DE19850326A1 - Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bauteils mit Nachverformung des Grünlings - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bauteils mit Nachverformung des GrünlingsInfo
- Publication number
- DE19850326A1 DE19850326A1 DE19850326A DE19850326A DE19850326A1 DE 19850326 A1 DE19850326 A1 DE 19850326A1 DE 19850326 A DE19850326 A DE 19850326A DE 19850326 A DE19850326 A DE 19850326A DE 19850326 A1 DE19850326 A1 DE 19850326A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sintered
- component
- green compact
- shape
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 30
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 13
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 2
- 241001397173 Kali <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H5/00—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
- B21H5/02—Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
- B21H5/022—Finishing gear teeth with cylindrical outline, e.g. burnishing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/08—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of toothed articles, e.g. gear wheels; of cam discs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
- B30B15/022—Moulds for compacting material in powder, granular of pasta form
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/16—Both compacting and sintering in successive or repeated steps
- B22F3/164—Partial deformation or calibration
- B22F2003/166—Surface calibration, blasting, burnishing, sizing, coining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bauteils aus pulverförmigem Material, insbesondere aus einem sintermetallurgischen Pulver, bei dem aus dem Pulver zunächst ein Grünling formgepreßt wird, der eine Bauteilgrundform bildet, und bei dem durch wenigstens eine nachfolgende spanlose Umformung von Teilbereichen der Bauteilgrundform am Grünling die gewünschte Bauteilendform erzeugt wird, die anschließend fertig gesintert wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
gesinterten Bauteils aus pulverförmigem Material, insbesonde
re aus sintermetallurgischem Pulver.
Die Herstellung von gesinterten Bauteilen durch Pressen eines
metallurgischen Pulvers und anschließendem Sintern ist grund
sätzlich bekannt. Beim Pressen des Pulvers zu einem sogenann
ten Grünling kommt es zum einen darauf an, eine möglichst
gleichmäßige Verdichtung des Pulvers zu erzielen, und zum an
deren die Geometrie des Bauteils so zu gestalten, daß die
Formgebung mit möglichst einfachen Preßwerkzeugen durchge
führt werden kann, wobei darüber hinaus auch die Anforderung
besteht, daß der gepreßte Grünling aus der Preßform auch aus
formbar ist. Vielfach lassen sich jedoch die funktionellen
Anforderungen an die Geometrie des fertigen Bauteils nicht
durch einen Preßvorgang verwirklichen, wenn beispielsweise
Hinterschneidungen, quer zur Preßrichtung verlaufende Nuten
oder Außenkonturen vorhanden sind, die eine gleichmäßige Ver
dichtung nicht zulassen. Zum Teil lassen sich die Probleme
dadurch lösen, daß das fertige Bauteil aus zwei oder mehreren
für sich gepreßten und gesinterten Teilelementen zusammenge
fügt wird oder aber durch Pressen und Sintern ein Rohbauteil
erzeugt wird, das anschließend in einem spanerzeugenden Form
gebungsverfahren noch fertig bearbeitet werden muß. Ein Auf
bau eines Bauteils aus mehreren Teilelementen läßt sich nicht
immer verwirklichen. Eine spangebende Bearbeitung eines fer
tig gesinterten Bauteils ist insbesondere bei einer Serien
fertigung kostenintensiv.
Aus DE-A-196 36 524 ist ein Verfahren zur Herstellung von
Prototypen bekannt, bei dem in einem wenigstens einstufigen
Grundformungsprozeß aus Bindemittel enthaltendem Metallpulver
ein Grünling als Bauteilgrundform unter Druck- und/oder Wär
meeinwirkung geformt wird. In wenigstens einem weiteren, ma
terialabtragenden Formungsprozeß wird dem Grünling dann die
gewünschte Bauteilendform gegeben, der anschließend gesintert
wird. Die Bearbeitung eines Grünlings durch materialabtragen
de Formgebung zur Erzeugung der zu sinternden Endform ist für
eine Serienfertigung wegen der hohen Stückkosten nicht an
wendbar.
Um für die Herstellung eines gesinterten Bauteils einen Form
gebungsprozeß bereits preßtechnisch mit dem Grundformungspro
zeß zu verbinden, wird in der EP 826 449 ein Verfahren be
schrieben, bei dem mit mehreren gesonderten, nacheinander ge
führten Preßstempeln in einem Preßwerkzeug ein Grünling in
seiner Endform aus pulverförmigem Material geformt wird, wo
bei bereits beim Pressen gestufte Querschnittkonturen mit un
terschiedlichen Materialstärken, wie beispielsweise Radnaben
und Radkränze, angeformt werden können. Voraussetzung ist,
daß das Bauteil in seiner Geometrie keine Hinterschneidungen
aufweist, so daß es nach dem Pressen wieder aus dem Preßwerk
zeug entnehmbar ist.
