Negativverzahnung mittels HSC-Fräsens in die Prägesegmente der Kalibrierpresse eingebracht.To achieve such tooth head radii, the negative toothing is introduced by means of HSC milling into the embossing segments of the sizing press.

Hierfür wird beispielsweise eine hochgenaue und dynamische 5-Achsen HSC-Fräsmaschine des Typs DMC105V von Deckel Maho Gildermeister verwendet. Hierbei handelt es sich um eine Fräsmaschine mit einer Hochdrehzahlspindel mit Drehzahlen von bis zu 60.000 U/Min. Das 5-Achsen CAM System bietet die Möglichkeit, kleinste Werkzeuge belastungsoptimiert zu programmieren. Dabei wird ein Fräskopf mit einem kleinsten Durchmesser von 0,2 mm verwendet, der eine Materialhärte von bis zu 58 HRC bearbeiten kann. Die Fräsmaschine bietet die Möglichkeit zum hochgenauen Vermessen von Zahnkonturen mit Hinterschnitt, wobei die sich hieraus ergebenden Messwerte für die nachfolgend skizzierte Frässtrategie verwendet werden.For example, a high precision and dynamic 5-axis HSC milling machine of the DMC105V type from Deckel Maho Gildermeister is used. This is a milling machine with a high-speed spindle with speeds of up to 60,000 rpm. The 5-axis CAM system offers the possibility to program smallest tools in a stress-optimized way. This is a milling head with a smallest diameter of 0.2 mm, which can handle a material hardness of up to 58 HRC. The milling machine offers the possibility of highly precise measuring of tooth contours with an undercut, the resulting measured values being used for the milling strategy outlined below.

In der nachfolgenden Beschreibung der Frässtrategie werden die Verfahren „Schruppen”, „Vorschlichten” und „Schlichten” eingesetzt. Diese sind wie folgt zu charakterisieren:
Beim Schruppen wird der größte Teil des abzutragenden Materials gefräst und ein Aufmaß zur Fertigkontur zwischen 0,03 mm bis 0,2 mm beibehalten. Dem gegenüber wird beim Vorschlichten ein gleichmäßiges Aufmaß von 0,015 mm bis 0,03 mm zur Fertigkontur gefräst. Beim Schlichten wird schließlich die Fertigkontur mit der benötigten Oberflächenqualität und Genauigkeit erzeugt.
In the following description of the milling strategy, the methods "roughing", "pre-finishing" and "finishing" are used. These are to be characterized as follows:
When roughing most of the material to be removed is milled and an allowance to the finished contour between 0.03 mm to 0.2 mm maintained. On the other hand, during pre-finishing, a uniform allowance of 0.015 mm to 0.03 mm is milled to the finished contour. During finishing, the finished contour is finally produced with the required surface quality and accuracy.

Zunächst wird das zu bearbeitende Werkzeug der Kalibrierpresse in vier Schritten mit verschieden großen Abrundfräsköpfen, nämlich mit einem D16/R4 Fräskopf (Zahlenangaben in mm), anschließend einem D8/R4 Fräskopf und dann einem D6/R3 Fräskopf geschruppt und anschließend mit einem D2/R1 Fräskopf geschruppt und vorgeschlichtet. Dann werden die Zähne des Werkzeugs mit einem D2/R1 Fräskopf und dann einem D1/R0,5 Fräskopf vorgeschlichtet. Bei den genannten Fräsköpfen bezeichnet D den Durchmesser des Fräskopfes in Bezug auf die Rotationsachse des Fräskopfes und R den Krümmungsradius des Abrundfräskopfes in axialer Richtung.First, the tool to be processed in the sizing press is roughed in four steps with different sized milling heads, namely with a D16 / R4 milling head (figures in mm), then a D8 / R4 milling head and then a D6 / R3 milling head and then with a D2 / R1 Milling head roughed and pre-painted. Then the teeth of the tool are preassembled with a D2 / R1 milling head and then a D1 / R0.5 milling head. In the case of the milling heads mentioned, D denotes the diameter of the milling head with respect to the axis of rotation of the milling head, and R denotes the radius of curvature of the milling head in the axial direction.

Das Vorschlichten wird mit dem D1/R0,5 Fräskopf weiter auf die Zähne und die Zähneebene angewendet.Pre-finishing is further applied to the teeth and teeth plane with the D1 / R0.5 milling head.

Daran schließen sich zwei Schlichtprogramme an, zunächst mit einem D0,6/R0,3 Fräskopf für die Zähne und die Zähneebene sowie das Zahndach. Dann wird eine Schlichtung einer Teilung mit einem D2/R1 und anschließend einem D1/R0,5 Fräser eingeschoben.This is followed by two finishing programs, initially with a D0.6 / R0.3 milling head for the teeth and the tooth plane as well as the tooth roof. Then a sizing of a pitch with a D2 / R1 and then a D1 / R0.5 cutter is inserted.

