DE19636567A1 - Verfahren zum Herstellen eines Getriebeteils mit einer Innenverzahnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Getriebeteiles mit einer Innenverzahnung, bei dem eine topfförmige Vorform zwischen einem Andrückelement und einem Werkzeugdorn mit einer Außenverzahnung eingespannt wird, und ein Zylinderwandbereich der Vorform während deren Ro­ tation mittels mindestens einer Rolle radial in die Außen­ verzahnung des Werkzeugdorns gedrückt wird.

Bei der spanlosen Herstellung von Innenverzahnungen mittels Rollen bei rotierendem Werkstück werden zwei grundsätzliche Verfahrensprinzipien eingesetzt. Diese Verfahren und die dabei auftretenden Probleme werden anhand der Fig. 1 bis 6 nachfolgend erläutert.

Die erste Verfahrenmöglichkeit liegt im Drückwalzen, auf welches sich die Fig. 1 bis 4 beziehen. Beim Drückwalz­ verfahren führt eine Rolle 50 zum Werkstück 60 eine axiale Relativbewegung aus, wobei Material durch den Fließdrück­ vorgang in die Nuten 52 des Werkzeugdorns 51 fließt, was schematisch in Fig. 1 dargestellt ist. Gleichzeitig erfolgt eine Querschnittsverringerung und eine entsprechende Län­ genänderung am Werkstück 60.

Bei der Anformung von Innenverzahnungen durch Drückwalzen treten hohe Biegebeanspruchungen an den Zähnen 53 des Werk­ zeugdorns 51 auf. Durch geeignete Werkstoffwahl und Werk­ zeugauslegung werden diese Beanspruchungen bei der Anfor­ mung von Geradverzahnungen beherrscht, so daß vertretbare Werkzeugstandzeiten für die Großserienfertigung erzielt werden.

Bei der Anformung von Innen-Schrägverzahnungen treten je doch erhebliche Schwierigkeiten bezüglich der Standzeit der verzahnten Werkzeugdorne auf, was weiter anhand der Quer­ schnittsdarstellungen nach den Fig. 2 und 3 ausgeführt wird. Gemäß Fig. 2 drücken die Niederhaltewinkel der Drück­ rollen 50 oder Drückwalzen das Material in die Zahnnuten 52 des Werkzeugdorns 51, wobei erst unterhalb der letzten Rol­ le 50 das eingedrückte Material die Zahnnuten 52 des Werk­ zeugdorns 51 vollkommen ausfüllt.

Grundlegend für den Drückwalzvorgang ist, daß bei diesem Verfahren eine Querschnittsreduzierung erfolgt, das heißt, die Querschnittsfläche hat sich nach dem Drückwalzvorgang verringert. Das bedeutet, der Materialquerschnitt, der sich vor den Drückwalzradien befindet, und auch das Material, welches unterhalb der Niederhaltewinkel der Rollen 50 die Zahnnuten 52 des Werkzeugdorns 51 teilweise ausfüllt, wer­ den durch die Druckspannungen in Achsrichtung geradlinig verschoben. Es stellt sich ein Materialfluß in Richtung des Pfeils von Fig. 2 ein. Dieses Material wird aufgrund der schräg angeordneten Verzahnung des Werkzeugdorns 51 abge­ lenkt. Wie bei einem Keilschieberwerkzeug treten dabei sehr große Kräfte auf, die als Querkräfte im wesentlichen tan­ gential auf die Zähne 53 des Werkzeugdorns 51 drücken und zu erheblichen Biegespannungen führen. Je nach Drehrichtung und Richtung des Schrägungswinkels addieren oder subtrahie­ ren sich diese Biegebeanspruchungen zu den in Fig. 1 er­ läuterten Biegebeanspruchungen.

Es wurde festgestellt, daß diese Beanspruchungen, die aus der axialen Materialbewegung abgeleitet werden können, er­ heblich größer sind als die der anderen Biegebeanspruchun­ gen, und daß dadurch die Zähne 53 eines Werkzeugdorns 51 mit Schrägverzahnung häufig bereits nach wenigen Werk­ stücken ausbrechen.