Grundsätzlich läßt sich dieses Verfahren jedoch für jede Geo
metrie ohne Hinterschneidungen einsetzen, wenn das Preßwerk
zeug an die Konturen entsprechend angepaßt ist. Allerdings
hat es sich gezeigt, daß nur bei Körpern mit Flächen, die im
wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Preßwerkzeu
ge ausgerichtet sind, eine gleichmäßige Verdichtung erreicht
werden kann. Sobald das herzustellende Bauteil von dieser
Grundbedingung abweichende Geometrien aufweist, stößt das be
schriebene Verfahren an seine technischen Grenzen.
Insbesondere an den Kanten oder Vorsprüngen des zu erzeugen
den Bauteils können aufgrund der geringen Fließfähigkeit des
Pulvers, Gebiete mit geringerer Materialdichte entstehen, die
beim nachfolgenden Sintern zu Materialfehlern, wie Rissen
oder Brüchen, führen können. In gleicher Weise kann es zu
Überbeanspruchungen und damit zu Brüchen an derart exponier
ten Stellen des Preßwerkzeugs kommen.
Bei Bauteilen, deren Konturen oder Geometrien derartige Teil
bereiche aufweisen, die nicht mit einem axial geführten Preß
werkzeug herstellbar sind, ist entweder ein kompliziertes,
geteiltes Preßwerkzeug, beispielsweise auch mit sogenannten
Seitenschiebern erforderlich, oder es ist nach dem Grundfor
mungsprozeß eine gesonderte Bearbeitung notwendig. Bei der
materialabtragenden Bearbeitung werden die entsprechenden
Geometrien oder Hinterschneidungen am Bauteil zur Erreichung
der gewünschten Bauteilendform spanend erzeugt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen das
die vorbeschriebenen Nachteile vermeidet.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung
eines gesinterten Bauteils aus pulverförmigem Material, ins
besondere aus einem sintermetallurgischen Pulver, bei dem zu
nächst ein Grünling formgepreßt wird, der eine Bauteilgrund
form bildet, und bei dem durch wenigstens eine nachfolgende
spanlose Umformung von Teilbereichen an der Bauteilgrundform
die gewünschte Bauteilendform erzeugt wird, die anschließend
fertig gesintert wird. Dieses Verfahren bietet für eine Viel
zahl von Geometrien den Vorteil, daß der Grünling für die
Bauteilgrundform in einem entsprechend vereinfachten, auf ei
ne gleichmäßige Verdichtung ausgelegten Preßwerkzeug herge
stellt werden kann. Es ist zweckmäßig, wenn die Bauteilgrund
form in ihrer Geometrie der Geometrie der Bauteilendform mög
lichst nahe kommt. Die besondere Bauteilendform wird an
schließend durch wenigstens ein weiteres gesondertes Umformen
der betreffenden Teilbereiche des Grünlings mit Hilfe eines
weiteren umformenden Werkzeugs bewirkt.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorge
sehen, daß die umzuformenden Teilbereiche in gesonderten Um
formwerkzeugen mit Druck beaufschlagt werden. Hierbei lassen
sich im ersten Preßschritt geringer verdichtete Bereiche noch
nach verdichten. Hierbei können - ohne Material abzutragen -
besondere, im ersten Preßschritt nicht oder nur schwer form
bare Geometrien in den Teilbereichen der Bauteilgrundform um
geformt werden. Die Umformwerkzeuge sind mit Druck- und Ge
gendruckmitteln ausgestattet. Bei diesen Verfahrensweisen
kann ein isostatischer Druckanteil so auf die umzuformenden
Teilbereiche übertragen werden, daß auch bei sehr sprödem Ma
terial eine Verformbarkeit noch möglich ist. Durch das Umfor
men der betreffenden Teilbereiche des Grünlings wird die Bau
teilendform hergestellt, die anschließend gesintert werden
kann.
Bei entsprechender Geometrie des Bauteils ist es sogar mög
lich, in den Teilbereichen durch die anschließende Umformung
die Materialdichte noch zu erhöhen und somit eine zusätzliche
Festigkeit in diesen Teilbereichen am fertig gesinterten Bau
teil zu erzielen.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das
Umformen durch Pressen und/oder Rollieren erfolgen. Das Um
formen kann insbesondere stufenweise vorgenommen werden, wo
bei einzelne Konturen, wie Hinterschneidungen an der Bautei
lendform, jeweils wenigstens durch eine Umformstufe erzeugt
werden.
Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, daß die Umformtiefe stu
fenweise erhöht wird. Dabei wird erreicht, daß ohne Zerstö
rungen des Materialgefüges größere Umformarbeit geleistet
werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens
ist vorgesehen, daß der Grünling vor wenigstens einem Umfor
men zur Erhöhung der Grünfestigkeit vorgesintert wird. Dieses
als Vorsintern bezeichnete Fügen des pulverförmigen und ge
preßten Pulvermaterials wird vorzugsweise bei einer niedrige
ren Temperatur vorgenommen als das zur Bauteilendform führen
de Hochsintern. Das Vorsintern wird dabei in der Weise vorge
nommen, daß eine weitere Umformarbeit am Bauteil noch möglich
ist. Durch das Vorsintern wird erreicht, daß das innere Gefü
ge des Formlings in den bereits endgültig geformten Bereichen
beim Umformen von Teilbereichen weitgehend erhalten bleibt
und ein höherer Druck auf diese Teilbereiche für das Umformen
aufgebracht werden kann.
Erfindungsgemäß kann das Bauteil als Grünling vor einem Sin
tern und/oder als verfestigtes Teil nach einem Sintern kali
briert werden. Es ist insbesondere auch vorgesehen, wenig
stens einen Teil der Umformarbeit durch das Kalibrieren zu
leisten. Durch dieses Kalibrieren kann die Oberfläche, aber
auch das Gefüge des Bauteils, qualitativ verbessert werden.
Es ist insbesondere möglich, Grate und/oder spitze oder
scharfe Kanten zu beseitigen.
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 als Fertigbauteil ein Ritzel mit bogen
förmigen Zähnen,
Fig. 2 das Füllen der Preßform zur Herstellung
des Ritzels gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Stirnansicht eines Formstempels
zur Herstellung des Bauteils gemäß Fig. 1,
Fig. 4 den ersten Preßschritt,
Fig. 5 die Form des im Preßschritt gemäß
Fig. 4 geformten Grünlings,
Fig. 6 den Grünling gemäß Fig. 5 im Preß
werkzeug durch Durchführung der Um
formung,
Fig. 7 das Preßwerkzeug gemäß Fig. 6 in
Umformposition,
Fig. 8 perspektivisch einen Zahnring,
Fig. 9 eine Ausschnittvergrößerung für
einen Zahn des Zahnrings gemäß
Fig. 8,
Fig. 10 eine Aufsicht auf den Ausschnitt
gemäß Fig. 9,
Fig. 11 einen Grünling für einen Zahnring
mit hinterschnittener Innenver
zahnung nach dem ersten Preßschritt,
Fig. 12 eine Abwicklung der Innenverzahnung
am Grünling gemäß Fig. 1,
Fig. 13 die Innenverzahnung in der Ansicht
gemäß Fig. 12 nach der Umformung,
Fig. 14 den Umformungspreßvorgang zu Fig. 13.
In Fig. 1 ist im Längsschnitt Ritzel 1 dargestellt, das einen
zylindrischen Grundkörper 2 aufweist, der an einem Ende mit
einer Außenverzahnung 3 versehen ist. Wie Fig. 1 erkennen
läßt, sind die Zähne 4 der Außenverzahnung 3 als sogenannte
Bogenverzahnung ausgebildet. Das Bauteil ist im Sinterverfah
ren aus einem sintermetallurgischen Pulver hergestellt. Fig.
1 zeigt das Bauteil im gesinterten Endzustand.
In den Fig. 3, 4, 6 und 7 ist das Verfahren zur Herstellung
des Bauteils gemäß Fig. 1 anhand des Arbeitsablaufes im Preß
werkzeug näher dargestellt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, besteht das Preßwerkzeug im we
sentlichen aus einer die Außenkontur im wesentlichen umfas
senden Matrize 5, einem Unterstempel 6 und einem oberen Form
stempel 7. Der Unterstempel 6 wird zum Füllen zunächst um ein
vorgegebenes Maß abgesenkt und der so gebildete Formraum mit
sintermetallurgischem Pulver 8 gefüllt. Anschließend wird der
Formstempel 7 abgesenkt, dessen Außenkontur 9 im wesentlichen
der Innenkontur 10 des oberen Bereichs der Matrize 5 ent
spricht. Fig. 3 zeigt eine Stirnansicht des Formstempels 7.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird im nächsten Arbeitsschritt
der Formstempel 7 in die Matrize 5 eingeführt und gleichzei
tig der Unterstempel 6 nach oben bewegt, so daß Formstempel
und Unterstempel gegeneinander geführt werden und hierbei die
nur geschüttete Pulverfüllung zu einem festen Grünling 1.1
verdichten. Der zylindrische Grundkörper 2 erhält hierbei be
reits seine Endform, während die Zähne 4 der Außenverzahnung
3 in ihrem unteren Bereich 4.1 aufgrund der entsprechenden
Formgebung der Matrize 5 bereits den Bogenzahnverlauf aufwei
sen, während der obere Bereich 4.2 die Kontur einer normalen
Geradverzahnung aufweist.
