DE2144006C3 - Verfahren zur Herstellung von Kegelzahnrädern - Google Patents

Description

spruch I, bestehend aus einer die Verzahnung des Verzahnung nicht erfassen oder beeinträchtigen Kegelstumpfkörpers aufweisenden Matrize und 2° Genau das ist aber der Fall, wenn der Hohlschaft

einem Preßstempel, dadurch gekennzeichnet, daß durch Rück.värts-Napf fließpressen hergestellt wird,

die Matrize (5), wie an sich bekannt, in ihrem wobei die Verzahnung in einer verzahnten Preß-

Boden eine in Richtung der Stempellängsachse büchse gehalten werden müßte.

verlaufende Bohrung (8) aufweist, deren Durch- Man war deshalb gezwungen, die Bohrung anmesser geringer ist als der Stempeldurchmesser 25 schließend an die Kaltumformung durch spanende und daß die Matrizenbohrung (8) an ihrer dem Bearbeitung, beispielsweise durch Bohren, herzustel-Preßstempel (6) zugekehrten Seite eine konisch [en. Dieser Arbeitsgang ist verständlicherweise insbcverlaufende an sich bekannte Fließ-Preß-Schulter sondere bei Zahnrädern mit hohem Schaft sehr lang-(10) aufweist. wierig und teuer.

30 Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Kcgelzahnräder, die aus einem die Verzah-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- nung tragenden Hohlkegelstumpfkörper und einem lung von Kegelzahnrädern, die aus einem die Ver- Hohlschaft bestehen, wesentlich preiswerter herzuzahnung tragenden Hohlkegelstumpfkörper und stellen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß geeinem Hohlschaft bestehen, der sich an die große Ke- 35 maß der Erfindung bei dem eingangs erwähnten Vergelstumpffläche anschließt, bei dem zunächst aus fahren die axiale Bohrung durch Kaltlochen mit Voreinem vollen Rohling der mit einer Verzahnung ver- wärts-Fließpressen hergestellt wird,
sehene Kegelstumpfkörper mit einem sich an die Der wesentliche Vorteil ist, daß es mit Hilfe der große KegeKtumpffläche anschließenden vollen Erfindung gelungen ist, Kegelzahnräder mit Schaft, Schaft erzeugt, darauf die axiale Bohrung hergestellt 40 die eine Innenbohrung aufweisen, spanlos durch und anschließend die Fertigbearbeitung erfolgt. Kaltfließpressen herzustellen. Auf das nachfolgende Derartige Kegelzahnräder finden beispielsweise zeitraubende Herstellen der Innenbohrung durch Verwendung in der Kraftfahrzeugindustrie als Aus- spanende Bearbeitung kann somit verzichtet werden, gleichsseitenräder in Hinterachsgetrieben. Die Boh- £_s j_st zwar bereits bekannt. Rohre aus vollen rung dient hierbei zur Aufnahme der Hinterachswelle 45 Blöcken herzustellen, indem in einer hydraulischen und ist meist mit einer Keilverzahnung versehen. Presse mittels eines Domes aus dem vollen Rohling Für die Herstellung dieser Räder wäre es nahelie- ein Butzen herausgepreßt wird und anschließend das gend gewesen, zunächst den Grundkörper auf kon- Rohr mittels Vorwärts-Fließpressen erzeugt wird, vcntioneile Weise durch Kaltumformung herzustellen Das Lochen des Rohlings kann bei diesem Verfahren und dann die Verzahnung in einem abschließenden 50 nur in der Wärme vorgenommen werden. Würde Arbeitsgang zu pressen. man dieses Verfahren auf kaltem Wege durchführen, Dieses, dem Stand der Technik entsprechende, ginge wegen der in der Schnittebene wirkenden Fertigungsverfahren könnte beispielsweise von einem Schubspannungen der Werkstoffzusammenhang verzylindrischen Rohling ausgehen, der an einer Seite loren und es entstände eine sehr rauhe Oberfläche kegelförmig angestaucht wird und anschließend die 55 (deutsche Patentschrift 167 392).
Innenbohrung durch Napfpressen und Lochen erhält. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung Anschließend wäre dann noch die Verzahnung zu . zur Durchführung des Kaltlochens mit Vorwärtspressen. Mit einem derartigen Verfahren lassen sich Fließpressen, die aus einer die Verzahnung des Kejedoch keine Kegelzahnräder herstellen. gelstumpfkörpers aufweisenden Matritze und einem Um ein vollständiges Ausfüllen der die Verzah- 60 Preßstempel besteht. Gemäß der Erfindung weist die nung tragenden Matrize zu gewährleisten, muß die Matrize, wie an sich bekannt, in ihrem Boden eine in Matrizenform vom kleinen Kcgelzahnraddurchmes- Richtung der Stempellängsachse verlaufende Bc hser ausgehend mit Werkstoff gefüllt werden. Wenn rung auf, deren Durchmesser geringer ist als der man diese Forderung bei der Festlegung einer ferti- Stempeldurchmesser. Weiterhin weist die Matrizengungsgcrcchten Stadienfolge beachtet, so erkennt 65 bohrung an ihrer, dem Preßstempel zugekehrten man, daß die Art und die Reihenfolge der Formän- Seite, eine konisch verlaufende an sich bekannte derung. die vom zylindrischen Rohteil bis zum ferti- Fließ-Preß-Schulter auf.
gen Kegelzahnrad vorgenommen werden müssen, Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, Kegelzahn-

