DE1261735B

DE1261735B - Method and device for the non-cutting hot production of toothed wheels by hot forming

Info

Publication number: DE1261735B
Application number: DESCH34317A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Schlegel
Original assignee: UNTERSTUETZUNGSKASSE DER LANDS
Current assignee: UNTERSTUETZUNGSKASSE DER LANDS
Priority date: 1963-12-12
Filing date: 1963-12-12
Publication date: 1968-02-22

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WAJsf^ PATENTAMT FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN WAJsf ^ PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

B 21kB 21k

Jk-d i(i, /Z po Jk-d i (i, / Z po

Deutsche Kl.: 49 i-8German class: 49 i-8

,L, L

Nummer: 1261735Number: 1261735

Aktenzeichen: Sch 343171 b/49 iFile number: Sch 343171 b / 49 i

Anmeldetag: 12. Dezember 1963 Filing date: December 12, 1963

Auslegetag: 22. Februar 1968Open date: February 22, 1968

Die Erfindung betrifft die Warmherstellung zylinderförmiger, mit einer axialen Lochung und mit einer achsparallelen oder schräg zur Achse liegenden Geradverzahnung versehener Zahnräder durch spanloses Warmausformen eines vorgefertigten, mit axialen Vertiefungen versehenen Vorwerkstückes durch Fließpressen, wobei die Werkstoffmasse radial und axial in die Verzahnung des Gesenkteiles fließt, und durch Lochung, und hat ein zweckmäßiges Verfahren zum Gegenstand, welches in einer besonders ausgestalteten Fließpresse zu einer schnellen und preiswerten Formgebung führt.The invention relates to the hot production of cylindrical, with an axial perforation and with an axially parallel or oblique to the axis straight toothing provided by non-cutting gears Hot forming of a prefabricated pre-workpiece with axial depressions by extrusion, whereby the material mass flows radially and axially into the toothing of the die part, and by perforation, and has an expedient process as its subject, which in a particularly designed extrusion press leads to a quick and inexpensive shaping.

Zum spanlosen Warmherstellen von Zahnrädern sind mehrere Verfahren bekannt. Nach einem bekannten Verfahren wird ein Vierkantwerkstück in einem Gesenk durch Stauchen und Pressen zu einem Zahnrad ausgeformt. Eine axiale Lochung sowie eine Keilnut müssen in einem weiteren Prozeß durch spanabhebende Maschinen eingearbeitet werden. Dies ist auch bei einer weiteren Ausführung erforderlich, wo durch dornartige Ansätze im Ober- und Untergesenk axiale kalottenartige Vertiefungen geschaffen werden. Zum Stand der Technik gehört auch die spanlose Herstellung von zylinderförmigen, mit axialen kalottenartigen Vertiefungen versehenen Vor-Werkstücken, in welche durch Spanabhebung die Verzahnung und Lochung eingearbeitet wird. Auch ist es bekannt, einem massiven Rohling in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen mittels eines dornartigen Stempels zunächst einen vorwiegend radialen Werkstofffluß zu geben und ihn dann mittels eines Axialstempels zwecks Lochung endgültig auszuformen. Das ausgeformte Werkstück bedarf aber wegen der geringen Oberflächengüte und Formungenauigkeit einer spanabhebenden Nachbearbeitung. Ein anderer Vorschlag bezieht sich auf das Fertigpressen eines Vorwerkstückes mit einer vorher spanabhebend eingearbeiteten axialen Nabenbohrung und Keilnut, wobei ein in die Bohrung eingeführter Lochdorn für die Aufrechterhaltung der Lochung beim Axialpressen Sorge trägt. Die Nabenlochung wurde demnach bisher entweder vor der Zahnradausformung in ein vorgeformtes Vorwerkstück spanabhebend oder nach der Zahnradausformung des Werkstückes spanabhebend oder spanlos mittels eines Druckdornes eingearbeitet.Several methods are known for the non-cutting hot production of gears. According to a well-known A square workpiece is turned into one process in a die by upsetting and pressing Gear shaped out. An axial perforation and a keyway must go through in a further process machining machines are incorporated. This is also necessary for a further execution, where axial dome-like depressions are created by thorn-like approaches in the upper and lower die will. The prior art also includes the non-cutting manufacture of cylindrical, with axial dome-like depressions provided pre-workpieces, in which the toothing by chip removal and perforation is incorporated. It is also known to have a massive blank in several successive operations by means of a thorn-like punch initially one predominantly to give radial material flow and then to shape it finally by means of an axial punch for the purpose of perforation. However, the formed workpiece is required because of the poor surface quality and shape inaccuracy a machining post-processing. Another suggestion relates to final pressing a pre-workpiece with a previously machined axial hub bore and Keyway, with a piercer inserted into the bore for maintaining the perforation during Axial pressing takes care. The hub perforation was therefore either before the gear shaping into a preformed pre-work piece by cutting or after the gear wheel shaping of the work piece incorporated by cutting or non-cutting by means of a pressure mandrel.

