DE2004455C3 - Verfahren zur Herstellung eines Synchronisierringes - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines SynchronisierringesInfo
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Description
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 20 Es zeigt
auf Sinterpulver aus Mischungen von Eisen- und F i g. 1 eine Formvorrichtung zur Durchführung
Kohlenstoffpulver oder Eisen- und Kupferpulver. des erfindungsgemäßen Verfahrens im Schnitt,
F i g. 2 einen Querschnitt durch einen porösen
Sinterkörper vor dem Einlegen in die Form gemäß
»5 Fig. 1,
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung F i g. 3 einen Querschnitt durch das endgültig vcr-
eines Synchronisierrings mit einem Hauptringabschnitt festigte Produkt,
und an der Peripherie dieses Abschnittes nach außen F i g. 4 ein Schliffbild eines Teiles des Produktes
gerichteten Zähnen. gemäß F i g. 3 und
Synchronisierringe mit einem Hauptringabschnitt 30 F i g. 5 ein vergrößertes Schliff bild der integralen
und an der Peripherie dieses Abschnittes nach außen Grenzfläche zwischen den Abschnitten hoher und
gerichteten Zähnen, wie sie für Getriebe von Kraft- niedriger Dichte gemäß F i g. 4.
fahrzeugen verwendet werden, sollen im gezahnten Das Verfahren der Erfindung wird nachfolgend
fahrzeugen verwendet werden, sollen im gezahnten Das Verfahren der Erfindung wird nachfolgend
Randbereich eine hohe Festigkeit und im Hauptring- unter Bezugnahme auf die Herstellung eines Synabschnitt
einen hohen Verschleißwiderstand aufweisen, 35 chronisierringes für ein Kraftfahrzeuggetriebe er-
und ferner soll zwischen den beiden Abschnitten eine läutert.
gute Verbindung mit ausreichender mechanischer Eisen- und KohlenstofFpulver werden in dem VerFestigkeit
vorhanden sein. hältnis Fe-0,5%-C miteinander vermischt und in einer
Die bekannten Synchronisierringe werden durch Matrize verfestigt, worauf sie 30 Minuten lang bei
Schmieden eines kohlenstoffhaltigen Stahls hergestellt. 40 UOO0C gesintert werden unter Bildung des porösen
Wenngleich hierdurch im Randbereich eine aus- Sinterringes 40, der einen Hauptringabschnitt 41 mit
reichende Festigkeit und im Bereich des Hauptring- einer inneren Mantelfläche 43, einer äußeren Mantclabschnittes
auch ein zufriedenstellender Verschleiß- fläche 44 sowie einen eine Oberfläche 45 aufweisenden
widerstand erzielbar sind, erscheint dieses Verfahren Ringflansch bzw. Rand 42 besitzt,
dennoch relativ aufwendig. 45 Eine weitere Probe des Rings 40 wurde aus Fe-2%-
dennoch relativ aufwendig. 45 Eine weitere Probe des Rings 40 wurde aus Fe-2%-
Durch die GB-PS 6 94 384 sowie durch die GB-PS Cu-Pulver hergestellt, indem das Pulver in der Matrize
7 61339 sind Verfahren zur Herstellung von Elek- verfestigt und anschließend 15 Minuten lang bei
trodenplatten für elektrische Batterien bekanntge- HOO0C gesintert wurde.
worden. Es wird hier ein vorgesinterter Körper flacher Der Rand 42 des porösen Sinterringes 40 wies eine
Gestalt einer örtlich begrenzten verstärkten Pressung 50 größere Dicke auf als der entsprechende Rand des
unterzogen, um ihn zusätzlich zu verdichten und zu Fertigproduktes. Der Ring 40 wurde zwischen die
verfestigen. Hierdurch kann einerseits eine erhöhte Matrize 10 und den Stempel 20 gebracht (Fig. 1)
Festigkeit der Platte erzielt werden und andererseits und bei erhöhter Temperatur weiter verdichtet, so
bei gitterförmiger Anordnung der verdichteten Bereiche daß unter Schließen der im Rand 42 befindlichen
eine günstige Stromverteilung. Bei besonders starker 55 Poren unter Ausbildung eines Randes mit hoher
mechanischer Beanspruchung der durch das Sinter- Dichte und verminderter Dicke das Produkt der geverfahren
hergestellten Körper sollen Drähte oder wünschten Gestalt und Größe entstand. Bei der erBleche
od. dgl. als Bewehrungselemente eingesetzt höhten Temperatur kann es sich um die Sintertempewerden,
ratur oder eine niedrigere Temperatur handeln. Es
Durch F. E i s e η k ο 1 b, »Fortschritte der Pulver- 60 besteht auch die Möglichkeit, bei Raumtemperatur
metallurgies, Bd. 1, 1963, S. 326, ist es bekannt- /.u arbeiten.