Die so hergestellte Zwischenform des Grünlings ist aus Fig. 5
ersichtlich. Hier ist auch zu erkennen, daß nach dem Anheben
des Formstempels 7 der Grünling 1.1 durch den Unterstempel 6
aus der Matrize 5 ausgestoßen werden kann, da keine Hinter
schneidung vorhanden ist.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, wird der Grünling 1.1 in einem
zweiten Arbeitsschritt in eine Matrize 5.1 eingesetzt, die
einen Unterstempel 6.1 aufweist, und deren Formraum im we
sentlichen durch einen Zahnformraum 11.1 gebildet wird, der
in seiner Geometrie dem Bereich 4.1 am Grünling (Fig. 2) ent
spricht.
Ein oberes matrizenförmiges Preßwerkzeug 5.2 ist mit einem
Zahnformraum 11.2 versehen, der identisch zum Bereich 4.1 am
Grünling (Fig. 5) ausgebildet ist und der dazu dient, den
noch als Geradverzahnung ausgebildeten Bereich 4.2 am Grün
ling so umzuformen, daß dieser Zahnbereich die in Fig. 1 wie
dergegebene Endkontur erhält. Dem oberen matrizenförmigen
Werkzeug 5.2 ist ein Innenstempel 12 zugeordnet, so daß der
Unterstempel 6.1 und der Innenstempel 12 beim Zusammenfahren
der gesamten Werkzeuganordnung so geführt werden können, daß
außer der Umformung der Außenverzahnung keine Relativver
schiebungen des Grünlings zwischen den beiden Werkzeugen 5.1
und 5.2 erfolgen. Diese Preßsituation ist in Fig. 7 darge
stellt.
Vergleicht man die Geometrie des Formstempels 7, wie er sich
aus Fig. 2 und 3 ergibt, so ist ohne weiteres zu erkennen,
daß die Zahnbereiche 4.2 in der vorgegebenen Weise gar nicht
mit einem einfachen Formstempel zu formen sind, da dieser in
zungenartige Spitzen auslaufen würde, so daß weder die erfor
derlichen Preßdrücke noch die erforderliche Stabilität des
Werkzeugs gegeben ist. Überraschend hat sich nun gezeigt, daß
durch dieses mehrstufige Preßverfahren die an sich kompli
zierte Zahngeometrie, wie sie aus Fig. 1 zu entnehmen ist,
mit hoher Präzision und gleichmäßiger Verdichtung des Pulvers
durchführen läßt, wenn durch ein matrizenähnliches Formwerk
zeug der Grünling partiell umgeformt wird, daß die nur vorge
formte Verzahnung in diesem Bereich 4.2 umgreift und das Auf
bringen von hohen Preßkräften und gegebenenfalls auch noch
eine Nachverdichtung des Grünlings im Bereich der Außenver
zahnung ermöglicht.
Überraschend hat sich gezeigt, daß ein derartiges Umformen
von Teilbereichen eines an sich fertig gepreßten Grünlings
möglich ist und in bezug auf Materialdichte und Formgenauig
keit zu sehr guten Ergebnissen führt.
Nachstehend sind weitere Beispiele von Bauteilen dargestellt,
die mit Vorteil nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge
stellt werden können. Fig. 8 zeigt hierbei perspektivisch ei
nen Ring 13 mit einer Außenverzahnung 14, wie er beispiels
weise als Kupplungskörper in einem Schaltgetriebe Einsatz
findet. Wie schon Fig. 8, mehr noch aber die vergrößerte,
perspektivische Ansicht in Fig. 9 und die Aufsicht in Fig.
10, erkennen lassen, sind die einzelnen Zähne 15 der Außen
verzahnung 14 nicht als übliche gerade Zähne ausgebildet,
sondern weisen eine komplizierte geometrische Form auf. Die
Zahnflanken 15.1 sind als Evolventenflächen geformt, stehen
jedoch - wie Fig. 10 zeigt - unter einem Winkel zueinander.
Die Stirnfläche 16 ist hierbei geradflächig, während die
Stirnfläche 17 durch zwei geneigt zueinander verlaufende je
doch ebenflächige Flächenbereiche 17.1 gebildet wird.