Trotz aller Bemühungen unter Ausnutzung radialer und axialer Werkstoffflüsse ist es bisher nicht gelungen, ein Zahnrad mit einer axialen Nabenlochung und mit einer achsparallelen oder schräg zur Achse liegenden Geradverzahnung durch spanloses Warmausformen eines ungelochten Vorwerkstückes durch Verfahren und Vorrichtung zum spanlosen
Warmherstellen von Zahnrädern
durch WarmumformungDespite all efforts using radial and axial material flows, it has not yet been possible to create a gearwheel with an axial hub perforation and with an axially parallel or inclined straight toothing by non-cutting hot forming of an unperforated pre-workpiece using a method and device for non-cutting
Hot manufacturing of gears
by hot forming

Anmelder:Applicant:

UnterstützungskasseSupport fund

der Landsmannschaft Thuringia e. V.,Landsmannschaft Thuringia e. V.,

4300 Essen, Heymannsplatz 124300 Essen, Heymannsplatz 12

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr.-Ing. Werner Schlegel, 4000 DüsseldorfDr.-Ing. Werner Schlegel, 4000 Düsseldorf

Fließpressen herzustellen. Vielmehr waren immer spanabhebende Vorarbeiten für das Vorwerkstück oder spanabhebende Nacharbeiten am Preßling erforderlich. To manufacture extrusion. Rather, there was always preliminary machining work for the preliminary workpiece or machining reworking on the compact required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile und Schwierigkeiten zu beseitigen und die Warmherstellung eines Zahnrades aus einem Vorwerkstück, welches in an sich bekannter Weise nur spanlos vorgeformt ist, durch spanloses Ausformen herzustellen, das normalerweise keiner weiteren spanabhebenden Nachbearbeitung sowohl im Mittelteil als auch am Zahnteil bedarf. Für Zahnräder höchster Güte soll allenfalls nur ein Nachschaben notwendig sein.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages and difficulties and the Hot production of a gear from a preliminary workpiece, which in a known manner only is preformed without cutting, to produce by cutting without shaping, which normally no further machining reworking both in the middle part and on the tooth part is required. For gears of the highest quality, it should only be necessary to scrape it up.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das in an sich bekannter Weise vorgefertigte, mit axialen Vertiefungen versehene Vorwerkstück nach vorherigem oder gleichzeitigem Ausstoßen seines zwischen den axialen Vertiefungen befindlichen Zwischensteges in einem geschlossenen Fertiggesenk durch radiale Materialverdrängung verformt und durch unmittelbare anschließende Axialpressung die Endform erzwungen wird.This object is achieved according to the invention in that the prefabricated in a manner known per se, pre-work piece provided with axial depressions after previous or simultaneous ejection its intermediate web located between the axial depressions in a closed prefabricated die Deformed by radial material displacement and by direct subsequent axial pressure the final shape is forced.

Dieses Verfahren hat zunächst den Vorteil, daß die Ausformung in einem Arbeitsgang erfolgt. Nach oder schon beim Ausstoßen des Zwischensteges setzt die axiale Materialverdrängung in die Zahnteilung des Gesenks ein. Die im Fließzustand befindlichen Masseteilchen werden durch die unmittelbare anschließende Axialpressung in ihrer Druckrichtung umgelenkt, so daß der durch die radiale Beaufschlagung eingeleitete Fließzustand ohne Unterbrechung bis in die Endphase der Verformung erhalten bleibt. Es sind deshalb in vorteilhafter Weise wesentlich geringere Preßdrücke erforderlich als beiThis method initially has the advantage that the molding takes place in one operation. To or as soon as the intermediate web is ejected, the axial material displacement is set in the tooth pitch of the die. The mass particles in the flow state are immediately connected by the Axial pressure deflected in its pressure direction, so that the through the radial impact The initiated flow state is maintained without interruption until the end phase of the deformation remain. There are therefore in an advantageous manner significantly lower pressing pressures required than in

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den bekannten Verfahren. Der gleichmäßige Fließ- nimmt die endgültige Ausformung und trägt zu der Vorgang führt aber darüber hinaus zu einer restlosen Masseverdichtung bei.the known procedures. The even flow takes the final shape and contributes to that However, the process also leads to a complete compression of the mass.

