DE2506281A1

DE2506281A1 - Verfahren zur herstellung eines gegabelten werkstuecks durch kaltschmieden

Info

Publication number: DE2506281A1
Application number: DE19752506281
Authority: DE
Inventors: Claude Castellani; Yves Roger
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Renault SAS
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Renault SAS
Priority date: 1974-02-18
Filing date: 1975-02-14
Publication date: 1975-08-21
Also published as: FR2261081A1; GB1474876A; CA1018333A; IT1027468B; US3974677A; DD116772A1; FR2261081B1; BE825283A; JPS50118950A; ES434800A1; TR18481A; SU579865A3

Description

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D.pl.-Inq. W COMAlJSZ Dipl. inq W. FLORACK [hi:. u, ,. U KtJAUF Dr Ic 3., Dipl. Win,.h. In;). A. GERBER - Dipl.-Inti.h B. COHAUSZ

R6gie Nationale des Usines I3.· Februar I975

RENAULT

8 rue Emile Zola

92 Billancourt/Prankrelch

Automobiles PEUGEOT
Avenue de la Grande Armee
F-75OI6 Paris / Frankreich

Verfahren zur Herstellung eines gegabelten Werkstücks durch Kaltschmieden

Die Erfindung betrifft ein verfahren zur Herstellung eines gegabelten Werkstücks durch Kaltschmieden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung des Gabelstücks einer Nabe für eine Kreuzgelenkkupplung (tulipe de l'arbre de transmission), deren Schaft mit der Welle verschweißt wird.

Derartige werkstücke werden bisher durch Warm- oder Halbwarmschmieden hergestellt. Beim Warmschmieden erhält man diese Werkstücke als einstückige Teile oder mit angesetztem Schaft, doch haben die bekannten Verfahren den Nachteil, daß je nach der Schmiedeweise eine mehr oder weniger umfangreiche Bearbeitung des Gabelstücks und des Schaftes erforderlich ist. Darüber hinaus läßt sich mit diesem Verfahren in der Zeiteinheit nur eine verhältnismäßig geringe Anzahl von Werkstücken herstellen.

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U/Be - 2 -

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Beim Halbwarmschmieden kann man eine größere Genauigkeit als beim Warmschmieden erzielen, doch 1st immer noch eine erhebliche Nachbearbeitung erforderlich, da die Oberflächengüte, besonders an den Schrägflächen, oft unzureichend ist. Auch bei diesem Verfahren ist die in der Zeiteinheit herstellbare Stückzahl verhältnismäßig klein.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und ein verfahren anzugeben, mit dem durch eine zweckmäßige Folge von Kaltschmledearbeitsgängen ein Gabelstück hergestellt werden kann, dessen Innen- und Außenflächen keiner Bearbeitung mehr bedürfen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man

a) in einem ersten Arbeitsgang einen Rohling herstellt, dessen Abmessungen ungefähr denjenigen des fertigen Gabelstücks entsprechen und das an der Seite, an der der Schaft vorgesehen ist, über den Umfang eine Abschrägung aufweist;

b) in einem zweiten Arbeitsgang durch Fließpressen mit umgekehrtem bzw. vorwärts gerichtetem Materialfluß die Gabelschenkel und den Schaft vorformt, indem man in der Endfläche an der Seite der herzustellenden Gabelschenkel eine zentrale Aussparung herstellt, die sich mit radialen Aussparungen bis zum Rande der Endfläche erstreckt;

c) in einem dritten Arbeitsgang den Boden und das untere Ende der Seitenflächen aller radialen Aussparungen in der Weise in Richtung des Schaftes zurückpreßt, daß an der der Achse des Gabelstücks benachbarten Seite eine in bezug auf die Achse des Gabelstücks schräge Seitenfläche oder Rampe gebildet wird, die alle radialen Aussparungen des Gabelstücks

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begrenzt und die sich mit einer Fläche, die durch Überschußmaterial gebildet wird, bis zur gegenüberliegenden Seite der Achse erstreckt; und

d) in einem vierten Arbeitsgang das Uberschußmaterial abtrennt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, daß man im dritten Arbeitsgang durch Fließpressen mit vorwärts gerichtetem Materialfluß den Schaft des Gabelstücks formt.

Noch eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, daß man in einem fünften Arbeitsgang ah der Verbindungsstelle zwischen den schrägen Rampen und der Unterseite des Gabelstücks an der Seite des Schaftes des Gabelstücks eine Abschrägung herstellt.