In der Praxis versucht man, den Zahnbruch zu verhindern, indem der Werkzeugdorn 51 aus einem zähen, nicht durchge­ härteten Stahl gefertigt wird. Das hat jedoch den Nachteil, daß die Zähne des Dorns unter Belastung ausbiegen, was bei dem herzustellenden Werkstück zu einer unerwünschten und nicht vertretbaren Profilverzerrung führt. Diese Profilver­ zerrung kann kompensiert werden, indem das Zahnprofil des Werkzeugdorns mit einer entsprechenden Kompensation ausge­ bildet wird. Dies erfordert jedoch hohes Fachwissen und den Einsatz spezieller Schleifmaschinen. Zudem müßte für jedes Werkstückmaterial ein Werkzeugdorn mit unterschiedlicher Kompensation angefertigt werden.

Ein weiteres Problem beim Drückwalzen einer Innenverzahnung besteht bei der Ausbildung großer Module. Mit größer wer­ dendem Modul muß nämlich eine größer werdende Querschnitts­ reduktion durchgeführt werden, damit unterhalb der Rollen eine ausreichend hohe Reaktionskraft oder Pressung ent­ steht, um die mit dem zunehmenden Modul größer werdenden Zahnnuttiefen auszufüllen. Das führt dazu, daß bei der An­ formung großer Module, beispielsweise m = 4, auch abhängig von der geforderten Wanddicke oberhalb des Zahnfußes, sehr große Ausgangswanddicken erforderlich werden. Das führt zu großem Materialverlust, da der Werkstückrand durch zwei oder mehrere Rollen nicht innerhalb der nutzbaren Zahnlänge ausgewalzt werden kann. Das Materialvolumen der Vorform muß also so berechnet werden, daß alle Rollen so lange im Ein­ satz bleiben und den Materialkontakt behalten, bis die letzte Rolle die nutzbare Zahnlänge ZL erreicht hat.

Wenn die Rollen nacheinander den Werkstückkontakt verlie­ ren, ergibt sich jeweils eine andere Kräfteverteilung an den Rollen und damit eine Änderung der Umformparameter. In Fig. 4 ist ein abgeschlossener Streckvorgang und der Mate­ rialabfall am Werkstückrand dargestellt, wobei drei Streck­ rollen für den Drückwalzvorgang eingesetzt wurden.

Ein zweites grundsätzliches Verfahren zum Herstellen einer Innenverzahnung besteht im Einziehen einer topfförmigen Vorform, was schematisch in den Teilquerschnittsansichten von Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Beim Einziehen wird das Werk­ stückmaterial über die gesamte Länge der herzustellenden Verzahnung mittels einer oder mehrerer Rollen 50 nur durch die radiale Zustellung in die Zahnnuten 52 des Werkzeug­ dorns 51 gedrückt. Bei der Anformung einer Innenverzahnung durch Einziehoperationen ist es nicht möglich, das Material in ähnlicher Form wie beim Drückwalzen ohne konische Auf­ weitung auf den Dorn zu formen. Um exakte Verzahnungen in dieser Weise anformen zu können, muß die Aufweitung kompen­ siert werden. Hierfür ist eine entsprechende konische Redu­ zierung des Dornprofils notwendig. Damit läßt sich jedoch nur schwer eine hohe Prozeßstabilität für eine Serienfer­ tigung erzielen, da bereits geringe Härteunterschiede in der Vorform zu unterschiedlichem Aufweitverhalten führen. Außerdem werden für eine solche Umformung sehr große Radi­ alkräfte benötigt, die nur durch Drückmaschinen mit beson­ ders steifem Maschinenrahmen aufgebracht werden können.

Bei der Anformung von Schrägverzahnungen nach diesem Ver­ fahren fließt das Material innerhalb der Zahnnuten 52 des Werkzeugdorns 51 ebenfalls in Achsrichtung, wobei bezüglich der Werkzeugstandzeit dieselben Probleme wie beim Drück­ walzen entstehen.

