DE1652861C - Rohling zum Herstellen von Kegelzahnrädern - Google Patents

Description

bildung«, wobei der Werkstoff einerseits aut dem

Grund der Matrize anläuft und sich andererseits im

Bereich der oberen Zone der Zahnform gegen die Matrizenwandung abstützt. Von diesem Augenblick

Dis Erfindung bezieht sich auf einen Rohling zum as an steigt die Preßkraft mit weiter fortschreitender Herstellen von Kegelzahnrädern, welcher bei einer Stempelbewegung sehr schnell an, so daß die Grenzunterhalb der RekristaUisationstemperatur liegenden belastung der Matrize schnell erreicht wird, was nicht Temperatur in einer eine Kegelzahnform aufweisen- selten die Zerstörung des Werkzeuges zur Folge hat. den Matrize umgeformt wird, ausgehend von einem Die Verwendung eines ballig gewölbten Rohlings,

rotationssymmetrischen, nicht kugelförmigen Roh- 30 welcher vor Beginn der Umformung quasi auf dem ling. Der Umformvorgang unterhalb der Rekristalli- Matrizenboden steht, führt daher zu keinem Erfolg, sationstemperatur wird im folgenden der Einfachheit Da solche Rohlinge gegenüber Rohlingen größeren halber mit »Kaltumformung« bezeichnet. Durchmessers bei gleichem Volumen höher sein müs-

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 052 779 ist es sen, tritt bereits eine merkliche Verfestigung ein, ehe bereits bekannt, Kegelzahnräder durch Warmschmie- 35 der Werkstoff im Verlaufe der Stauchung die Kegeiden eines metallischen Rohlings in einem aus Stern- zähne in der Matrize erreicht. Dazu kommt noch das pel, Matrize und Gegenstempel aufgebauten Werk- vorzeitige Anlaufen des Werkstoffs an der Matrizenzeug herzustellen. Dabei wird von einem zylin- wandung und die damit verbundene Ausbildung des drischen Rohling ausgegangen, dessen Durchmesser schon erwähnten Gewölbes, das ein weiteres Ausfülgleich oder kleiner sind als der kleinste, die Zahn- 40 len der Zahnform unmöglich macht. Wird hingegen form begrenzende Innendurchmesser der Matrize und der ballig gewölbte Rohling so ausgeführt, daß sein der an seinem dem Matrizenboden zugewandten End- größter Durchmesser dem größten Durchmesser der abschnitt höher erwärmt wird. Dieses Verfahren wird Matrize entspricht, dann fließt der Werkstoff zubereits seit mehreren Jahren ausgeübt und hat inzwi- nächst in die matrizenseitigen Zahnlücken im oberen sehen technische Bedeutung erlangt, weist aber den- 45 Bereich des Rades, die wegen ihres großen Quernoch eine Reihe von Nachteilen auf. Diese Nachteile schnittes dem einfließenden Werkstoff geringeren sind darin zu sehet), daß die Herstellung des Rohlings Widerstand entgegensetzen als die kleinen Zahnquerteuer ist, da er nur durch Drehen hergestellt werden schnitte. Das Anlaufen des Werkstoffes an die Matrikann, daß die einseitig höhere Erwärmung nur sehr zenwand im Bereich des großen Raddurchmessers schwer durchführbar ist, daß die bei Schmiedetempe- 50 beendet dann ebenfalls wegen der bereits beschrieberatur auftretende Zunderbildung große Schwierigkei- nen »Gewölbebildung« und der damit verbundenen ten mit sich bringt, da sie sich ungünstig auf die Preßkraftsteigerung den Preßvorgang.
Rauhtiefe und auf die Maßgenauigkeit der fertigen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Zahnräder auswirkt (die Zunderschichtdicke liegt in Rohling anzugeben, der sich ohne zusätzlichen Aufder Regel schon in der Größe der Verzahnungstole- 55 wand durch Kaltumformung zu einem Kegelzahnrad ranz und die Zunderbildung kann nur vermieden wer- verformen läßt. Diese Aufgabe wird mit einem Rohden, wenn das Verfahren unter aufwendiger und teu- ling der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfinrer Schutzatmosphäre durchgeführt wird) und daß bei dung dadurch gelöst, daß seine Umfangsfläche ballig der Abkühlung des geschmiedeten Rades von gewölbt ausgeführt ist, wobei sein größter Durchmes-Schmiedetemperatur auf Raumtemperatur die Maße 60 ser etwa dem größten und sein kleinster Durchmesser schwinden. Das Werkzeug muß daher vorverzerrt etwa dem kleinsten Innenkegeldurchmesser der Kewerden. Selbst dann ist es noch sehr schwierig, Kegel- gelzahnform der Matrize entspricht, und daß die Balzahnräder herzustellen, die in ihrer Genauigkeit den ligkeit so bemessen ist, daß der Rohling den Innenkespanabhebend gefertigten Rädern entsprechen. Diese gel der Matrize etwa in halber Höhe der Verzahnung Tatsache hat dazu geführt, daß die geschmiedeten 65 mit seiner Umfangsfläche tangiert und zwischen Roh-Räder nur in Getrieben mit geringen Anforderungen ling und Matrizenboden ein materialfreier Zwischenan die Genauigkeit (z. B. Ausgleichsgetriebe in LKW- raum verbleibt. Durch eine derartige Rohlingsform Hinterachsen) eingesetzt werden. wird erreicht, daß der Werkstoff zuerst an der durch

den Zwischenraum bedingten, kreisförmigen Berührungsfläche zwischen Rohling und Innenkegel der Verzahnung zum Fließen gebracht wird. Unter der Einwirkung der axial wirkenden Stempelkraft fließt dann von dieser Stelle aus Werkstoff in axialer Richtung in die Verzahnungsfonn ein.