räder mit einer Bohrung in einfacher Weise herzustellen, wobei die konische Flieü-Preß-"Schulter die Standzeit der Matrize erhöht und den Fließpreßvorgang verbessert.

Es ist zwar bekannt, daß Preßmatrizen in ihrem Boden eine Bohrung aufweisen, deren Durchmesser geringer ^:st als der Stempeldurchmesser, während aber die bekannten Bohrungen lediglich zur Aufnahme eines Auswerfers dienen (deutsche Patentschrift 399 892) ist die Bohrung bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug ein Teil der Umformzone und den Erfordernissen dieser Funk1>on entsprechend gestaltet.

Die Erfindung ist an Hand eines in der Figur schem-Uisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der linken Hälfte der Figur ist der Zustand vor Beginn des Lochvorganges, in der rechten Hälfte der Zustand kurz vor der Beendigung des Lochvorganges dargestellt.

Das aus einem Rohling durch Kaltfließpressen hergestellte Vorwerkstück I besteht aus einem eine Verzahnung 4 aufweisenden Kegelstumpfkörper 2 und einen sich an diesen anschließenden Schaft 3. Dieses Vorwerkstück 1 wird in die Matrize S eingelegt, die eine der Verzahnung 4 angepaßte Form aufweist. Eine koaxial zum Preßstempei 6 angeordnete Führungshülse 7 wird sodann auf die Matrize 5 aufgesetzt und umschließt dabei eng den Schaft 3 des Vorwerkstücks und deckt die Öffnung der Matrize 5 ab. Darauf wird der Preßstempel 6 niedergefahren, dessen Durchmesser dem zu erzeugenden ßohrungsdurchmesser des Kegelzahnrades entspricht. Das Materiaholumcn der Innenbohrung fließt dabei in eine im Boden der Matrize 5 befindliche Bohrung 8 und erzeugt einen Zapfen 9, der in einem nachfolgenden Arbeitsgang entfernt wird.

Um den Fließvorgang zu verbessern und um ein Ausbrechen der Kante der Bohrung 8 zu vermeiden, weist die Bohrung 8 eine konische Fließpreßschultcr 10 auf. Der Durchmesser der Bohrung 8 ist geringer als der Durchmesser des Preßstempels 6, da sonst das Material nicht fließen sondern ausbrechen würde. Um die Reibung des Zapfens 9 in der Bohrung 8 gering zu halten, weist die Bohrunü 8 eine Erweiterung !lauf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

.licht beliebig sein können. Unter Beachtung dieser Patentansprüche: Bedingungen gilt für die fertigun^sgerechte Gestaltung der Zwischenstadien folgende Richtlinie: Die

1. Verfahren zur Herstellung von Kegelzahnrä- Zwischenstadie vor der Formung der Verzahnung dem, die aus einem die Verzahnung tragenden 5 muß das Ausfüllen der Matrize vom kleinen Kegel-Hohlkegelstumpfkörper und einem Hohlschaft zahnraddurchmessei her zulassen, d. h. unter andebestehen, der sich an die große Kegelstumpf- rem, daß das Rohteil noch keine Bohrung besitzen fläche anschließt, bei dem zunächst aus einem darf. Besitzt der Rohling eine Bohrung, fließt der vollen Rohling der mit einer Verzahnung verse- Werkstoff von dem in der Bohrung angeordneten hene Kegelstumpfkörper mit einem sich an die io Stempel radial nach außen. Dabei entsteht eine Ausgroße Kegelstumpffläche anschließenden vollen wölbung, die bei einem Nachpressen der Verzahnung Schaft erzeugt, darauf die axiale Bohrung herge- durch Druck auf den großen Kegelzahnraddurchnusstellt und anschließend die Fertigbearbeitung er- ser zu einer Überlappung ausgehend von der Bchfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale rung führt.

Bohrung durch Kaltlochen mit Vorwärts-Fließ- 15 Damit die bereits gepreßte Verzahnung in ihrer

Pressen hergestellt wird. Maßhaltigkeit erhalten bleibt, dürfen Umformungen.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Kaltio- die nach dem Pressen der Verzahnung durchgeführt

chens mit Vorwärts-Fließ-Pressen nach An- werden, mit ihrer Materialbew'egung den Bereich der