DE102014002871A1 - Calibration die for cold calibration of gear teeth of gears - Google Patents
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Abstract
Kalibriergesenk zum Kaltkalibrieren von Laufverzahnungen von Getriebegangrädern, wobei das Obergesenk (9) gegen eine mit einem Oberstempel (1) verbundene Oberplatte (3) abgestützt und das Gangrad (13) mit seiner Laufradverzahnung (14) auf dem Untergesenk (16) aufliegt und eine Mehrzahl gegeneinander weisender Rastelemente (6, 7) mit schraubenförmigen Auflageflächen (8) vorgesehen ist, die unter Last durch gegenseitiges Verdrehen annäherbar und in eine Endlage bringbar sind und dabei derart zusammenwirken, dass das Gangrad (13) mit den Auflageflächen (8) entsprechender Schraubendrehung durch Eindrehen seiner Laufverzahnung (14) in den Gesenkhohlraum (15) des Untergesenks (16) kalibriert wird.Calibration die for cold-calibrating running gears of transmission gear wheels, the upper die (9) being supported against a top plate (3) connected to a punch (1) and the gear wheel (13) resting on the lower die (16) with its impeller toothing (14) and a plurality mutually facing locking elements (6, 7) with helical bearing surfaces (8) is provided, which are approachable under load by mutual rotation and can be brought into an end position and cooperate such that the gear wheel (13) with the bearing surfaces (8) corresponding screw rotation through Screwing its running toothing (14) in the die cavity (15) of the lower die (16) is calibrated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kalibriergesenk gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a Kalibriergesenk according to the preamble of
Bei bekannten Kalibrierpressen zum Kalibrieren von Verzahnungen mit hohen Ansprüchen bezüglich Produktgenauigkeit, Laufruhe u. dgl. kommen mit Vorteil Kalibrierwerkzeuge in Art bekannter Kalibrierzangen zur Anwendung. Derartige Kalibrierzangen genügen zwar hohen Qualitätsanforderungen; sie erfordern jedoch einen erheblichen Herstellungsaufwand bei vergleichsweise geringen Standzeiten.In known Kalibrierpressen for calibrating gears with high standards regarding product accuracy, smoothness u. Like. Come with advantage calibration tools in the manner of known Kalibrierzangen for use. Although such calibration tongs meet high quality requirements; However, they require a considerable production effort with a comparatively short service life.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, für die Fertigung einfacher Gangräder für Schaltgetriebe, einfach aufgebaute und daher günstig herzustellende Kalibrierpressen einzusetzen, welche bei hoher Genauigkeit der damit kalibrierten Werkstücke mit einfachen Unformwerkzeugen auskommen.In contrast, the present invention has for its object to use for the production of simple gear wheels for manual, simply constructed and therefore inexpensive to manufacture Kalibrierpressen, which get along with high accuracy of calibrated workpieces with simple Unformwerkzeugen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Kaltkalibriergesenk der eingangs genannten Art auf das Kennzeichen von Patentanspruch 1 verwiesen.To solve this problem, reference is made in a Kaltkalibriergesenk of the type mentioned in the characterizing part of
Ein vorteilhafter Lösungsansatz besteht dabei darin, dass dem Werkzeug am Ende des Kalibrierhubs eine Drehung vermittelt wird, die auf das zu kalibrierende Werkstück übertragen wird. Durch diese Drehung wird das Werkstück zur präzisen Ausbildung der Zahnflanken in deren Hohlform im Untergesenk hinein gedreht, entsprechend dem jeweiligen Schrägungswinkel der Schrägverzahnung des Getrieberads.An advantageous solution is that the tool is given a rotation at the end of the calibration stroke, which is transmitted to the workpiece to be calibrated. By this rotation, the workpiece for precise formation of the tooth flanks in the hollow mold in the lower die is rotated in accordance with the respective helix angle of the helical gear of the gear.
Diese Überlegung setzt zwar einerseits eine kräftige Ausbildung bzw. Dimensionierung der Gesenkbauteile voraus, da hohe Drehmomente auftreten; sie hat aber andererseits den Vorteil dass eine besonders glatte Oberfläche der Zahnflanken bei hoher Verzahnungsgenauigkeit erreicht wird.On the one hand, this consideration presupposes a vigorous training or dimensioning of the die components, since high torques occur; On the other hand, it has the advantage that a particularly smooth surface of the tooth flanks is achieved with high toothing accuracy.