geworden, daß das Heißpressen gegenüber dem Kalt- Die Formvorrichtung gemäß F i g. I umfaßt eine
pressen mit anschließendem Erhitzen bzw. Sintern Metallmatrize 10 und einen Stempel 20; die Matrize
wesentliche Vorteile aufweist. hat eine Bodenflächc 11, eine innere Mantelfläche 12,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ver- 65 eine gestufte Schultcrfläche 13, die sich von der
einfachtes Verfahren zur Herstellung von Synchroni- Fläche 12 schräg nach außen und eben erstreckt, eine
sierringen anzugeben, deren Hauptringabschnitt eine Seitenfläche 14 am Umfang, die sich von der Schultergeringere
Dichte und höhere Porosität und deren ge- fläche 13 senkrecht nach oben erstreckt, eine obere
Randfläche 15, die sich unter einem rechten Winkel zu der Fläche 14 nach außen erstreckt und eine Verdickung
19 im Randbereich.
Der Stempel 20 besitzt eine Stirnfläche 23, eine äußere Mantelfläche 22 und eine Schulterfläche 21,
die sich von der Fläche 22 waagrecht nach außen erstreckt. Dementsprechend bleibt beim Einführen
des Stempels 20 in die Matrize 10, bis die Randfläche 15 gegen die Schulterfläche 21 des Stempels zu liefen
kommt, ein Raum 30 zwischen Stempel und Matrize (Fig. 1). in dem Raum 30 entspricht der Abstand
zwischen den Mantelflächen 12 und 22 von Matrize und Stempel etwa der Dicke des Hauptringabschnittes
41 (F i g. 2).
Im Betrieb wird der Stempel 20 bis auf etwa 900"C erhitzt und in die Matrize 10 hineingedrückt. Es entsteht
dabei aus dem Ring 40 der Synchronisierring 50 (F i g. 3), der einen Hauptringabschnitt 51 mit einer
inneren Mantelfläche 53, einer äußeren Mantelfläche 54 und einem Ringflansch 52 mit der Oberfläche 55
und der Randvcrdickung 56 besitzt.
Da der Matrizenraum 30 die gleichen Abmessungen wie der Hauptringabschnitt 41 aufweist, wird dieser
während des Zusammendrückens mit dem Stempel 20 höchstens geringfügig zusammengepreßt. Es erfolgt
jedoch eine erhebliche Verdichtung des Ringflansches 42, weil seine Dicke erheblich größer ist als der Raum
zwischen der Schulterflächc 13 und der Randfläche 15. Der fertiggepreßte Synchronisierring hat demzufolge
einen porösen Hauptringabschnitt 51 geringer Dichte sowie einen nichtporösen Ringflansch 52 hoher Dichte.
Der Dichteunterschied zwischen den Abschnitten 51 und 52 des Synchronisierrings 50 ist dem Schliffbild
gemäß F i g. 4 zu entnehmen, das einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß hergestellten Ring aus
Fe-0,5 %-C-Pulver wiedergibt.
Die schwarzen Punkte im Schliffbild sind Poren. Daher entspricht eine größere Anzahl von schwarzen
Punkten in einem bestimmten Oberflächenabschnitt einem Teil höherer Porosität.
F i g. 5 stellt in einem vergrößerten Maßstab einen Teil des Synchronisierringes 50 dar, der einen äußeren
gekrümmten Rand 57 zwischen dem Hauptringabschnitt 51 und dem Ringflansch 52 aufweist. Wie
aus der F i g. 5 hervorgeht, sind beide Abschnitte durch ein faserartiges Gefüge miteinander verbunden.