Da die Ebene des zur Herstellung dieses Bauteils notwendigen
Preßwerkzeugs senkrecht zur Achse A des Bauteils ausgerichtet
ist, d. h. die erforderlichen Preßstempel werden in Richtung
der Achse A geführt, ist insbesondere Fig. 10 zu erkennen,
daß eine derartige Verzahnung aufgrund der gegebenen Hinter
schneidung nicht mit einem einfachen Formpreßstempel geformt
werden kann. Auch bei der Herstellung dieses Bauteils kann so
verfahren werden, daß in einem ersten Formschritt der Ring
körper und die Außenverzahnung mit den Stirnflächen 17.1 ge
formt wird, so daß die anschließenden Seitenflächen 15.1 noch
als "Geradverzahnung" ausgebildet sind. Im zweiten Umfor
mungsschritt wird dann wieder mit einem matrizenförmigen
Werkzeug an dem bereits gepreßten Grünling die endgültige
Formung der Zahnflanken 15.1 bewirkt, wobei nicht nur die ge
genseitige Neigung in axialer Richtung, sondern auch die
Evolventenflächen angeformt werden.
In Fig. 11 ist als weiteres Gestaltungsbeispiel ein Grünling
18 für einen Ring mit einer Innenverzahnung dargestellt. Der
in Fig. 11 dargestellte Grünling wird analog zu dem anhand
der Fig. 2 und 4 beschriebenen Verfahren als Bauteilgrundform
hergestellt. In der Schnittdarstellung gemäß Fig. 11 ist auf
einem Ringkörper 18.1 nur ein Zahn 19 der Innenverzahnung in
einer Seitenansicht und in Fig. 12 sind mehrere Zähne 19 in
einer Abwicklung der Innenverzahnung in einer Aufsicht darge
stellt. Ein derart konturierter Grünling läßt sich in einem
ersten Preßschritt analog zur Darstellung gemäß Fig. 2 und 4
als Bauteilgrundform herstellen einschließlich der besonderen
Konturierung der Zähne 19.
Der hier darstellte beispielsweise Anwendungsfall benötigt
jedoch eine Zahnform mit Hinterschneidungen, wie sie in Fig.
13 dargestellt ist. Diese Zahnform läßt sich durch einen rei
nen Preßvorgang wegen der beidseitigen Hinterschneidungen 20
auf der Zahnflanke nicht mehr erzeugen. Dies ist jedoch nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren durch einen Umformvorgang
möglich, der - wie in Fig. 14 angedeutet - durch ein Walzen
oder Rollieren möglich ist. Hierzu wird der Grünling 18 auf
einem rotierbaren Gegenelement 21 gehalten, beispielsweise
auf einer Walze oder in einem Stützring. Die Hinterschneidun
gen 20 werden dann mit einem entsprechend geformten Rollwerk
zeug 22 als Druckelement, das bei der Drehung des Gegenele
ments 21 auf der Innenfläche der Verzahnung abrollt, durch
Umformen hergestellt. Aus darstellungstechnischen Gründen
sind die Hinterschneidungen 20 in Fig. 13 vergröbert darge
stellt. In der praktischen Anwendung handelt es sich hierbei
um nur geringfügige Vertiefungen gegenüber den angrenzenden
Bereichen der Zahnflanken.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich auch andere
Hinterschneidungen und Gestaltungen durch Umformung bilden,
die im "klassischen" Preßvorgang nicht herstellbar sind. Es
sind dies praktisch alle Formungen, zu denen Preßkräfte er
forderlich sind, die im wesentlichen quer zu der Preßrichtung
verlaufen, die zur Herstellung der Bauteilgrundform, bei
spielsweise gemäß Fig. 3 und 4, notwendig sind.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bauteils aus
pulverförmigem Material, insbesondere aus einem sintermetal
lurgischen Pulver, bei dem aus dem Pulver zunächst ein Grün
ling formgepreßt wird, der eine Bauteilgrundform bildet, und
bei dem durch wenigstens eine nachfolgende spanlose Umformung
von Teilbereichen der Bauteilgrundform am Grünling die ge
wünschte Bauteilendform erzeugt wird, die anschließend fertig
gesintert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Formpressen des Grünlings das Umformen mit einem Um
formwerkzeug erfolgt.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Umformen der Teilbereiche
durch Pressen und/oder Rollieren erfolgt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Umformen stufenweise erfolgt,
wobei einzelne Konturen, insbesondere Hinterschneidungen an
der Bauteilendform jeweils wenigstens durch eine Umformungs
stufe erzeugt werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Grünling vor wenigstens einem
Umformen zur Erhöhung der Grünfestigkeit vorgesintert wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil als Grünling vor ei