Ausformung in die Gesenkteile, wobei eine bisher bei Zweckmäßig weist der Druckstempel eine Nut-Forming in the die parts, with a previously expediently the pressure ram has a groove

der spanlosen Umformung nicht gekannte Ober- feder auf, durch welche in das Vorwerkstück eine flächengüte des Zahnrades, insbesondere an den 5 Keilnut eingearbeitet wird.of the non-cutting deformation not known upper spring, through which a surface quality of the gear, in particular on the 5 keyway is incorporated.

Zahnteilen und in der Lochung entsteht, so daß die Eine Herstellung von Zahnrädern mit einer schrägTooth parts and in the perforation arises, so that the production of gears with an oblique

Zahnräder bei normaler Güteanforderung ohne zur Achse liegenden Mantelverzahnung durch Warmweitere spanabhebende Nachbearbeitung Verwen- umformung eines vorgefertigten Vorwerkstückes ist dung finden können. Nur bei hohen Güteanfor- nicht bekannt. Lediglich zum Pressen von Schrägderungen kann gegebenenfalls ein Nachschaben er- io zahninnenradern aus pulverförmigen Werkstoffen forderlich werden. Trotz der geringeren, für die Um- ist eine Presse bekannt, bei der ein ringförmiges formung benötigten Preßdrücke haben die ausge- Obergesenk mit einer Innenverzahnung beim Abformten Werkstücke in überraschender Weise eine senken auf einen mit einer entsprechenden Ververmutlich durch den erzwungenen gleichmäßigen zahnung versehenen Kern eines Untergesenks aufge-Fließvorgang bedingte höhere Dichte als nach bis- 15 dreht wird. Diese Presse ist infolge ihres Aufbaus für herigen Verfahren mit wesentlich höheren Drücken die Warmumformung vorgefertigter Vorwerkstücke gefertigte Teile. In einfacher Weise lassen sich durch ungeeignet und hat auch den Nachteil, daß das fertigbesondere Ausgestaltung der Gesenkteile auch Keil- gepreßte Werkstück mit dem Kern herausgenommen nuten in die axiale Lochung und andere Formen werden muß, von dem es dann mittels einer zusätzunmittelbar während der Umformung einformen. 20 liehen Vorrichtung abgedreht werden muß.Gears with normal quality requirements without shell teeth lying to the axis by hot further machining reworking using a pre-fabricated pre-work piece can find application. Only with high quality requirements - not known. Only for pressing sloping sediments If necessary, re-shaving erio internal gears made of powdery materials become necessary. Despite the lower, for the um- a press is known in which an annular Forming required pressing pressures have the upper die with an internal toothing when molding workpieces in a surprising way a lower on one with a corresponding presumably due to the forced, evenly serrated core of a lower die, the flow process conditional higher density than after up to 15 turns. This press is designed for previous methods with much higher pressures the hot forming of prefabricated pre-workpieces manufactured parts. In a simple manner, unsuitable and also has the disadvantage that the finished special design of the die parts also removes wedge-pressed workpiece with the core grooves in the axial perforation and other shapes must be made, of which it is then by means of an additional immediately Form during forming. 20 borrowed device must be turned off.