Ringproben aus Eisen-KohlenstofT-Legierungen wurden
in der beschriebenen Weise hergestellt. Die Verdickung 56 des Randes wurde jeweils in an sich bekannter
Weise abgeschnitten, worauf Zähne in den Ringflansch 52 eingearbeitet wurden, um Zahnräder
herzustellen, die mit Hülsen in Kraftfahrzeuggetrieben
ίο als fertige Synchronisierringe eingesetzt werden. Die
fertigen Synchronisierringproben wurden auf Abrieb, Festigkeit und praktischen Streichabrieb untersucht,
wobei die weiter unten angegebenen Ergebnisse erhalten wurden.
Um die Proben weitgehend unter den Betriebsbedingungen auf Abrieb zu untersuchen, wurde die
innere Mantelfläche 53 des Synchronisierrings intermittierend gegen eine konische Welle unter den folgenden
Bedingungen gerieben: Reibungsgeschwindigkeit
4,4 m/sek; Reibungsbelastung 15 kp; Öltemperatur 40
bis 500C; Belastungszyklus: 16 pro Minute: Belastungsdauer:
1,45 Sekunden pro Zyklus. Der Zyklus wurde 5000mal wiederholt. An der durch den Verschleiß
des Ringes verursachten Einschubbewegung der konischen Welle wurde der Verschieißgrad gemessen.
Die konische Welle bestand aus Chromstahl einer Vickers-Härte HV von 600.
Um die Festigkeit zu prüfen, wurde die Kraft gemessen,
die ausreichte, um bei eingesetzter konischer Welle alle Zähne auf dem Flansch gleichzeitig zu verbiegen
und abzubrechen.
Die Streichabriebuntersuchung wurde in der Weise durchgeführt, daß ein Synchronisierring in ein Kraftfahrzeuggetriebe
eingebaut wurde, das bei 2600U/Min.
der Getriebeweile lief. Das Getriebe wurde bei 4280 bis 2600 U/Min. 32mal in der Minute 5000maI geschaltet.
Der Verschleiß wurde durch das Einführen einer konischen Welle in dem ausgebauten Ring, wie
oben beschrieben, ermittelt.
Die folgende Tabelle gibt die Versuchsergebnisse bei erfindungsgeniäß hergestellten Synchronisierringen im
Vergleich zu bekannten geschmiedeten Svnchronisierringen aus Material gleicher Zusammensetzung an.
Probe Material | Ringteil | Abricb- | Reibungs | Bruch | Streich | Flanschten | Bruch | 9,0 | Rockwell- |
Nr. | schein | vcrschlciß | zahl | festigkeit | abrieb | schein | festigkeit | Härte B | |
bare | verschleiß | bare | (HRB) | ||||||
Dichte | mm | t | mm | Dichte | t | 6,3 | HRB | ||
g/cm3 | 0,10 | 0,092 | 2,3 | 0,03 | g/cm3 | 103 | |||
1. Erfindungsgemäß her | 6,5 | 7,8 | |||||||
gestellter Fe-0,5 %-C-Sinter- | 10,0 | ||||||||
körper | 0,20 | 0,105 | 2,0 | 0,06 | 100 | ||||
2. Erfindungsgemäß her | 6,6 | 7,8 | |||||||
gestellter Fe-2%-Cu-Sinter- | |||||||||
körpcr | 0,25 | 0,085 | 2,7 | 0,4 | 107 | ||||
3. Herkömmliches | 7,8 | 7,8 | |||||||
geschmiedetes Fe-0,5 %-C-Material
Wie aus der Tabelle hervorgeht, weist der poröse Hauptringabschnitt der Probe 1 keinen merklichen
Unterschied in der Reibungszahl gegenüber der Probe 3 auf, die auf herkömmliche Weise aus dem
gleichen Material wie bei Probe 1 hergestellt wurde, während der Verschleiß der Probe I sowohl in dem
Abriebtest wie auch in dem Streichabriebtest deutlich geringer ist.