nem Sintern und/oder als verfestigtes Teil nach einem Sintern
kalibriert wird.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19850326A DE19850326A1 (de) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bauteils mit Nachverformung des Grünlings |
JP2000579386A JP2002528644A (ja) | 1998-11-02 | 1999-10-28 | 圧粉体の二次変形を伴う燒結部材の製造方法 |
DE59909201T DE59909201D1 (de) | 1998-11-02 | 1999-10-28 | Verfahren zur herstellung eines gesinterten bauteils mit nachverformung des grünlings |
CA002348429A CA2348429C (en) | 1998-11-02 | 1999-10-28 | Method for producing a sintered part with a subsequent shaping of the green compact |
PCT/EP1999/008189 WO2000025960A1 (de) | 1998-11-02 | 1999-10-28 | Verfahren zur herstellung eines gesinterten bauteils mit nachverformung des grünlings |
AU12668/00A AU1266800A (en) | 1998-11-02 | 1999-10-28 | Method for producing a sintered part with a subsequent shaping of the green compact |
EP99955898A EP1133374B1 (de) | 1998-11-02 | 1999-10-28 | Verfahren zur herstellung eines gesinterten bauteils mit nachverformung des grünlings |
ES99955898T ES2221459T3 (es) | 1998-11-02 | 1999-10-28 | Procedimiento para la fabricacion de una pieza sintetizada con la subsiguiente conformacion del semielaborado. |
AT99955898T ATE264153T1 (de) | 1998-11-02 | 1999-10-28 | Verfahren zur herstellung eines gesinterten bauteils mit nachverformung des grünlings |
US09/847,116 US6730263B2 (en) | 1998-11-02 | 2001-05-02 | Process to manufacture a sintered part with a subsequent shaping of the green compact |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19850326A DE19850326A1 (de) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bauteils mit Nachverformung des Grünlings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19850326A1 true DE19850326A1 (de) | 2000-05-04 |
Family
ID=7886330
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19850326A Ceased DE19850326A1 (de) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bauteils mit Nachverformung des Grünlings |
DE59909201T Expired - Fee Related DE59909201D1 (de) | 1998-11-02 | 1999-10-28 | Verfahren zur herstellung eines gesinterten bauteils mit nachverformung des grünlings |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59909201T Expired - Fee Related DE59909201D1 (de) | 1998-11-02 | 1999-10-28 | Verfahren zur herstellung eines gesinterten bauteils mit nachverformung des grünlings |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6730263B2 (de) |
EP (1) | EP1133374B1 (de) |
JP (1) | JP2002528644A (de) |
AT (1) | ATE264153T1 (de) |
AU (1) | AU1266800A (de) |
CA (1) | CA2348429C (de) |
DE (2) | DE19850326A1 (de) |
ES (1) | ES2221459T3 (de) |
WO (1) | WO2000025960A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010075600A1 (de) * | 2008-12-16 | 2010-07-08 | Miba Sinter Austria Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur hinterlegung der innenverzahnung einer pulvermetallurgisch hergestellten schiebemuffe für ein schaltgetriebe |
DE102014110903A1 (de) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Schiebemuffenrings |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1307199B1 (it) * | 1999-06-22 | 2001-10-29 | Mini Gears Spa | Procedimento per la realizzazione di ruote dentate da semilavoratiottenuti per sinterizzazione di polveri metalliche |
US6946012B1 (en) | 2000-05-18 | 2005-09-20 | Fleetguard, Inc. | Filter and forming system |
DE10142805C2 (de) * | 2001-08-31 | 2003-10-16 | Gkn Sinter Metals Gmbh | Einteiliger Gelenkkörper |
DE10203283C5 (de) * | 2002-01-29 | 2009-07-16 | Gkn Sinter Metals Gmbh | Verfahren zur Herstellung von gesinterten Bauteilen aus einem sinterfähigen Material und gesintertes Bauteil |
DE102004002714B3 (de) * | 2004-01-19 | 2005-05-19 | SCHWäBISCHE HüTTENWERKE GMBH | Verfahren zum Leichtmetall-Legierungs-Sintern |
FR2866254B1 (fr) * | 2004-02-17 | 2006-06-09 | Fed Mogul Operations France Sa | Procede de fabrication de pieces mecaniques frittees |
US7237730B2 (en) * | 2005-03-17 | 2007-07-03 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Modular fuel nozzle and method of making |
US8806912B2 (en) * | 2006-12-12 | 2014-08-19 | Gkn Sinter Metals, Llc | Powder metal forging and method and apparatus of manufacture |