Ein weiterer Vorteil wird dadurch erreicht, daß für Demgegenüber ist erfindungsgemäß ein beim Ab-Another advantage is achieved in that, in contrast, according to the invention, a

das erfindungsgemäße Verfahren je nach Größe und senken mittels einer schräg zur Achse liegenden Art des herzustellenden Zahnrades preiswerte kleine Zahnteilung in eine entsprechende Zahnteilung eines Fließpressen von einem recht einfachen Aufbau Ver- Untergesenks eindrehbares Obergesenk vorgesehen, Wendung finden können, weil die erforderlichen Preß- 25 wobei das Obergesenk in einer Fülirungsmutter, einer drücke relativ niedrig sind. Es lassen sich nicht nur mit Zahnteilung versehenen Verbindungsbrücke drehzylindrische Zahnräder mit einer achsparallelen bar gelagert ist und im Untergesenk ein Zwischen-Geradverzahnung spanlos herstellen, sondern auch gesenk angeordnet ist, welches mit seiner Zahnteilung solche mit einer schrägliegenden Geradverzahnung in der Zahnteilung des Untergesenks von einer am Zylinderumfang. 30 koaxial zum Druckstempel verlaufenden Hohlwellethe inventive method depending on the size and lower by means of an oblique to the axis Type of gear to be produced inexpensive small tooth pitch in a corresponding tooth pitch Extrusion of a very simple structure - lower die, rotatable upper die provided, Can find a turn, because the required pressing 25 with the upper die in a Fülirungsnut, a pressures are relatively low. Not only can the connecting bridges provided with tooth spacing be cylindrical rotating Gears is mounted with an axially parallel bar and an intermediate straight toothing in the lower die Manufacture without cutting, but is also arranged lowered, which with its tooth pitch those with inclined straight teeth in the tooth pitch of the lower die of one on the cylinder circumference. 30 hollow shaft running coaxially to the pressure ram

Zur Durchführung des Verfahrens ist eine be- nach oben aus dem Untergesenk herausführbar ist. sondere Ausbildung der Fließpresse erforderlich. Be- " Bei dieser Ausgestaltung dient der Druckstempel kannt sind Fließpressen mit geschlossenem Gesenk, mittels seines Druckgliedes als Antriebsorgan für das welche aus einem Untergesenk mit einer eine Zahn- zwangläufig gedrehte Obergesenk, während ein sinnteilung aufweisenden Ausnehmung und aus einem 35 voll zum Druckstempel angeordnetes, ebenfalls im Obergesenk bestehen, dessen Zahnteilung beim Ab- Untergesenk drehbares Zwischengesenk die Ausstoßsenken in die Zahnteilung des Untergesenks eingreift. funktion übernimmt.In order to carry out the method, one can be guided upwards out of the lower die. special extrusion press training required. "In this embodiment, the pressure ram is known to be extrusion with a closed die, by means of its pressure member as a drive element for the which consists of a lower die with a tooth inevitably rotated upper die, while a recess having a pitch and a 35 fully arranged to the pressure ram, also exist in the upper die, the tooth pitch of which on the lower die, rotatable intermediate die, engages the ejection sinks in the tooth pitch of the lower die.

Zur Aufrechterhaltung der vorher in das Vorwerk- Die Erfindung ist in der Zeichnung an HandTo maintain the previously in the Vorwerk- The invention is in the drawing to hand

stück eingearbeiteten Nabenlochung ist bei einer be- mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert, und zwar kannten Ausführung am Obergesenk ein vorstehen- 40 zeigtpiece incorporated hub perforation is explained in one of several exemplary embodiments, namely Known execution on the upper die a protruding 40 shows

der, durch die Nabenlochung führender Dorn be- F i g. 1 eine Fließpresse zum Herstellen von Zahnfestigt, der aber keine Verformungsarbeit leistet. An- rädern mit einer achsparallelen Geradverzahnung, dererseits sind nach dem Steiglochpressen arbeitende Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Quer-the mandrel leading through the hub perforation moves F i g. 1 an extrusion press for producing tooth reinforcement, but which does not do any deformation work. Gears with axially parallel straight teeth, on the other hand, Fig. 2 working after the ascending hole pressing are the object of Fig. 1 in a transverse

Lochpressen mit einem Lochdorn bekannt, dessen schnitt nach Linie I-L Spitze mit treppenförmig abgesetzten Ringstufen ver- 45 F i g. 3 ein in der Fließpresse nach F i g. 1 gesehen ist, um die Reibungsarbeit zwischen Dornspitze fertigtes Zahnrad,Piercing presses with a piercer known whose cut along line I-L Tip with step-shaped stepped ring steps. 3 in the extrusion press according to FIG. 1 seen is to reduce the work of friction between the tip of the mandrel manufactured gear,

und Werkstoff zu verringern. F i g. 4 eine Fließpresse zum Herstellen von Zahn-and reduce material. F i g. 4 an extrusion press for the production of dental