Schließlich findet eine abschließende Schlichtung mit einem D0,4/R0,2 Fräskopf an den Zähnen statt.Finally, a final sizing with a D0,4 / R0,2 milling head takes place on the teeth.

Fertigungsstrategie lautet im Einzelnen:

  • 1. Schruppbearbeitung aller Bereiche des Werkzeugrohlings mit Aufmaß, Messerkopf mit Wendeplatten: Durchmesser 16 mm, Eckenradius 4 mm, Aufmaß 0,18 mm;
  • 2. Schruppbearbeitung aller Bereiche mit Aufmaß, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 8 mm, Eckenradius 4 mm, Aufmaß 0,1 mm;
  • 3. Schruppbearbeitung aller Bereiche mit Aufmaß, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 6 mm, Eckenradius 3 mm, Aufmaß 0,1 mm;
  • 4. Schruppbearbeitung aller Bereiche mit Aufmaß, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 2 mm, Eckenradius 1 mm, Aufmaß 0,03 mm;
  • 5. Vorschlichten der flachen Bereiche der Kupplungsverzahnung, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 2 mm, Eckenradius 1 mm, Aufmaß 0,02 mm;
  • 6. Schruppen der Kupplungsverzahnung, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 1 mm, Eckenradius 0,5 mm, Aufmaß 0,03 mm;
  • 7. Vorschlichten der steilen Bereiche der Kupplungsverzahnung mit dem Hinterschnitt, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 1 mm, Eckenradius 0,5 mm, Aufmaß 0,015 mm;
  • 8. Vorschlichten der flachen Bereiche der Kupplungsverzahnung mit dem Hinterschnitt, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 1 mm, Eckenradius 0,5 mm, Aufmaß 0,015 mm;
  • 9. Schlichten der steilen Bereiche der Kupplungsverzahnung mit dem Hinterschnitt, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 0,6 mm, Eckenradius 0,3 mm, Aufmaß 0,000 mm;
  • 10. Schlichten der flachen Bereiche der Kupplungsverzahnung mit dem Hinterschnitt, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 0,6 mm, Eckenradius 0,3 mm, Aufmaß 0,000 mm;
  • 11. Schlichten des Zahndachs, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 0,6 mm, Eckenradius 0,3 mm, Aufmaß 0,000 mm;
  • 12. Schlichten der oberen Kontur (Teilung) Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 2 mm, Eckenradius 1 mm, Aufmaß 0,000 mm;
  • 13. Schlichten Restmaterial der oberen Kontur (Teilung), Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 1 mm, Eckenradius 0,5 mm, Aufmaß 0,000 mm;
  • 14. Schlichten der steilen Bereiche der Kupplungsverzahnung mit dem Hinterschnitt 1. Teilbereich, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 0,4 mm, Eckenradius 0,2 mm, Aufmaß 0,000 mm;
  • 15. Schlichten der steilen Bereiche der Kupplungsverzahnung mit dem Hinterschnitt 2. Teilbereich, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 0,4 mm, Eckenradius 0,2 mm, Aufmaß 0,000 mm;
  • 16. Schlichten der steilen Bereiche der Kupplungsverzahnung mit dem Hinterschnitt 3. Teilbereich, Vollhartmetallkugelfräser: Durchmesser 0,4 mm, Eckenradius 0,2 mm, Aufmaß 0,000 mm.
In detail, the manufacturing strategy is:
  • 1. Roughing of all areas of the tool blank with allowance, cutter head with inserts: diameter 16 mm, corner radius 4 mm, allowance 0.18 mm;
  • 2. Roughing of all areas with allowance, solid carbide ball end mill: diameter 8 mm, corner radius 4 mm, allowance 0.1 mm;
  • 3. Roughing of all areas with allowance, solid carbide ball end mill: diameter 6 mm, corner radius 3 mm, allowance 0.1 mm;
  • 4. Roughing of all areas with allowance, solid carbide ball end mill: diameter 2 mm, corner radius 1 mm, allowance 0.03 mm;
  • 5. Semi-finishing of the flat areas of the coupling teeth, solid carbide ball end mill: diameter 2 mm, corner radius 1 mm, allowance 0.02 mm;
  • 6. Roughing of the coupling teeth, solid carbide ball end mill: diameter 1 mm, corner radius 0.5 mm, allowance 0.03 mm;
  • 7. Pre-finishing of the steep areas of the coupling teeth with the undercut, solid carbide ball end mill: diameter 1 mm, corner radius 0.5 mm, allowance 0.015 mm;
  • 8. Semi-finishing of the flat areas of the coupling teeth with the undercut, solid carbide ball end mill: diameter 1 mm, corner radius 0.5 mm, allowance 0.015 mm;
  • 9. Finishing of the steep areas of the coupling teeth with the undercut, solid carbide ball end mill: diameter 0.6 mm, corner radius 0.3 mm, allowance 0.000 mm;
  • 10. Finishing the flat areas of the coupling teeth with the undercut, solid carbide ball end mill: diameter 0.6 mm, corner radius 0.3 mm, allowance 0.000 mm;
  • 11. Finishing of the tooth roof, solid carbide ball end mill: diameter 0.6 mm, corner radius 0.3 mm, allowance 0.000 mm;
  • 12. Finishing the upper contour (pitch) Solid carbide ball end mill: diameter 2 mm, corner radius 1 mm, allowance 0.000 mm;
  • 13. Finishing residual material of the upper contour (pitch), solid carbide ball end mill: diameter 1 mm, corner radius 0.5 mm, allowance 0.000 mm;
  • 14. Finishing of the steep areas of the coupling toothing with the undercut 1st partial area, solid carbide ball end mill: diameter 0.4 mm, corner radius 0.2 mm, allowance 0.000 mm;
  • 15. Finishing of the steep areas of the coupling toothing with the undercut 2nd partial area, solid carbide ball end mill: diameter 0.4 mm, corner radius 0.2 mm, allowance 0.000 mm;
  • 16. Finishing the steep areas of the coupling teeth with the undercut 3. Sub-area, solid carbide ball end mill: diameter 0.4 mm, corner radius 0.2 mm, allowance 0.000 mm.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0189447 B1 [0004] EP 0189447 B1 [0004]
  • DE 3134857 A1 [0005] DE 3134857 A1 [0005]