US8309019B2 (en) * | 2007-02-12 | 2012-11-13 | Gkn Sinter Metals, Llc | Powder metal forging and method and apparatus of manufacture |
WO2008124378A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-16 | Gkn Sinter Metals, Llc | Powder metal forging and method and apparatus of manufacture |
US8316541B2 (en) * | 2007-06-29 | 2012-11-27 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Combustor heat shield with integrated louver and method of manufacturing the same |
AT509456B1 (de) * | 2010-08-31 | 2011-09-15 | Miba Sinter Austria Gmbh | Gesintertes zahnrad |
US9249836B2 (en) | 2013-08-15 | 2016-02-02 | Means Industries, Inc. | Coupling assembly having reduced undesirable noise and contact stress caused by a transition between operating modes of the assembly |
JP6751251B2 (ja) * | 2015-10-15 | 2020-09-02 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形物の製造方法及び三次元造形物の製造装置 |
CN209524062U (zh) * | 2019-01-29 | 2019-10-22 | 浙江春风动力股份有限公司 | 一种花键齿、齿轮接合机构及变速箱 |
WO2020218069A1 (ja) * | 2019-04-24 | 2020-10-29 | 住友電気工業株式会社 | 焼結体の製造方法、および圧粉成形体 |
CN114789250B (zh) * | 2022-04-07 | 2024-04-09 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种粉末高温合金圆柱直齿轮构件的制备方法 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2540457A (en) * | 1945-12-05 | 1951-02-06 | Isthmian Metals Inc | Method of making metal articles and products |
US2542912A (en) * | 1945-12-08 | 1951-02-20 | Ford Motor Co | Process and apparatus for coining sintered articles |
US3665585A (en) * | 1970-12-04 | 1972-05-30 | Federal Mogul Corp | Composite heavy-duty mechanism element and method of making the same |
CA1165514A (en) * | 1979-07-09 | 1984-04-17 | William J. Chmura | Thread forming of sintered porous metal shapes |
JPS5893801A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Asahi Denka Kogyo Kk | 粉末焼結物品の製造方法 |
JPS58181805A (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-24 | Micro Filter Kk | 高緻密シ−ムレスパイプの製造方法 |
DE3325037C1 (de) * | 1983-07-11 | 1984-07-12 | Sintermetallwerk Krebsöge GmbH, 5608 Radevormwald | Mit wenigstens einer Verzahnung versehener Sintermetallkoerper |
JPS60141805A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-26 | Fujitsu Ltd | 焼結丸軸の製造方法 |
JPS6439304A (en) * | 1987-08-05 | 1989-02-09 | Fujitsu Ltd | Production of iron-cobalt sintered alloy |
DE3839800A1 (de) * | 1988-11-25 | 1990-05-31 | Sinterstahl Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur umformung von zahnflanken pulvermetallurgisch hergestellter kupplungskoerper |
US5009842A (en) * | 1990-06-08 | 1991-04-23 | Board Of Control Of Michigan Technological University | Method of making high strength articles from forged powder steel alloys |
US5711187A (en) * | 1990-10-08 | 1998-01-27 | Formflo Ltd. | Gear wheels rolled from powder metal blanks and method of manufacture |
GB2250227B (en) * | 1990-10-08 | 1994-06-08 | Formflo Ltd | Gear wheels rolled from powder metal blanks |
US5215946A (en) * | 1991-08-05 | 1993-06-01 | Allied-Signal, Inc. | Preparation of powder articles having improved green strength |
US5903815A (en) * | 1992-02-12 | 1999-05-11 | Icm/Krebsoge | Composite powdered metal component |
DE4211319C2 (de) * | 1992-04-04 | 1995-06-08 | Plansee Metallwerk | Verfahren zur Herstellung von Sintereisen-Formteilen mit porenfreier Zone |
US5390414A (en) * | 1993-04-06 | 1995-02-21 | Eaton Corporation | Gear making process |
JP3709200B2 (ja) * | 1993-04-30 | 2005-10-19 | ザ・ダウ・ケミカル・カンパニー | 高密度化した微粒子の耐火性金属または固溶体(混合金属)炭化物セラミック |
US5659955A (en) * | 1994-01-21 | 1997-08-26 | Plamper; Gerhard | Method of making powder metal helical gears |
US5762843A (en) * | 1994-12-23 | 1998-06-09 | Kennametal Inc. | Method of making composite cermet articles |
JP3499370B2 (ja) * | 1996-04-22 | 2004-02-23 | 株式会社日立ユニシアオートモティブ | 焼結冷間鍛造方法 |
JP3511553B2 (ja) * | 1996-08-02 | 2004-03-29 | 日立粉末冶金株式会社 | 焼結含油軸受の製造方法 |
US6110419A (en) * | 1997-12-02 | 2000-08-29 | Stackpole Limited | Point contact densification |
US6044555A (en) * | 1998-05-04 | 2000-04-04 | Keystone Powered Metal Company | Method for producing fully dense powdered metal helical gear |
-
1998
- 1998-11-02 DE DE19850326A patent/DE19850326A1/de not_active Ceased
-
1999
- 1999-10-28 DE DE59909201T patent/DE59909201D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-28 WO PCT/EP1999/008189 patent/WO2000025960A1/de active IP Right Grant