Im Ringflansch besitzen beide Proben ungefähr dieselbe Festigkeit und Härte. Aus einem Vergleich der
Proben geht hervor, daß die Ergebnisse sowohl bei Probe 1 als auch bei Probe 2 geringfügig besser sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung eines Synchroni- gewachsen ist.
sierrings mit einem Hauptringabschnitt und an der 5 Die Aufgabe wird durch das im Ansprucli 1 aii-Peripherie
dieses Abschnittes nach außen ge- gegebene Verfahren gelöst. Als Sinterpulver eignet
richteten Zähnen, dadurch gekennzeich- sich vorzugsweise das im Anspruch 2 angegebene
net, daß Sinterpulver zu einem Preßkörper gleich- Pulver.
mäßiger Dichte verdichtet wird, der einen Haupt- Nach dem Verfahren der Erfindung ist es möglich,
ringabschnitt und einen nach außen gerichteten io im Rahmen eines wirtschaftlichen und großtechnisch
im oberen Bereich des Körpers einen Rand bilden- durchführbaren, einfachen Verfahrens aus einem
den Ringflaiisch aufweist, der Preßkörper gesintert Sinterwerkstoff integrale Formkörper herzustellen, die
wird, der Sinterkörper in einem entsprechend ge- einerseits eine ausreichende Porosität aufweisen und
stalteten Gesenk bei oder etwas unterhalb der andererseits an den gewünschten Stellen jdie crforder-Sintertemperatur
durch einen entsprechenden Ober- 15 liehe hohe Festigkeit und Zähigkeit besitzen, um den
stempel so zusammengepreßt wird, daß der Rand bei ihrer technischen Verwendung auftretenden Bemehr
als der Hauptringabschnitt verdichtet wird, lastungen standhalten zu können,
im Rand durch maschinelle Bearbeitung nach Die Erfindung wird an Hand von fünf Figuren
im Rand durch maschinelle Bearbeitung nach Die Erfindung wird an Hand von fünf Figuren
außen gerichtete Zähne gebildet werden. näher erläutert.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP44007607A JPS524482B1 (de) | 1969-01-31 | 1969-01-31 |
Publications (3)
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DE2004455A1 DE2004455A1 (de) | 1970-10-15 |
DE2004455B2 DE2004455B2 (de) | 1976-04-08 |
DE2004455C3 true DE2004455C3 (de) | 1979-02-08 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2004455A Expired DE2004455C3 (de) | 1969-01-31 | 1970-01-31 | Verfahren zur Herstellung eines Synchronisierringes |
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JP (1) | JPS524482B1 (de) |
CA (1) | CA918462A (de) |
DE (1) | DE2004455C3 (de) |
GB (1) | GB1292007A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19809039B4 (de) * | 1998-03-04 | 2007-08-16 | PMG Füssen GmbH | Verfahren zur Herstellung einer metallischen Schiebemuffe mit Innenverzahnung |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4708912A (en) * | 1984-07-18 | 1987-11-24 | Sintermetallwerk Krebsoege Gmgh | Sintered metal body with at least one toothing |
WO2023096600A1 (en) * | 2021-11-27 | 2023-06-01 | Si̇nter Metal İmalat San. A.Ş. | Development in the production process of synchromesh gear and the production mechanism of synchromesh gear applying this process |
-
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- 1969-01-31 JP JP44007607A patent/JPS524482B1/ja active Pending
-
1970
- 1970-01-20 CA CA072625A patent/CA918462A/en not_active Expired
- 1970-01-21 GB GB3064/70A patent/GB1292007A/en not_active Expired
- 1970-01-31 DE DE2004455A patent/DE2004455C3/de not_active Expired
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DE19809039B4 (de) * | 1998-03-04 | 2007-08-16 | PMG Füssen GmbH | Verfahren zur Herstellung einer metallischen Schiebemuffe mit Innenverzahnung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2004455A1 (de) | 1970-10-15 |
GB1292007A (en) | 1972-10-11 |
CA918462A (en) | 1973-01-09 |
DE2004455B2 (de) | 1976-04-08 |
JPS524482B1 (de) | 1977-02-04 |
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