In Fig. 6 ist eine spezielle Ausführungsform gezeigt, bei der das Material mittels eines Rings 61 axial eingespannt wird, um einen Axialfluß des Materials zu verhindern. Bei diesem Verfahren kann die Zustellbewegung der Rolle 50 über eine Drucksteuerung erfolgen, wobei der Nachteil besteht, daß Härteunterschiede in den Vorformen zu unterschiedlichem Ausfüllen der Zahnnuten 52 des Werkzeugdorns 51 führen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Einziehrollen 50 wegabhängig zu steuern. Dabei führen selbst geringe Durch­ messerunterschiede des Werkstücks 60 ebenfalls zu Schwie­ rigkeiten. Bei einem Werkstück 60 mit einem Außendurchmes­ ser an der unteren Toleranzgrenze besteht die Gefahr, daß die Zahnnuten 52 nicht ausreichend gefüllt werden. Hingegen besteht bei einem Außendurchmesser an der oberen Toleranz­ grenze die Gefahr, daß zuviel Volumen in die Zahnnuten 52 gepreßt wird, wodurch ein Überdruck erzeugt wird, der zur Werkzeugzerstörung führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Getriebeteile mit ver­ schiedensten Formen von Innenverzahnungen bei hoher Pro­ zeßstabilität genau und zugleich werkzeugschonend angefer­ tigt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorform vor dem Verformen in axialer Richtung zwischen dem Andrückelement und einem Anschlagelement eingespannt wird, wobei das freie Ende des Zylinderwandbereichs am Anschlag­ element anliegt, daß zu jedem Zeitpunkt der Rotation die Rolle nur an einem axialen Teilabschnitt des Außenumfangs der Vorform anliegt und dieser in die Außenverzahnung ein­ gedrückt wird, und daß durch die Rolle nur soviel Material der Vorform in die Außenverzahnung eingedrückt wird, so daß gerade die Zahnnuten der Außenverzahnung radial unterhalb des Zylinderwandbereichs ausgefüllt werden. Die Rolle wird so lange in Radial- und/oder Axialrichtung über den Zylin­ derwandbereich bewegt wird, bis die Innenverzahnung über die vorgesehene axiale Länge des Zylinderwandbereichs aus­ geformt ist.

Die Verwendung von Rollen, die nur an einem axialen Teil­ bereich des Werkstücks anliegen, erlauben eine spanlose Verzahnungsfertigung bei relativ geringen Radialkräften. Durch das gleichzeitige axiale Einspannen des Werkstücks wird dabei verhindert, so daß ein axialer Materialfluß auf­ tritt. Hierdurch werden bei der Herstellung von Schrägver­ zahnungen die Zähne des Werkzeugdorns in einem erheblichen Maß von Biegebeanspruchungen entlastet, wodurch für eine Serienfertigung ausreichende Werkzeugstandzeiten ermöglicht werden. Des weiteren wird ein Materialverlust und eine zu­ sätzliches spanende Bearbeitung am freien Werkstückrand ge­ genüber bisher bekannten Drückwalzverfahren vermieden. Ge­ genüber bekannten Einziehverfahren wird neben den erheblich geringeren Radialkräften auch der Vorteil einer geringeren Materialrückfederung durch das erfindungsgemäße partielle Eindrücken oder Einziehen des Materials erreicht. Dies be­ ruht darauf, daß das Material vor und hinter den Rollen nicht unmittelbar durch den Einziehvorgang beeinflußt wird. Zudem besteht gegenüber dem bekannten Einziehverfah­ ren der Vorteil einer deutlich geringeren Gefahr des Zahn­ bruchs am Werkzeugdorn bei Verwendung von Vorformen an der obersten Toleranzgrenze des Außendurchmessers. Dies bedeu­ tet, selbst wenn die Volumendifferenz zwischen dem Außen­ durchmesser der Vorform und dem angeformten Durchmesser ge­ ringfügig größer ist als das Volumen, das in die Zahnnuten des Dorns gepreßt werden kann, besteht eine deutlich gerin­ gere Bruchgefahr wie bei dem Verfahren gemäß Fig. 6. Dies beruht unter anderem darauf, daß überschüssiges Material in Form eines Materialwulstes unterhalb der Einziehschulter der Einziehrollen ausbilden kann.

Eine Variante der Erfindung besteht darin, daß eine axiale Relativbewegung zwischen der Rolle und der Vorform aus­ geführt wird. Durch diese Relativbewegung wird der Außenum­ fang der Vorform von der Rolle überstrichen und dabei ohne axialen Materialfluß in die Verzahnung eingedrückt.

Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist vorgesehen, daß mehrere Rollen eingesetzt werden, die gleichmäßig über den Außenumfang der Vorform verteilt angeordnet werden, und daß alle Rollen beim Eindrücken einen gleichen radialen Ab­ stand zur Rotationsachse haben. Alle Rollen weisen folglich zu jedem Zeitpunkt der Rotation denselben Abstand zur Rota­ tionsachse auf. Ein radialer Versatz, wie bei bisher be­ kannten Drückwalzverfahren, ist also nicht vorgesehen, wo­ durch eine gleichmäßige Bearbeitung des Außenumfangs ge­ währleistet wird.

Es ist hierbei vorteilhaft, daß alle Rollen mit gleicher axialer Position zugestellt werden, wobei die Eingriffs­ punkte der Rollen an der Vorform in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse liegen. Es besteht also kein axialer Versatz bei einzelnen Rollen wie bei einem herkömmlichen Drückwalzverfahren. Bei einem Überlauf wird so eine gleich­ mäßige Verformung des gesamten Außenumfangs ohne einen wesentlichen Materialverlust am Randbereich der Vorform erreicht.

Für ein genaues Eindrücken oder Einziehen des Materialvo­ lumens in radialer Richtung ist es vorteilhaft, daß eine Rolle mit einer Einziehschulter verwendet wird, die einen Winkel von circa 20 Grad zur Rotationsachse besitzt.

Eine andere Variante der Erfindung besteht darin, daß meh­ rere Rollen axial versetzt zueinander angeordnet werden, daß von jeder Rolle nur ein axialer Teilabschnitt des Außenumfangs der Vorform kontaktiert wird, und daß die In­ nenverzahnung allein durch eine radiale Zustellung der Rol­ len und ohne axiale Relativbewegung zwischen den Rollen und der Vorform ausgeformt wird. Die axial feststehenden Rollen sind hierbei so angeordnet, daß jede Rolle einen bestimmten Teilbereich der anzuformenden Verzahnung ausbildet. Die einzelnen von den Rollen kontaktierten Teilbereiche decken die gesamte axiale Länge der anzuformenden Verzahnung ab. Dabei kann dann auch eine geringe Überschneidung der ein­ zelnen Teilbereiche für eine gleichmäßige Umformung des Außenumfangs vorgesehen sein.

Für eine genaue Ausformung ist es bevorzugt, daß die Rollen gleichmäßig auf die Vorform radial zugestellt werden, so daß die Rollen denselben radialen Abstand zur Rotations­ achse aufweisen.

Eine besonders effiziente Herstellung des Getriebeteiles wird dadurch erreicht, daß vor dem Drücken die Vorform durch Umlegen eines Umfangsbereichs einer Ronde ausgebil­ det wird. Die Vorform muß also nicht auf einer separaten Presse tiefgezogen werden, sondern kann in derselben Ein­ spannung durch eine Rolle ausgeformt werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vor­ gesehen, daß eine Vorform mit einem Außendurchmesser ver­ wendet wird, der dem Außendurchmesser des fertigen Getrie­ beteiles zuzüglich der Zahnhöhe der Innen-Schrägverzahnung entspricht. Hierbei wird eine zuverlässige Ausfüllung der Zahnnuten bis zum Nutgrund ohne Entstehen einer zu hohen Pressung gewährleistet.

Die einzelnen Zahnnuten können besonders gut dadurch ausge­ füllt werden, daß während des Drückens die Rotationsrich­ tung der Vorform mindestens einmal gewechselt wird. Der Um­ formvorgang kann dabei in zwei oder mehr Überläufen aus­ geführt werden, wobei die einzelnen Überläufe mit einer un­ terschiedlichen Rotationsrichtung durchgeführt werden.

Eine zusätzliche Verbesserung der plastischen Verformung kann dadurch erreicht werden, daß die Vorform vorgewärmt wird. Durch die Vorwärmung wird zudem einer vorzeitigen Kaltverfestigung vorgebeugt.