Besonders geeignete Werkstücke hierfür sind Gangräder für Schaltgetriebe wie sie üblicherweise im Kraftfahrzeugbau Verwendung finden.Particularly suitable workpieces for this purpose are gear wheels for manual transmission as they are commonly used in automotive engineering.
Ausgangspunkt bei der Herstellung derartiger Gangräder ist dabei eine erste Massivumformung durch Schmieden wobei die Laufverzahnung bereits weitgehend ausgebildet wird. Daran schließt sich dann deren Kaltkalibrieren an.Starting point in the production of such gear wheels is a first massive forming by forging with the running gear is already largely developed. This is followed by their cold calibration.
Im Rahmen der Erfindung wird beim Kalibrieren eine Drehbewegung des Obergesenks auf das Gangrad durch eine Schraubenbewegung auf Seiten des Werkzeugs übertragen. Letzteres ist in axialer Richtung geteilt in einen oberen Momentenring und einen unteren Momentenring, welche eine Mehrzahl gegeneinander weisender Rastelemente mit schraubenförmigen Auflageflächen besitzen, die unter Last durch gegenseitiges Verdrehen annäherbar und in eine Endlage bringbar sind, wobei die Rastelemente derart zusammenwirken, dass das Gangrad mit den Auflageflächen entsprechender Schraubendrehung durch Eindrehen seiner Laufverzahnung in den Gesenkhohlraum des Untergesenks kalibriert wird.In the context of the invention, a rotational movement of the upper die is transmitted to the gear wheel by a screw movement on the side of the tool during calibration. The latter is divided in the axial direction in an upper torque ring and a lower torque ring, which have a plurality of mutually facing locking elements with helical bearing surfaces which are approachable under load by mutual rotation and in an end position, wherein the locking elements cooperate such that the gear wheel with the bearing surfaces corresponding screw rotation is calibrated by screwing his running teeth in the die cavity of the lower die.
Auf diese Weise gelingt es, diese Schraubendrehung zu übertragen auf das Obergesenk, welches mit dem unteren Momentenring drehfest verbunden ist. Dadurch, dass Rastvorsprünge des Obergesenks mit solchen des Gangrads zur Übertragung des Drehmoments formschlüssig zusammenwirken erfolgt am Ende des Arbeitshubs das Eindrehen des Gangrads in das Untergesenk und damit die Kalibrierung der Laufverzahnung des Gangrads.In this way, it is possible to transfer this screw rotation on the upper die, which is rotatably connected to the lower torque ring. Due to the fact that latching projections of the upper die interact in a form-locking manner with those of the gear wheel for transmitting the torque, the gear wheel is screwed into the lower die at the end of the power stroke and thus the running gear toothed wheel is calibrated.
Bei den Rastvorsprüngen kann es sich beispielsweise um gegen das Gangrad gerichtete Stifte des Obergesenks und entsprechende Taschen im Gangradkörper handeln.The latching protrusions may be, for example, pins of the upper slide directed against the gear wheel and corresponding pockets in the gear wheel body.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin dass die Rastvorsprünge in Zwischenräume einer am Gangrad vorhandenen Kurzverzahnung eingreifen.Another advantageous embodiment is that the locking projections engage in intermediate spaces of a short gear present on the gear wheel.
Bei Teilung des Werkzeugs in zwei Momentenringe ist vorteilhaft der obere Momentenring drehfest mit einer Oberplatte verbunden ist, die in Hubrichtung längs wenigstens zweier zu Gesenkachse paralleler Führungssäulen geführt sein kann; der untere Momentenring ist dabei drehfest mit dem Obergesenk verbunden und bevorzugt längs eines in der Gesenkachse angeordneten Führungszapfens, um diesen drehbar, geführt, wobei der Führungszapfen mit dem oberen Momentenring fest verbunden ist.When dividing the tool into two torque rings advantageously the upper torque ring is rotatably connected to a top plate, which can be guided in the stroke direction along at least two parallel to Gesenkachse guide columns; the lower torque ring is rotatably connected to the upper die and preferably along a arranged in the die axis guide pin to this rotatably guided, wherein the guide pin is fixedly connected to the upper torque ring.