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist für rädern mit einer schräg zur Achse liegenden Geraddie erfindungsgemäße Ausbildung der Fließpresse verzahnung und vorgesehen, daß ein an seiner Spitze in an sich be- 50 Fig. 5 ein in der Fließpresse nach Fig. 4 hergekannter Weise stufenförmig-radial verjüngter Druck- stelltes Zahnrad.Based on this prior art, for wheels with a straight line lying obliquely to the axis Formation of the extrusion press according to the invention and it is provided that an extrusion press according to FIG. 4 is known at its tip in FIG Step-like, radially tapered pressure-set gear.

stempel vorgesehen ist, der voreilend gegenüber dem Es wird von einem vorgefertigten Vorwerkstück 1stamp is provided, which is ahead of the It is from a prefabricated preliminary workpiece 1

Obergesenk verschiebbar geführt ist und einen ausgegangen, das einen Ringkörper mit axialen, unteren Schnittkopf zum Abscheren des Zwischen- kalottenähnlichen Vertiefungen 2 bildet und einen Steges aufweist, und daß koaxial zum Druckstempel 55 radial angeordneten Zwischensteg 3 aufweist. Das ein Fallschacht im Untergesenk zum Abführen des Vorwerkstück 1 wird zweckmäßig in einer Fließpresse Zwischensteges angeordnet ist. in an sich bekannter Weise aus einem Vierkant-Upper die is slidably guided and one assumed that an annular body with axial, Forms lower cutting head for shearing off the intermediate dome-like indentations 2 and one Has web, and that coaxially to the plunger 55 has an intermediate web 3 arranged radially. That a chute in the lower die for removing the preliminary workpiece 1 is expedient in an extrusion press Intermediate web is arranged. in a manner known per se from a square

Dieser neuartige, durch die Gesenkteile der Fließ- rohling bei einer Temperatur gestaucht, die für die presse führende Druckstempel stößt zunächst in der verwendete Metallart am günstigsten ist. Besonders Art eines Lochdornes den Zwischensteg des Vor- 60 bei Eisen und Stahl wird eine Warmumformung zu Werkstückes, der durch den Fallschacht herausfällt, bevorzugen sein.This novel, through the die parts of the flow blank is compressed at a temperature that is suitable for the Press leading pressure stamp first hits in the type of metal used is most favorable. Particularly Type of a piercer the intermediate web of the pre-60 in iron and steel is hot forged Workpiece that falls out through the chute should be preferred.

aus und trägt dann· für eine radiale Materialver- Das Vorwerkstück 1 wird in nur einem geschlos-and then for a radial material transfer, the preliminary workpiece 1 is closed in just one

drängung sowie für das Kalibrieren Sorge. Durch die senen Fertiggesenk fertig zur Endform ausgeformt, Abstufungen an der Stempelspitze wird der Fließvor- wobei es nach vorherigem oder gleichzeitigem Ausgang des nunmehr ringförmigen Vorwerkstückes ein- 65 stoßen des Zwischensteges 3 durch radiale Materialgeleitet und allmählich gesteigert, wodurch hohe An- Verdrängung verformt wird und durch unmittelbar fangsdrücke zum Einleiten des Fließvorganges ver- anschließende Axialpressung die Endform erzwungen mieden werden. Das nacheilende Obergesenk über- wird. Für Zahnradformen mit einer achsparallelencrowding as well as worrying about calibrating. Shaped to the final shape by the finished die, Graduations at the tip of the punch become the flow before - with it after previous or simultaneous exit of the now ring-shaped pre-work piece push in the intermediate web 3 guided through radial material and gradually increased, as a result of which high compression is deformed and through immediate initial pressure to initiate the flow process followed by axial pressure, the final shape is forced be avoided. The trailing upper die is over-. For gear shapes with an axially parallel

oder einer schräg zur Achse liegenden Geradverzahnung stehen erfindungsgemäß zwei verschiedene Fließpressentypen zur Verfügung.or a straight toothing inclined to the axis, there are two different ones according to the invention Extrusion types available.