Zur Verhinderung einer zu hohen Pressung in den Zahnnuten ist es vorteilhaft, daß das Anschlagelement axial ver­ schiebbar ist und in axialer Richtung auf die Vorform vor­ gespannt wird. Wird beispielsweise ein zu großes Material­ volumen in die Zahnnuten gedrückt oder kommt es aufgrund einer Temperaturerhöhung zu einer Materialdehnung kann das Anschlagelement um einen geringfügigen Betrag durch die Vorform axial verschoben werden. Die Verschiebbarkeit kann auch durch ein Stellorgan abhängig von der Position der Rollen gesteuert werden.

Hierbei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Vor­ spannkraft des Anschlagelementes zwischen circa 100 kN und 500 kN gewählt wird. Diese relativ hohe axiale Vorspannkraft stellt sicher, daß keine zu großen Toleranzen bezüglich der axialen Länge auftreten.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung be­ steht darin, daß ein Anschlagelement verwendet wird, wel­ ches der Außenverzahnung angepaßt ist, und in die Zahnnuten eingreift. Das ringförmige Anschlagelement weist dabei an seiner Innenseite eine Verzahnung auf, die lückenlos in die Gerad- oder Schrägverzahnung des Werkzeugdorns eingreift.

Hierdurch wird auch ein axialer Materialfluß in den Zahnnu­ ten im Bereich des freien Randes der Vorform vermieden.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert, die schematisch in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Teilquerschnittsansicht durch eine Rolle, einen Werkzeugdorn und ein dazwischen liegendes Werkstück;

Fig. 2 eine Teilquerschnittsansicht in Längsrichtung durch ein Werkstück auf einem Werkzeugdorn bei einem herkömmlichen Drückwalzverfahren;

Fig. 3 eine weitere Querschnittsansicht zu Fig. 2 ohne Rollen;

Fig. 4 ein Werkstück auf einem Werkzeugdorn mit einer Außen-Geradverzahnung bei Abschluß des Drück­ walzvorgangs;

Fig. 5 eine Teilquerschnittsansicht durch einen Werk­ zeugdorn und ein Werkstück, an welchem mittels eines herkömmlichen Einziehverfahrens eine Innen­ verzahnung ausgebildet wird;

Fig. 6 eine Teilquerschnittsansicht zu einem abgewandel­ ten Einziehverfahren;

Fig. 7 eine Teilquerschnittsansicht durch einen Werk­ zeugdorn und eine Vorform, an welchem durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Innenverzahnung ausgeformt wird;

Fig. 8 und 9 Teilquerschnittsansichten zur Ausformung der Innenverzahnung bei Drehrichtungswechsel; und

Fig. 10 eine Teilquerschnittsansicht durch einen Werk­ zeugdorn und eine Vorform, an welche erfindungs­ gemäß durch drei axial versetzte Rollen eine Innenverzahnung angeformt wird.

In Fig. 7 ist eine Vorform 20 erfindungsgemäß zwischen einem Andrückelement 15 und einem Anschlagelement 14 axial eingespannt. Das Anschlagelement 14 weist eine ringförmige, radial gerichtete Anschlagfläche auf, an welcher der freie Rand der Vorform 20 flächig anliegt. Zum Einsetzen und Be­ festigen eines Werkzeugdorns 11 ist in dem Anschlagelement 14 eine mittige Sacklochbohrung vorgesehen. Der Werkzeugdorn 11 weist eine Außen-Schrägverzahnung auf, deren Außendurch­ messer dem Innendurchmesser der topfförmigen Vorform 20 entspricht.

Bei Rotation der Vorform 20 wird eine Rolle 10 im Bodenbe­ reich der Vorform 20 radial zugestellt. Anschließend er­ folgt bei fester radialer Einstellung eine axiale Relativ­ bewegung zwischen der Vorform 20 und der Rolle 10 parallel zu einer Rotationsachse 21. Durch den axialen Vorschub wird mittels der Einziehschulter der Rolle 10 ein Zylinderwand­ bereich 22 in die Zahnnuten 12 der Außenverzahnung 16 ein­ geformt. Die Rolle 10 ist radial so positioniert, daß am Außenumfang des Zylinderwandbereichs 22 genau so viel Mate­ rial abgenommen wird, welches notwendig ist, die Zahnnuten 12 unterhalb der Rolle 10 zu füllen. Zusammen mit der axia­ len Einspannung wird so ein unerwünschter Materialfluß pa­ rallel zur Rotationsachse 21 unterbunden, und damit die ho­ hen Tangentialkräfte bei der Anformung der Schrägverzah­ nung. Die Rolle 10 ist dabei wie eine herkömmliche Drück­ walzrolle mit einer Einziehschulter versehen, wodurch der partielle Einziehvorgang des Zylinderwandbereichs 22 unter­ stützt wird.