Claims (11)

Verfahren zur Herstellung eines Umformwerkzeugs, insbesondere einer Kalibrierpresse, zum Herstellen, insbesondere Kalibrieren, von Monoblockschalträdern mit einbaufertiger Kupplungsverzahnung, bei dem die Prägeflächen des Werkzeugs zum Kalibrieren der Kupplungsverzahnung mittels HSC-Fräsens bearbeitet werden.Method for producing a forming tool, in particular a sizing press, for producing, in particular calibrating, monoblock scrapers with ready-to-install coupling teeth, in which the stamping surfaces of the tool for calibrating the coupling teeth are machined by means of HSC milling. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeflächen ausschließlich durch HSC-Fräsen erzeugt werden.A method according to claim 1, characterized in that the stamping surfaces are produced exclusively by HSC milling. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägeflächen Negativ-Zähne (20') für die Kupplungsverzahnung mit einem Zahnkopfradius (R') von weniger als 0,35 mm aufweisen.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the embossing surfaces negative teeth ( 20 ' ) for the coupling teeth with a tooth tip radius (R ') of less than 0.35 mm. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkopfradius (R') 0,25 mm oder weniger beträgt.A method according to claim 3, characterized in that the tooth tip radius (R ') is 0.25 mm or less. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit verschieden großen Abrundfräsköpfen zunächst geschruppt, anschließend vorgeschlichtet und danach geschlichtet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that with different sized Abrundfräsköpfen initially scrubbed, then pre-classified and then sized. Umformwerkzeug zum Herstellen von Monoblockschalträdern mit einbaufertiger Kupplungsverzahnung, wobei das Umformwerkzeug Werkzeugsegmente mit Prägeflächen zum Umformen der Kupplungsverzahnung der Monoblockschalträder aufweist und die Prägeflächen Negativ-Zähne (20') mit einem Zahnkopfradius (R') von weniger als 0,35 mm aufweisen.Forming tool for producing Monoblockschalträdern with ready-to-install clutch teeth, wherein the forming tool has tool segments with stamping surfaces for forming the coupling teeth of Monoblockschalträder and the stamping surfaces negative teeth ( 20 ' ) having a tooth tip radius (R ') of less than 0.35 mm. Umformwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformwerkzeug eine Kalibrierpresse zum Kalibrieren von Monoblockschalträdern ist.Forming tool according to claim 6, characterized in that the forming tool is a Kalibrierpresse for calibrating Monoblockschalträdern. Umformwerkzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkopfradius (R') 0,25 mm oder weniger beträgt.Forming tool according to claim 6 or 7, characterized in that the tooth tip radius (R ') is 0.25 mm or less. Umformwerkzeug nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es für das Kaltkalibrieren ausgelegt ist.Forming tool according to claim 6, 7 or 8, characterized in that it is designed for cold calibration. Monoblockschaltrad mit einer einbaufertigen Kupplungsverzahnung, die aus Zähnen (20) mit einem Zahnkopfradius (R) von weniger als 0,35 mm aufgebaut ist.Monoblock Schaltrad with a ready-to-install clutch teeth, the teeth ( 20 ) with a tooth tip radius (R) of less than 0.35 mm. Monoblockschaltrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkopfradius (R) 0,25 mm oder weniger beträgt.Monoblock Schaltrad according to claim 10, characterized in that the Zahnkopfradius (R) is 0.25 mm or less.
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