Das im dritten Arbeitsgang gebildete und im vierten Arbeitsgang abgetrennte Uberschußmaterial wird von Grat gebildet.

Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren können werkstücke der genannten Art, die keine oder nur sehr wenig Nachbearbeitung benötigen, mit hohen Stückzahlen in der Zeiteinheit auf mechanischen oder hydraulischen, horizontalen oder vertikalen Mehrstempelpressen hergestellt werden.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen als Ausgangsmaterial verwendeten Stangenabschnitt j

Fig. 2 einen Rohling, wie er nach dem ersten Sehmiedearbeitsgang erhalten wird;

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Fig. 5 einen axialen Schnitt durch das Werkstück nach dem zweiten Schmiedearbeitsgangj

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Werkstück von Fig. j5;

Fig. 5 einen axialen Schnitt durch das werkstück nach dem dritten Schmiedearbeitsgang gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5a einen axialen Schnitt durch das werkstück nach dem dritten Schmiedearbeitsgang gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 einen axialen Schnitt durch das werkstück nach dem vierten Schmiedearbeitsgangj

Fig. 7 einen axialen Schnitt durch das fertige werkstück; Fig. 8 eine Draufsicht auf das Werkstück von Fig. 7;

Fig. 9 eine Darstellung des ersten SchmiedeVorgangs in axialem Schnitt;

Fig. 10 eine Darstellung des zweiten Schmiedevorgangs in axialem Schnitt;

Fig. 11 eine Darstellung des dritten Schmiedevorgangs in axialem Schnitt;

Fig.12 eine Darstellung des vierten Schmiedevorgangs in axialem Schnitt; und

Fig. 15 eine Darstellung des fünften Schmiedevorgangs in axialem Schnitt.

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Das Ausgangsmaterial kann gewalztes oder geschmiedetes Stangenmaterial sein, von dem der Abschnitt 1 (Pig. I) durch Sägen oder Scheren abgetrennt wird.

Der erste Arbeitsgang (Fig. 9) der Kaltsehmiedebearbeitung besteht in einem Preßvorgang, durch den die obere Fläche la des Stangenabschnitts kalibriert und der Schaft durch Herstellung einer sich über den Umfang erstreckenden Abschrägung Ib roh vorgeformt wird.

Im zweiten Arbeitsgang (Fig. 10) wird durch Fließpressen mit umgekehrtem Materiälfluß der Gabelschenkel ic und durch Fließpressen mit vorwärts gerichtetem Materialfluß teilweise der Schaft Id geformt. Der Preßstempel 2 ist an der gegenüberliegenden Seite eng an die wand des Preßwerkzeugs 3 eingestellt, doch muß die Ausdehnung des Preßwerkzeugs 3 unter Last berücksichtigt werden, um zu vermeiden, daß sich ein zu starker Grat zwischen dem Stempel 2 und dem Preßwerkzeug 3 bildet. Ferner ist eine Sicherheitsvorrichtung erforderlich, die verhindert', daß der Preßstempel 2 in das Preßwerkzeug 3 eingeführt werden kann, ohne daß sich ein Stangenabschnitt 1 darin befindet. Wie Fig. 4 zeigt, wird in diesem zweiten Arbeitsgang in der Endfläche la des Rohlings 1, die neben dem herzustellenden Gabelschenkel liegt, eine zentrale Aussparung Ie hergestellt, die sich mit gleichmäßig um die Achse des Werkstücks verteilten radialen Aussparungen If bis zum Rand der Endfläche la erstreckt,

Vor dem dritten Arbeitsgang wird das Werkstück je nach dem verwendeten werkstoff einer Zwischenglühung und einer Phosphatierungsbehandlung unterworfen. Dann werden im dritten Arbeitsgang der Boden und die unteren Enden der Seitenflächen der radialen Aussparungen If in Richtung auf den Schaft Id derart

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zurückgepreßt, daß an der Achse des Werkstücks 1 eine zur Werkstückachse schiefe Seitenfläche oder Rampe lg gebildet wird, die von den Gabelschenkeln Ic ausgeht und sich in Richtung auf den Schaft Id des Werkstücks 1 von der Werkstückachse entfernt. Diese Seitenfläche oder Rampe lg begrenzt alle radialen Aussparungen If an der Seite der Werkstückachse 1 und endet an der gegenüberliegenden Seite der Achse in einer Fläche, die von einer dünnen Wand Überschußmaterial lh gebildet wird.