Vorteilhafterweise erfolgt die Ausformung der Innenverzah­ nung in zwei Überläufen, wobei zwischen den Überläufen ein Drehrichtungswechsel durchgeführt wird. In den Fig. 8 und 9 sind die Drehrichtungen der Rolle 10 und des Werkzeugdorns 11 jeweils durch Pfeile dargestellt. Durch die wechselnde Drehrichtung bei mehreren Überläufen wird eine bessere Pro­ filgenauigkeit der herzustellenden Zahnflanken erreicht und die Verzahnung des Werkzeugdorns in einem erheblichen Maße von Biegebeanspruchungen entlastet. Wie aus Fig. 8 zu er­ kennen ist, wird bei der Anformung der Verzahnung in einem ersten Walzenüberlauf der Werkstoff der Vorform 20 zunächst einseitig gegen die Flanken der Zähne 13 des Werkzeugdorns 11 gepreßt. Die dabei angepreßte Zahnflanke der Vorform 20 besitzt eine bessere Profilkontur als die gegenüberliegende Zahnflanke. Dabei werden die Zähne 13 des Werkzeugdorns 11 einseitig durch Biegekräfte belastet, ohne daß der Zahn 13 an seiner gegenüberliegenden Flanke durch eingedrungenes Material der Vorform 20 ausreichend abgestützt wird.

Durch einen Drehrichtungswechsel bei einem zweiten Überlauf gemäß Fig. 9 können nun die Zähne 13 beidseitig gut ausge­ bildet werden. Durch weitere Überläufe mit weiteren Dreh­ richtungswechseln kann dieses Ergebnis noch weiter verbes­ sert werden.

Wesentlich für die Anformung einer Verzahnung ist jedoch die Entlastung der Zähne 13 des Werkzeugdorns 11 von Biege­ beanspruchungen. Dies ergibt sich daraus, daß beim zweiten Überlauf die Zahnnuten 12 voll ausgefüllt werden.

Es wirken zwar die gleichen Biegekräfte F auf die Zähne 13 wie bei einem Überlauf, jedoch ergibt sich bei einem zwei­ ten Überlauf eine Abstützung der Zähne 13 des Werkzeugdorns 11 durch in die Zahnnuten 12 eingedrungenes Material. Durch den Drehrichtungswechsel liegt dieses Material flächig an den Flanken der Zähne 13 an und stützt diese ab, so daß die Gefahr eines Zahnbruchs deutlich verringert wird.

In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Hierbei wird die Innenverzahnung mit mehreren axial feststehenden Rollen 10a, 10b, 10c in die Zahnnuten 12 des Werkzeugdorns 11 eingeformt. Eine axiale Relativbe­ wegung zwischen den Rollen 10a, 10b, 10c und der Vorform 20 erfolgt nicht. Bei dieser Ausführungsform wird ein parti­ elles Einziehen dadurch realisiert, daß jede der Rollen 10a, 10b, 10c nur einen Teilbereich der anzuformenden Ver­ zahnung ausbildet. Die Rollen 10a, 10b, 10c werden dabei so axial versetzt angeordnet, daß sie die gesamte axiale Länge der anzuformenden Verzahnung abdecken. Durch eine Strich­ punktlinie ist verdeutlicht, daß sich die einzelnen Rollen 10a, 10b, 10c teilweise überschneiden können, wodurch eine gleichmäßige Umformung am Außenumfang des Zylinderwandab­ schnitts 22 erreicht wird. Als Anschlagelement 14 ist bei dieser Ausführungsform ein Ringkörper vorgesehen, der auf den Werkzeugdorn 11 und die Außen-Schrägverzahnung 16 auf­ schiebbar ist. Das Anschlagelement 14 kann dabei so ausge­ bildet sein, daß auch die Zahnnuten 12 radial unterhalb des Anschlagelementes 14 ausgefüllt sind.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung von kleinen axial versetzten Einziehrollen wird ebenfalls ein partieller Ein­ ziehvorgang erreicht. Gegenüber einem Einziehvorgang mit einer Rolle müssen nur geringere Radialkräfte aufgebracht werden und es entsteht eine geringere Materialrückfederung. Da zudem Material unterhalb jeder Rolle 10a, 10b, 10c in einem gewissen Maß entweichen kann, wird auch die Gefahr des Zahnbruchs am Werkzeugdorn 11 verringert.