Eine Fließpresse zum Herstellen von Zahnrädern mit einer achsparallelen Geradverzahnung ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt. Diese Fließpresse besteht im wesentlichen aus einem Untergesenk 4, einem Druckstempel 8 und einem Obergesenk 13. Eine Ausnehmung 5 des Untergesenks 4 ist mit einer Zahnteüung7 versehen. Außerdem ist ein axialer Fallschacht 6 vorhanden, dessen Bedeutung weiter unten näher beschrieben wird.An extrusion press for producing gears with axially parallel straight teeth is in the F i g. 1 and 2 shown. This extrusion press consists essentially of a lower die 4, a Plunger 8 and an upper die 13. A recess 5 of the lower die 4 is provided with a tooth pitch 7 Mistake. In addition, there is an axial chute 6, the meaning of which is given below is described in more detail.

Der Druckstempel 8, dem ein Fallbär 9 zugeordnet ist, ist an seinem unteren Ende stufenförmig verjüngt. Die Abstufung ist mit 10 bezeichnet. Auf der Spitze selbst ist ein Schnittkopf 11 vorgesehen, und an der Seite des Druckstempels 8 befindet sich eine Nutfeder 12, welche in das Vorwerkstück 1 eine Keilnut einpressen soll. Das Obergesenk 13 hat einen zylindrischen unteren Teil 14, an dessen Umfang eine Zahnteilung 15 vorgesehen ist. Diese Zahnteilung ist derart ausgestaltet, daß sie bei Einwirkung auf das Untergesenk 4 in die Zahnteilung 7 eingreift. Das Obergesenk 13 ist mit einer axialen Bohrung versehen, in welcher der Druckstempel 8 hin- und hergleiten kann.The plunger 8, to which a falling bear 9 is assigned, is tapered in steps at its lower end. The gradation is denoted by 10. A cutting head 11 is provided on the tip itself, and on the side of the plunger 8 there is a tongue and groove 12, which in the preliminary workpiece 1 a To press in the keyway. The upper die 13 has a cylindrical lower part 14 on its periphery a tooth pitch 15 is provided. This tooth pitch is designed in such a way that when it acts engages on the lower die 4 in the tooth pitch 7. The upper die 13 has an axial bore provided, in which the plunger 8 can slide back and forth.

Die Wirkungsweise der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Fließpresse zum Herstellen von Zahnrädern mit einer achsparallelen Geradverzahnung ist folgende:The mode of action of the in FIGS. 1 and 2 shown extrusion press for the production of gears with an axially parallel straight toothing is the following:

Zunächst wird das Vorwerkstück 1 in das Untergesenk 4 hineingelegt. Sodann wird der Druckstempel 8 beaufschlagt. Dieser schneidet zuerst mit seinem Schnittkopf 11 den Zwischensteg 3 des Vorwerkstücks 1 ab, der durch den Fallschacht 6 nach unten fällt. Beim weiteren Eintreiben des Druckstempels 8 drücken die Abstufungen 10 die Masse des Vorwerkstückes nach außen in die Zahnteilung 7 des Untergesenks 4. Der Druckstempel 8 ist so lang, daß er gegenüber dem Obergesenk 13 um das Maß a voreilt. Beim weiteren Eindrücken wirkt der Fallbär 9 schließlich auf das Obergesenk 13 ein und drückt dieses auf das Vorwerkstück 1, wobei es mit seiner Zahnteilung 15 in die Zahnteilung 7 des Untergesenks 4 eingreift. Zur Erhaltung der Voreilung α wird das Obergesenk 13 zweckmäßig an einer Feder od. dgl. um das Maß der Voreilung am Druckstempel 8 angeordnet.First, the preliminary workpiece 1 is placed in the lower die 4. The plunger 8 is then acted upon. This first cuts with its cutting head 11 from the intermediate web 3 of the preliminary workpiece 1, which falls through the chute 6 down. As the plunger 8 is driven in further, the graduations 10 press the mass of the preliminary workpiece outwards into the tooth pitch 7 of the lower die 4. The plunger 8 is so long that it leads the upper die 13 by the amount a. When pressed in further, the falling bear 9 finally acts on the upper die 13 and presses it onto the preliminary workpiece 1, with its tooth pitch 15 engaging the tooth pitch 7 of the lower die 4. To maintain the advance α , the upper die 13 is expediently arranged on a spring or the like by the amount of the advance on the plunger 8.