Der Boden der schiefen Fläche oder Rampe lg wird somit durch Verdrängung von äußerem und innerem Material in Richtung auf den Schaft la gehalten, dessen Länge dadurch begrenzt wird. Diese Verdrängung von innerem Material ist notwendig, um Faltenbildung im mittleren Teil des Werkstücks 1 zu vermeiden. Der Stempel 4 ist im Werkzeug gut geführt, und die erforderliche Fließpreßkraft ist gering.

Das Werkzeug 4, 5 kann aus einem Stück bestehen, ist aber besser aus mehreren Teilen aufgebaut. Es umfaßt die Matrize 5 mit drei Kanälen, die unter einem Winkel von 120° angeordnet sind und deren Breite größer als die Breite der entsprechenden Teile des Stempels 4 ist. Das Spiel zwischen den beiden Bauteilen 4 und 5 bestimmt die Dicke der gebildeten Wand lh, die je nach dem verwendeten Stempel die in Fig. 5 oder 5a dargestellte Form haben kann. In Flg. 5 wird die Wand aus Überschußmaterial lh von einem Grat gebildet. In Fig. 5a ist die Wand lh dünner, aber durch ein dünnes Verbindungsstück Ii mit dem übrigen Teil des Werkstücks 1 verbunden.

Im vierten Arbeitsgang (Fig. 12) wird die Wand oder der Grat lh abgetrennt, um die Endkanten der Rampen Ig vertikal auf Maß zu bringen und das Endmaß "a" für die radiale Abmessung der

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Rampen Ig zu erhalten, indem eine Abschrägung 13 an der Verbindungsstelle zwischen den Rampen Ig und der neben dem Schaft Id des Werkstücks 1 gelegenen Unterseite Ik hergestellt wird. Die Abschrägung IJ dient zur Unterbringung von Material bei der späteren Innenkalibrierung der Rampen Ig mit Hilfe von Kugeln.

In einem fünften Arbeitsgang (Fig. 13) wird die im vierten Arbeitsgang hergestellte Abschrägung Ij seitlich vervollständigt.

Oft ist ein sechster Arbeitsgang notwendig, um vor der Auslieferung des Werkstücks die Gabelschenkel ic zu richten; dieses Richten geschieht durch Ziehen des Außendurchmessers.

Die beste Presse zur kostengünstigen Herstellung des oben beschriebenen Teils ist eine Dreistempel-Schmiedemaschine.

Claims

Ansprüche

1.)Verfahren zur Herstellung eines gegabelten Werkstücks durch Kaltschmieden, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) in einem ersten Arbeitsgang einen Rohling herstellt, dessen Abmessungen ungefähr denjenigen des fertigen Gabelstücks (1) entsprechen und das an der Seite, an der der Schaft (Id) vorgesehen ist, über den Umfang eine Abschrägung (Ib) aufweist;

b) in einem zweiten Arbeitsgang durch Fließpressen mit umgekehrtem bzw. vorwärts gerichtetem Materialfluß die Gabelschenkel (Ic) und den Schaft (Id) vorformt, indem man in der Endfläche an der Seite der herzustellenden Gabelschenkel (Ic) eine zentrale Aussparung (Ie) herstellt, die sich mit radialen Aussparungen (If) bis zum Rande der Endfläche erstreckt;

c) in einem dritten Arbeitsgang den Boden und das untere Ende der Seitenflächen aller radialen Aussparungen (If) in der Weise in Richtung des Schaftes (Id) zurückpreßt, daß an der der Achse des Gabelstücks (1) benachbarte Seite eine in bezug auf die Achse des Gabelstücks (1) schräge Seitenfläche oder Rampe (lg) gebildet wird, die alle radialen Aussparungen (If) des Gabelstücks (1) begrenzt und die sich mit einer Fläche, die durch Überschußmaterial (lh) gebildet wird, bis zur gegenüberliegenden Seite der Achse erstreckt; und

d) in einem vierten Arbeitsgang das Überschußmaterial (lh) abtrennt.

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U/Be

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im dritten Arbeitsgang durch Fließpressen mit vorwärts gerichtetem Materialfluß den Schaft (Id) des Gabelstücks (1) formt.

J>. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem fünften Arbeitsgang an der Verbindungsstelle zwischen den schrägen Rampen (Ig) und der Unterseite (Ik) des Gabelstücks (1) an der Seite des Schaftes (Id) des Gabelstücks (1) eine Abschrägung (Ij) herstellt.

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