Claims (14)

1. Verfahren zum Herstellen eines Getriebeteiles mit einer Innenverzahnung, bei dem eine topfförmige Vor­ form (20) zwischen einem Andrückelement (15) und einem Werkzeugdorn (11) mit einer Außenverzahnung (16) ein­ gespannt wird und ein Zylinderwandbereich (22) der Vorform (20) während deren Rotation mittels mindestens einer Rolle (10) radial in die Außenverzahnung (16) des Werkzeugdorns (11) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform (20) vor dem Drücken in axialer Rich­ tung zwischen dem Andrückelement (15) und einem An­ schlagelement (14) am Werkzeugdorn (11) eingespannt wird, wobei das freie Ende des Zylinderwandbereichs (22) am Anschlagelement (14) anliegt, daß zu jedem Zeitpunkt der Rotation die Rolle (10) nur an einem axialen Teilabschnitt des Zylinderwandbe­ reichs (22) der Vorform (20) anliegt und dieser in die Außenverzahnung (16) eingedrückt wird, daß durch die Rolle (10) nur soviel Material der Vor­ form (20) in die Außenverzahnung (16) eingedrückt wird, so daß gerade die Zahnnuten (12) der Außenver­ zahnung (16) radial unterhalb des Zylinderwandbereichs (22) ausgefüllt werden und keine Querschnittsreduzie­ rung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine axiale Relativbewegung zwischen der Rolle (10) und der Vorform (20) ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rollen (10) eingesetzt werden, die gleich­ mäßig über den Außenumfang der Vorform (20) verteilt angeordnet werden, und daß alle Rollen (10) beim Eindrücken einen gleichen radialen Abstand zur Rotationsachse (21) haben.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Rollen (10) mit gleicher axialer Position verfahren werden, wobei die Eingriffspunkte der Rollen (10) an der Vorform (20) in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse (21) liegen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rolle (10) mit einer Einziehschulter verwen­ det wird, die einen Winkel von circa 20 Grad zur Rota­ tionsachse (21) aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Rollen (10) axial versetzt zueinander ange­ ordnet werden,
daß von jeder Rolle (10) nur ein axialer Teilabschnitt des Außenumfangs der Vorform (20) kontaktiert wird, und
daß die Innenverzahnung allein durch eine radiale Zu­ stellung der Rollen (10) und ohne axiale Relativbewe­ gung zwischen den Rollen (10) und der Vorform (20) ausgeformt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (10) gleichmäßig auf die Vorform (20) radial zugestellt werden, so daß die Rollen (10) den­ selben radialen Abstand zur Rotationsachse (21) auf­ weisen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Drücken die Vorform (20) durch Umlegen eines Umfangsbereichs einer Ronde ausgebildet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorform (20) mit einem Außendurchmesser ver­ wendet wird, der dem Außendurchmesser des fertigen Ge­ triebeteiles zuzüglich einem den Zahnnuten entsprech­ enden Volumen der Innenverzahnung entspricht.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß während des Drückens die Rotationsrichtung der Vorform (20) mindestens einmal gewechselt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorform (20) vorgewärmt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (14) axial verschiebbar ist und in axialer Richtung auf die Vorform (20) vorge­ spannt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft des Anschlagelementes (14) zwi­ schen 100 kN und 500 kN gewählt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlagelement (14) verwendet wird, welches der Außenverzahnung (16) angepaßt ist und in die Zahn­ nuten (12) eingreift.