Die Lage der kreisförmigen Berührungsfläche ist so zu wälzen, daß der Werkstoff auf diesem Wege den kleinsten Querschnitt der Verzahnung auf dem Matrizenboden erreicht Hierdurch wird die Stelle des größten Fonnwiderstandes der Verzahnung leicht mit dem Werkstoff ausgefüllt, weil dieser auf dem kürzesten Fließweg unter minimaler Verfestigung dorthin gelangt. Dem mit fortschreitender Stempelbewegung im wesentlichen radial in die Zahnform einfließenden Werkstoff, der auf Grund des ständig zunehmenden Umformgrades eine zunehmende Verfestigung erfährt, stehen mit zunehmender Ausfüllung der Zahnform immer größer werfende Zahnquerschnitte zur Verfugung. Das mit dem Ausfüllen der Zahnform einhergehende Abfließen des Werkstoffs an der Stempelstirnseite in radialer Richtung führt erst dann zu einem Anlaufen an der Matrizenwand, wenn die Zahnform sich bereits gefüllt hat. Sollte der Rohling vor der Umformung den Matrizenboden in engen Grenzen berühren, was trotz Anlage an der

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fet, _die Umformung emes A mit dieser Umftn»»g jng hergesteUt wird. Zu diesem J«^», _{Rohling }} «ne Boh- _Staapds 3 eingreift. Zwi- ^_trize& dem RoUingl ^^aOiwßt Zwischenraum 7. Der " ^teum mit 5 bezeichnet S vSnaUen des Rohlings 1 bei der _der Einwirkung einer axial wirkenalso dann erreicht, wenn der iSs Rohlings den Innenkegel der Ä^fn halber Höhe der Verzahnung;be-Verzahnu«B Jwa _O(udaamet etwa dem klem-

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^Äeren Erläuterung der Erfindung sei auf drei Figuren der Zeichnung hingewiesen, die m sehematischer Darstellung Ausfühmngsbeispiele bemhalten. In den Figuren zeigt jeweils die linke Seite den Beginn, die rechte Seite das Ende des Umformvorder

Zpig. 1 ist die Umformung eines tonnenförmigen Rohlings 1 in ein Kegelzahnrad 2 dargesteUt. Preßstempel, Matrize und Gegenstempel sind mit 3» 4 und 5 bezeichnet. Die Wölbung der Umfangsflache des Rohlings 1 ist so gewählt, daß beim Einsetzen desselben in die Matrize 4 zwischen dem Rohling und dem Matrizenboden 6 ein materialfreier Zwischenraum 7 tSt2 stent wiederum.die Umfonnung eines ton nenförmigen Rohlings 1 in ein Kegelzahnrad 2 dar.

X^Vwl-Wb der matenalab-™K_lisationstemperatur Hegende Tem-JJ*", . _{d Hier}durch nimmt die Form- ß^SZS^ ^WerkstoffeS * X₈S gderungrmögen IgJgJ^ _Werkstoff wird der^^J^m _der Formänderungsfestigkeit _gleichen Maße begünstigt wie die f f_Jf „_ω£Λ _wird. Es kann daher nicht die 4» JgJJ^gSS_{1 wie} bei nicht erwärmtem Roh^h ^f _werden, _SOndern die BaUigkeit des Jg₁,J^ _vennindert werfen. Bei gleichem Vo-Jumen Reutet dj^-J —XSS 45 Hone una a

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Ein Rohling zur Wamumfonnuag, der sich unter

   Patentanspruch: Umständen auch für die Herstellung von Kegelzahn

   rädern durch Kaltumformung eignet, ist in der bnti-

   Rohling zum Herstellen von Kegelzahnrädern, sehen Patentschrift 935 549 in weitestem Sinne bewelcher bei einer unterhalb der Rekristallisations- 5 schrieben und mit einer ballig gewölbten Umfangstemperatur liegenden Temperatur in einer eine fläche ausgeführt Ein solcher ballig gewölbter Ron-Kegelzahnform aufweisenden Matrize umgeformt ling ist jedoch nicht ohne weiteres mittels Kaltumforwird, ausgehend von einem rotationssymmetri- mung zu einem Kegelzahnrad 2U verformen,
   sehen, nicht kugelförmigen Rohling, dadurch Durch die Kegelradzahnform der Matrize bedingt,

   gekennzeichnet, daß seine Umfangsfläche io setzt diese dem in die Form einfließenden Werkstoff ballig gewölbt ausgeführt ist, wobei sein größter am Matrizenboden — der Stelle des kleinsten Rad-Durchmesser etwa dem größten und sein kleinster körper- und Zahnquerschnittes — den größten Durchmesser etwa dem kleinsten Innenkegel- Widerstand entgegen. Dieser Widerstand nimmt zum durchmesser der Kegelzahnform der Matrize (4) großen Raddurchmesser hin ab, da sowohl Zahn- als entspricht, und daß die Balligkeit so bemessen ist, 15 auch Radkörperquerschnitt zunehmen. Das hat zur daß der Rohling den Innenkegel der Matrize (4) Folge, daß die Zonen der Matrize, die den Grundköretwa in halber Höhe der Verzahnung mit seiner per des Rades formen, und daher nicht mit den den Umfangsfläche tangiert und zwischen Rohling (6) Werkstofffluß hemmenden Kegelzähnen versehen und Matrizenboden (7) ein materialfreier Zwi- sind, wesentlich schneller mit Werkstoff ausgefüllt schenrauni verbleibt. so werden. Es kommt sehr schnell zu einer »Gewölbe