Nach Beendigung der Umformung hat das Vorwerkstück 1 die in Fig. 3 dargestellte Endform 16 erhalten. Diese besitzt eine Zahnteilung 17, eine mittlere axiale Lochung 18 mit eingearbeiteter Keilnut sowie einen Grat 19, der nach unten hervorsteht. Beim Hochziehen des Druckstempels 8 wird diese Endform 16 mitgenommen. Durch besondere in der Zeichnung nicht dargestellte Abstreifer ist dafür Sorge zu tragen, daß diese vom Druckstempel abgeschoben wird.After the end of the deformation, the preliminary workpiece 1 has the final shape 16 shown in FIG. 3 obtain. This has a tooth pitch 17, a central axial perforation 18 with an incorporated keyway and a ridge 19 protruding downward. When pulling up the plunger 8 this is Final shape 16 taken away. By special wipers not shown in the drawing is for this Make sure that this is pushed off the pressure stamp.

Nach Entfernung des Grates 19 steht ein Fertigwerkstück zur Verfügung, das in der Regel als Fertigzahnrad verwendet werden kann. Für eine Oberflächenvergütung ist aber auch eine Weiterbehandlung in einer bekannten Schabe- und Poliervorrichtung möglich.After the burr 19 has been removed, there is a finished workpiece available, which can usually be used as a finished gear. For a surface finish but is also a further treatment in a known scraping and polishing device possible.

Zum Herstellen eines Zahnrades mit einer schräg zur Achse liegenden Geradverzahnung ist beispielsweise die in F i g. 4 dargestellte Fließpresse geeignet. Sie besteht im wesentlichen aus einem Untergesenk 20, einem Obergesenk 27 und einem Zwischengesenk 23. Das Untergesenk 20 hat eine Ausnehmung 21 mit einer schräg zur Achse liegenden Zahnteilung 22. Das Zwischengesenk 23 besitzt ebenfalls eine Zahnteilung, so daß es in der Zahnteilung des Untergesenks verschraubbar ist. Die Kraftübertragung zum Verdrehen des Zwischengesenks 23 geschieht über eine drehende und stoßende Hohlwelle 24, deren lichter Querschnitt einen Fallschacht 24 α hat. Das Obergesenk 27 hat eine Zahnteilung 28 und wird von einem dem Druckstempel 25 zugeordneten Druckglied 26 beaufschlagt. Es wird in einer an einem Träger 31 befestigten Mutter 30 geführt. Das Obergesenk 27 hat eine axiale Bohrung 29, durch welche der Druckstempel 25 hindurchführt. Zwischen der Führungsmutter 30 und dem Untergesenk 20 ist eine Verbindungsbrücke 32 vorgesehen, welche durch eine Zahnteilung 32 α ein gleichmäßiges Einführen des Obergesenks in die Gewindegänge des Untergesenks ermöglicht. Mit 33 sind Abstreiferfinger bezeichnet. To produce a gear with straight teeth at an angle to the axis, the method shown in FIG. 4 shown extrusion press suitable. It consists essentially of a lower die 20, an upper die 27 and an intermediate die 23. The lower die 20 has a recess 21 with a tooth pitch 22 inclined to the axis. The intermediate die 23 also has a tooth pitch so that it can be screwed into the tooth pitch of the lower die is. The power transmission for rotating the intermediate die 23 takes place via a rotating and pushing hollow shaft 24, the clear cross section of which has a chute 24 α. The upper die 27 has a tooth pitch 28 and is acted upon by a pressure member 26 assigned to the pressure stamp 25. It is guided in a nut 30 fastened to a carrier 31. The upper die 27 has an axial bore 29 through which the plunger 25 passes. A connecting bridge 32 is provided between the guide nut 30 and the lower die 20, which through a tooth pitch 32 α enables the upper die to be evenly inserted into the threads of the lower die. With 33 scraper fingers are designated.

Die Wirkungsweise der in F i g. 4 dargestellten Fließpresse ist folgende;The mode of operation of the in F i g. The extrusion press shown in Fig. 4 is as follows;

Zunächst wirkt der Druckstempel 25 auf das eingelegte Vorwerkstück 1 ein, wobei dieses kalibriert und gegebenenfalls gleich mit einer Keilnut versehen wird. Vom Druckglied 26 wird nach Überwindung der Voreilung das Obergesenk 27 mitgenommen. Dieses dreht sich in das Untergesenk 20 ein und staucht das Vorwerkstück in die Endform. Nach Beendigung des Stauchvorganges wird das Obergesenk 27 wieder herausgedreht. Gleichzeitig wird das Zwischengesenk herausgedreht. Nachdem dieses Zwischengesenk seine höchste Lage erreicht hat, werden die Abstreifer 33 über das Fertigwerkstück gebracht, so daß dieses beim weiteren Hochführen vom Druckstempel 25 abgestreift wird.First of all, the plunger 25 acts on the inserted preliminary workpiece 1, which calibrates it and optionally provided with a keyway. From the pressure member 26 is after overcoming the upper die 27 taken along the lead. This rotates into the lower die 20 and compresses the pre-workpiece into the final shape. After completion of the upsetting process, the upper die is 27 unscrewed again. At the same time, the intermediate die is unscrewed. After this Intermediate die has reached its highest position, the scrapers 33 are over the finished workpiece brought so that this is stripped from the plunger 25 when it is further raised.

Die in der Fließpresse nach F i g. 4 gefertigte Endform 34 ist in F i g. 5 dargestellt. Sie hat eine schräg zur Achse verlaufende Zahnteilung, einen nach unten weisenden Grat 36 sowie gegebenenfalls eine Keilnut 35. Auch dieses Zahnrad kann nach Entfernung des Grates 36 unmittelbar verwendet werden. Bei hohen Güteanforderungen läßt sich eine Vergütung durch Bearbeitung in einer Schabe- und Poliervorrichtung erreichen.The in the extrusion press according to F i g. 4 finished shape 34 is shown in FIG. 5 shown. It has a tooth pitch that runs obliquely to the axis, one downwards pointing ridge 36 and optionally a keyway 35. This gear can also after removal of the Grates 36 can be used immediately. In the case of high quality requirements, a remuneration can be passed through Achieve machining in a scraping and polishing device.

Claims

Patent claims:

1. Method for hot production of cylindrical, with an axial perforation and with a axially parallel or oblique to the axis straight teeth provided by gears non-cutting shaping of a prefabricated pre-work piece provided with axial depressions by extrusion, whereby the material mass radially and axially into the toothing of the die parts flows, and through perforation, characterized in that the preliminary workpiece after prior or simultaneous ejection of its located between the axial depressions Intermediate web in a closed prefabricated die through radial material displacement deformed and the final shape is forced by immediately following axial pressure.

2. The method according to claim 1 for gears with one or more molded-in keyways, characterized in that the keyways

rend of the radial and axial material displacement are formed.

3. Extrusion press with a closed die for carrying out the method according to claims 1 and 2, consisting of a lower die with a recess having a tooth pitch, an upper die, the tooth pitch of which when lowering into the tooth pitch of the lower die engages and a stamp that can be pressed in corresponding to the hub perforation, thereby ge ίο indicates that a step-shaped-radially tapered at its tip in a manner known per se Plunger (8 or 25) is provided, which leads in relation to the upper die (13 or 27) is displaceably guided and a lower cutting head (11) for shearing off the intermediate web (3), and that coaxially to the pressure ram a chute (6 or 24 a) in the lower die (4 or 20) is arranged for removing the intermediate web.

4. extrusion press according to claim 3, characterized in that the pressure ram (8 or 25) has a groove spring (12).

5. foot press according to claims 3 and 4, characterized in that the upper die (13 or 27) on the plunger (8 or 25) by means of a spring or the like offset by the amount (α) of the advance is arranged.

6. extrusion press according to claims 3 to 5 for the production of gears with a straight toothing inclined to the axis, wherein the upper die is screwed into a corresponding tooth pitch of the lower die by means of an oblique to the axis tooth pitch, characterized in that the upper die (27) in a Guide nut (30) and a connecting bridge (32) provided with tooth pitch (32 a) is rotatably mounted and that an intermediate die (23) is arranged in the lower die (20), which with its tooth pitch in the tooth pitch of the lower die running from one coaxial to the pressure stamp extending hollow shaft (24) can be guided upward out of the lower die.

Considered publications:

German patents No. 896 904, 887 143,
370, 563 515;

German Auslegeschrift No. 1 059745;

German patent application S 8971 b / 49i (published on January 10, 1952);

Swiss patents No. 308 333,
152;

French patents No. 1,345,423,
224 '

U.S. Patent Nos. 2,337,222, 2,057,669;

Journal "Fertigungstechnik und Betrieb", August 1961, pp. 517 and 518;

Special print from the »VDI-Zeitung«, No. 5, 1957, pp. 1209 to 1215.

1 sheet of drawings