Beim Zusammenfahren der beiden Momentenringe kommt es zu einem Zusammenwirken der Rastelemente welche an gegenüberliegenden Momentenringen befestigt sind und welche sich gegeneinander über schraubenförmige Auflageflächen abstützen sodass die gegenseitige Verdrehung der Momentenringe eingeleitet und bis zum Erreichen eines Anschlags durchgeführt wird.When moving the two torque rings, there is an interaction of the locking elements which are attached to opposite torque rings and which are supported against each other via helical bearing surfaces so that the mutual rotation of the torque rings initiated and carried out until reaching a stop.
Dabei ist vorteilhaft darauf zu achten, dass das infolge der Schraubendrehung erzielte Maß der Annäherung beider Momentenringe der für das Kalibrieren der Laufverzahnung des Gangrads vorgesehenen Einschraubtiefe in den Gesenkhohlraum des Untergesenks entspricht.In this case, it is advantageous to ensure that the measure of the approach of both torque rings achieved as a result of the screw rotation corresponds to the screw-in depth provided for calibrating the running gear of the gear wheel into the die cavity of the lower die.
Der Anschlag am Ende der Schraubendrehung kann dabei im Zusammenwirken mit dem Obergesenk vorzugsweise durch die Länge des Führungszapfens gebildet sein, dessen freie Stirnfläche gegen eine Anschlagfläche, z. B. den Boden einer Sacklochbohrung im Obergesenk, anschlägt.The stop at the end of the screw rotation can be formed in cooperation with the upper die preferably by the length of the guide pin, the free end face against a stop surface, z. B. the bottom of a blind hole in the upper die, strikes.
Anstelle einer durchgehend schraubenförmigen Bahn ist erfindungsgemäß in vereinfachter Ausführungsform vorgesehen, dass mehrere paarweise zusammenwirkende Rastelemente mit gleichgerichteten Verschraubungsflächen enden.Instead of a continuous helical path is provided according to the invention in a simplified embodiment that several pairwise cooperating locking elements end with rectified Verschraubungsflächen.
Da in Folge der Kräfteumsetzung über schraubenförmige Auflageflächen erhebliche Momente auftreten können, die von der Kalibrierpresse aufgenommen werden müssen sind vorteilhaft vier über den Umfang verteilt angeordnete Führungssäulen vorgesehen sind, welche jeweils mit ihrem unteren Ende in einer Basisplatte des Gesenks verankert sind. Auf diese Weise wird ein hinreichend massiver Ständer der Kalibrierpresse geschaffen. Ermöglicht werden dadurch Schraubenflächen mit Schraubensteigungen zwischen 35 und 50 Winkelgraden.As a result of the forces implementation on helical bearing surfaces significant moments may occur that must be absorbed by the sizing are advantageously provided distributed over the circumference four guide columns are provided, which are each anchored at its lower end in a base plate of the die. In this way, a sufficiently massive stand of the sizing is created. This makes possible screw surfaces with screw pitches between 35 and 50 degrees.
Für die derartige Schraubensteigungen genügt für kleinere Gangraddurchmesser in der Größenordnung von 15 bis 20 cm ein axialer Hub der Schraubenbewegung zwischen den beiden Momentenringen von 20 bis 30 mm.For such screw pitches sufficient for smaller gear diameter in the order of 15 to 20 cm, an axial stroke of the screw movement between the two moment rings of 20 to 30 mm.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt, jeweils in verkleinerter Darstellung,In the following an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. It shows, in each case in reduced representation,
In der Ausgangsposition gemäß
Während des Niederfahrens des Oberstempels
Die Oberplatte
Die in den
Zur
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DE102014002871.2A Withdrawn DE102014002871A1 (en) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Calibration die for cold calibration of gear teeth of gears |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11471930B2 (en) * | 2020-07-30 | 2022-10-18 | Wei In Enterprise Co., Ltd. | Molding die structure for forming oblique teeth on a rivet nut |
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DE102011114504A1 (en) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Sona Blw Präzisionsschmiede Gmbh | Method and device for producing a gear wheel with short toothing |
DE102011088864A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Cdp Bharat Forge Gmbh | 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 |
-
2014
- 2014-03-05 DE DE102014002871.2A patent/DE102014002871A1/en not_active Withdrawn
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