- 1999-10-28 AT AT99955898T patent/ATE264153T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-10-28 ES ES99955898T patent/ES2221459T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-28 AU AU12668/00A patent/AU1266800A/en not_active Abandoned
- 1999-10-28 EP EP99955898A patent/EP1133374B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-28 JP JP2000579386A patent/JP2002528644A/ja active Pending
- 1999-10-28 CA CA002348429A patent/CA2348429C/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-05-02 US US09/847,116 patent/US6730263B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010075600A1 (de) * | 2008-12-16 | 2010-07-08 | Miba Sinter Austria Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur hinterlegung der innenverzahnung einer pulvermetallurgisch hergestellten schiebemuffe für ein schaltgetriebe |
US8893386B2 (en) | 2008-12-16 | 2014-11-25 | Miba Sinter Austria Gmbh | Method and apparatus for backing the inside teeth of a sliding sleeve produced by way of powder metallurgy for a manual transmission |
DE102014110903A1 (de) * | 2014-07-31 | 2016-02-04 | Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Schiebemuffenrings |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2221459T3 (es) | 2004-12-16 |
ATE264153T1 (de) | 2004-04-15 |
WO2000025960A1 (de) | 2000-05-11 |
CA2348429A1 (en) | 2000-05-11 |
EP1133374A1 (de) | 2001-09-19 |
US20020090314A1 (en) | 2002-07-11 |
DE59909201D1 (de) | 2004-05-19 |
EP1133374B1 (de) | 2004-04-14 |
JP2002528644A (ja) | 2002-09-03 |
CA2348429C (en) | 2009-07-28 |
US6730263B2 (en) | 2004-05-04 |
AU1266800A (en) | 2000-05-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19850326A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Bauteils mit Nachverformung des Grünlings | |
DE60036608T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum verdichten von metallpulver-vorformlingen | |
EP2066468B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur oberflächenverdichtung eines sinterteils | |
DE60007857T2 (de) | Verfahren zum Verdichten der Wand einer Öffnung eines Rohlings aus metallischem Pulver | |
DE19752380A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Sinterformkörpers, insbesondere eines Zahnriemen- oder Kettenrades | |
DE2219856B2 (de) | Verfahren zum Herstellen von in einem Arbeitsgang geschmiedeten Sinterschmiedewerkstücken | |
EP0846883A1 (de) | Synchronisationseinrichtung für Getriebe und Verfahren zum Anspitzen von Zähnen eines gesinterten Synchronisationskörpers | |
AT516779B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Balligkeit auf einem Sinterbauteil | |
DE19508952C2 (de) | Preßvorrichtung zur Erzeugung eines Formteils und entsprechendes Formteil | |
EP0370562B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Umformung von Zahnflanken pulvermetallurgisch hergestellter Kupplungskörper | |
AT521836B1 (de) | Verfahren zum Pressen eines Grünlings | |
EP0283464B1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Sinterkörpers | |
AT17771U1 (de) | Werkzeug und verfahren zur herstellung eines schrägverzahnten sektorzahnrads und zugehöriges schrägsektorzahnrad | |
EP0682999B1 (de) | Pressteil aus Metallpulver, Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung | |
DE2320336A1 (de) | Vorrichtung zur spanlosen herstellung von kegelzahnraedern aus metallrohteilen | |
EP2440805B1 (de) | Kalibriervorrichtung und verfahren zum kalibrieren | |
DE19700769C2 (de) | Synchronisationseinrichtung für Getriebe und Verfahren zum Anspitzen von Zähnen eines gesinterten Synchronisationskörpers | |
EP0826450B1 (de) | Verfahren zur Kalibrierung einer vorgeformten Ausnehmung | |
AT524424B1 (de) | Schiebemuffe | |
EP2834029B1 (de) | Verfahren zur bearbeitung eines funktionsteils | |
EP2834030B1 (de) | VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES FLIEßGEPRESSTEN LAGERZAPFENS | |
AT525262B1 (de) | Verfahren zum Pressen eines Grünlings | |
EP4232222A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines sinterbauteils | |
AT521391A1 (de) | Schiebemuffe | |
AT524440A4 (de) | Vorrichtung zur Herstellung eines Zahnradgrünlings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GKN SINTER METALS GMBH, 42477 RADEVORMWALD, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |