DE2848091A1 - Verfahren und vorrichtung zum warmpressen von werkstuecken mit stirnverzahnung, insbesondere stirnzahnraedern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum warmpressen von werkstuecken mit stirnverzahnung, insbesondere stirnzahnraedern

Info

Publication number
DE2848091A1
DE2848091A1 DE19782848091 DE2848091A DE2848091A1 DE 2848091 A1 DE2848091 A1 DE 2848091A1 DE 19782848091 DE19782848091 DE 19782848091 DE 2848091 A DE2848091 A DE 2848091A DE 2848091 A1 DE2848091 A1 DE 2848091A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
die
blank
section
finished workpiece
workpiece
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.)
Withdrawn
Application number
DE19782848091
Other languages
English (en)
Inventor
Joachim Hoffmann
Peter Dr Kassner
Wolfgang Wessel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MOENNINGHOFF GmbH
Original Assignee
MOENNINGHOFF GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MOENNINGHOFF GmbH filed Critical MOENNINGHOFF GmbH
Priority to DE19782848091 priority Critical patent/DE2848091A1/de
Publication of DE2848091A1 publication Critical patent/DE2848091A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/28Making machine elements wheels; discs
    • B21K1/30Making machine elements wheels; discs with gear-teeth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Warmpressen von werkstük-
  • ken mit Stirnverzahnung, insbesondere Stirnzahnrädern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Warmpressen von zylindrischen Werkstücken, die an ihrer Zylinderoberfläche in axialer Richtung ganz oder teilweise gezahnt sind, insbesondere Stirnzahnräder, aus metallischen Werkstoffen, vorzugsweise Stahllegierungen. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Preßvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Das Warmschmieden von Kegelzahnrädern im Gesenk ist aus den DE-ASen 1 048 766 und 1 052 779 bekannt. Die nach diesem Verfahren herstellbaren Werkstücke sind hinsichtlich ihrer Form so ausgelegt, daß eine Gesenkschräge das Freilegen des fertigen Werkstückes ermöglicht. Es wird von einem etwa zylindrischen Rohling aus Stahl ausgegangels, wobei mit einem geringfügigen Materialüberschub gearbeitet wird, so daß nach dem Auffüllen des Gesenkes am äußeren Rand des Werkstückes ein schmaler Grat entsteht, der später entfernt werden muß.
  • Für Werkstücke mit einer Stirnverzahnung wie Stirnzahnräder oder dergleichen ist die Anwendung eines ireßverfahrens in der vorstehend beschriebenen Art bisher nicht bekanntgeworden. Stirnzahnräder werden vielmehr in der weise hergestellt, daß zunächst ein entsprechendes hohteil geschmiedet wird, welches anschließend durch Drehen vorgearbeitet und an dem nachfolgend durch Fräsen oder Stoßen die Verzahnung erzeugt wird. Dieses bekannte Verfahren ist nicht nur wegen des erheblichen Zeit- und Kostenaufwandes unbefriedigend, sondern hat auch im Ilinblick auf die Festigkeit der Verzahnung den Nachteil.
  • daß der Faserverlauf des Werkstoffes durch die eingefrästen Zahnnuten unterbrochen wird und somit die Festigkeit am Zahnfuß geschwächt ist. Außerdem muß des fertige Werkstück so beschaffen sein, daß beim Verzahnungsvor gang ein Auslauf für die Bearbeitungswerkzeuge vorhanden ist. Bei einem Werkstück, bei dem die Stirnverzahnung sich nur über einen Teil der axialen Lunge der Zylinderoberfläche erstreckt, bereitet die erstellung einer Stirnverzahnung Schwierigkeiten, wenn cer nicht verzahnte Abschnitt einen größeren Durchmesser als der verzehnte Abschnitt hat.
  • Die Erfindung will hier Abhilfe schaffen. Sie zielt darauf ab, einen geeigneten Weg anzugeben, der es ermöglicht, zylindrische Werkstücke, die an ihrer Zylinderoberfläche ganz oder teilweise gezahnt sind, einbaufertig oder mit geringem Aufmaß in einem Gesenk fertig zu schmieden bzw.
  • zu pressen.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer die Zahnform enthaltenden Matrize ein erwärm-ter Rohling mit einem Volumen entsprechend dem fertigen Werkstück eingelegt wird, daß dieser Rohling durch einen im Profil mit der Deckfläche des fertigen Werkstückes übereinstimmenden, den Preßraum in der Matrize abschließenden Stempel in einem Arbeitsschub ausgeschmiedet wird und daß das fertige Werkstück durch einen axial beweglichen Unterstempel ausgestoßen wird. Vorzugsweise wird ein im wesentlichen zylindrischer Rohling verwendet.
  • Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß der Werkstoff des auf Schmiedetemperatur erhitzten Rohlings weitgehend in radialer Richtung nach außen in die Zahnlücken der Matrize fließt und diese vom Fußkreis bis zum Kopfkreis auffüllt. Nach diesem Verfahren lassen sich beispielsweise Stirnzahnräder entweder einbaufertig oder mit geringem Aufmaß herstellen, sofern nach dem Harten noch eine geringe Nachbearbeitung durch Schleifen oder Fräsen erwünscht ist. Gegenüber durch Fräsen hergestellte Stiruzahnräder haben die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Stirnzahnräder den großen Vort-ei'~ daß keine Unterbre- chung des Faserverlaufs im Werkstück vorhanden is und folglich bei gleichen Abmessungen und gleichem Werkstoff eine hönere Zahnfußfestigkeit erzielt wird.
  • Zur Durchführung des Verfahrens ist in weiterer kusgestaltung der Erfindung eine Preßvorrichtung vorgesehen, bei der die den Preßraum umschließende patrize aus einem Ringstück besteht, welches in einem unten offenen Matrizenhalter gelagert ist, und bei der den unteren Abschluß des Preßraumes ein mit der unteren Deckfläche des fertigen Werkstückes übereinstimmender Unterstempel bildet, der zum Ausstoßen des Werkstückes axial bewegbar ist.
  • Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann die Matrize auch so ausgestaltet sein, daß sich der Offnungsquerschnitt der Innenverzahnung in Ausstoßrichtung konisch verjüngt. Hierdurch wird auf einfache Weise <Iie Möglich keit geschaffen, die Verzahnung des Werkstückes gleichzeitig mit dem Ausstoßen aus der Matrize zii kalibrieren.
  • Das Verfahren und die Preßvorrichtung eignen sich auch zur Herstellung von zylindrischen Werkstücken, die an ihrer Zylinderoberfläche nur auf einem Teil der axialen Gesamtlänge gezahnt sind. In diesem Fall wird eine Matrize verwendet, die einen unteren Abschnitt mit Innenverzahnung und einen oberen, im Durchmesser größeren Abschnitt mit glatter Wandung aufweist oder umgekehrt, wenn der Durchmesser des Verzahnungsabschnittes größer ist als der des Abschnittes mit der glatten Wandung. Der Abschnitt mit der glatten Wandung kann auch unterschiedliche Durch messer haben. Im letztgenannten Fall wird eine Matrize verwendet, bei der der Abschnitt mit der glatten Wandung einen radial abgestuften Wandungsverlauf hat.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen, auf denen Preßvorrichtungen als Ausführungsbeispeile dargestellt sind, naher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Ausschnitt einer Preßvorrichtung im Bereich der Matrize in einem Axialachnitt mit eingelegtem Rohling, Figur 2 einen Axialschnitt des fertigen Werkstiickes, Figur 3 eine Preßvorrichtung in einer anderen Ausführungsform zur Herstellung von Werkstücken, die aus einem Abschnitt mit gezahnter und einem Abschnitt mit ungezahnter Oberfläche bestehen,und Figur 4 einen Querschnitt eines fertigen Werkstiickes, welches mit Hilfe der Vorrichtung nach Fig. 3 herstellbar ist.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Warmpressen von Zahnrädern mit Stirnverzahnung enthält eine als Ringstück ausgebildete Matrize 1 mit einer innenverzahnung 2, die das Negativ des darin herzustellenden Werkstückes ist.
  • Gelagert ist die Matrize 1 in einem Matrizenhalter 3, welcher ebenfalls ringförmig ausgebildet ist.
  • Den unteren Abschluß des Preßraumes bildet ein axial bewegbarer Unterstempel 4, dessen Kopfteil eine Außenverzahnung 5 entsprechend dem fertigen Werkstjjck aufweist und der mit diesem Kopf axial gleitend in der Matrize 1 geführt ist. Der Unterstempel 4 dient gleichzeitig als Auswerfer des fertigen Werstückes nach beendet ?ffl Preßvorgang.
  • Der Oberstempel 6, der in einen nicht dargestellten Oberstempelhalter der Preßvorrichtung eingesetzt ist, enthält am unteren Ende eine Außenverzahnung entsprechend dem fertigen Werkstück.
  • Für die Elerstellung eines Stirnzahnrades Y, wie es in Fig. 2 abgebildet ist, wird von einem Rohling 8 in einer im wesentlichen zylindrischen Form ausgegangen, dessen größter Durchmesser kleiner ist als dej Kopfkreis-Durchmesser der Innenverzahnung 2 der Matrize 1. Der entzlmderte und auf Dchmiedetemperatur erhitzte Rohling 8 wird auf die Planfläche des Unterstempels 4 augelegt. Da seine Außenabmessungen zweckmäßigerweise njr gelvingfügig kleiner gewählt werden als der Durchmesser des Kopfkreises der Innenverzahnung 2 der Matrize 1 findet beim Einlegen eine selbsttätige Zentrierung des Rohlings 8 innerhalb der Matrize 1 statt.
  • Beim Preßvorgang wird durch den in die Matrize 1 eindringenden Oberstempel 6 der Preßraum vollständig nbgeschlossen, bevor der Oberstempel 6 mit dem Rohling 8 in Berührung kommt.Durch den nachfolgend einsetzenden A1beitsdruck wird der Rohling 8 umgeformt, wobei der Werkstoff überwiegend in radialer Richtung nach außen fließt und die Zahnlücken der Verzahnung 2 der Matrize 1 bis zum Fußkreis derselben füllt. Nach Beendigung des Preßvorganges wird der Oberstempel 6 zurückgefahren und das fertige Werkstück 7 durch den Unterstempel 4 nach oben ausgedrückt.
  • Bei Verwendung einer Matrize 1 mit konischer Verengung zur Oberseite findet mit dem Ausdrücken des Werkstückes 7 gleichzeitig eine zylindrische Kalibrierung der Verzahnung statt.
  • In Fig. 3 ist die Ausgestaltung einer Preßvorrichtung zur Herstellung von Werkstücken in der äußeren Form nach Fig.
  • 4 4 veranschaulicht, also von Werkstücken, bei denen sich die Stirnverzahnung nicht über die ganze axiale Nne der Zylinderoberfläche erstreckt.
  • Bei dieser Vorrichtung ist ebenfalls ein Matrizenhalter 3 vorgesehen, in dem eine als Ringstück ausgebildete Matrize 9 gelagert ist, die nur in ihrem unteren Abschnitt eine Innenverzahnung 10 entsprechend dem Zahnprofil 11 des fertigen Werkstückes 12 aufweist. An den Abschnitt mit der Innenverzahnung 10 schließt sich ein oberer Abschnitt mit glatterinnenwandung 13 an. Der Unterstempel 1/ unter- scheidet sich von dem Unterstempel 4 der Vorrichtung nach Fig. 1 nur durch ein anderes Profil auf seiner Deckfläche.
  • Beim Oberstempel 15 dieser Vorrichtung fehlt im Gegensatz zur Vorrichtung nach Fig. 1 die Außenverzahnung.
  • Den Abschluß des Preßraumes in der Matrize 9 bewirkt bei diesem Oberstempel 15 ein am rückwärtigen Ende befindlicher zalindrischer Ansatz ?G, der während des eigentliches Preßvorganges in der oberen zylindrischen Abschnitt der Öffnung der Matrize 9 gleitet.
  • Wie aus der zeichnerischen Darstellung ferner hervorgeht, ist der Oberstempel 15 an einem Matrizenhalter 17 befestigt, der in seinem unteren Abschnitt haubenartig ausgebildet ist und während de Preßvorganges mit seinem Ringteil 18 auf einem Dornsatz 19 des Matrizenhalters 3 axial beweglich geführt ist.
  • In der Möglichkeit, auch Werkstücke in einer Formgestaltung entsprechend Fig. 4 in einem einzigen Arbeitsvorgang fertigpressen zu können, ist ein weiterer wesentlicher Vorteil es Verfahrens nach der Erfindung zu sehen. Die erforderlichen Preßdrücke bewegen sich im übrigen in den beim bekannten Warmpressen üblichen Grenzein.
  • L e e r s e i t e

Claims (6)

  1. A n 5 p 1 Ü C h e 1. Verfahren zum Warmpressen von zylindrischen Werkstücken, die an ihrer Zylirlderoberfläche in axialer Itich-und ganz oder teilweise gezahnt sind, insbesondere Stirnzahnräder, aus metallischen Werkstoffen, vorzugsweise Stahllegierungen, d a d u r c h g e k e n I1 -z e i c h n e t , daß in einer die Zahnform enthaltenden Matrize ein erwärmter Rohling mit einem Volumen exltsprechend dem fertigen Werkstück eingelegt wird, daß dieser Rohling durch einen im Profil mit der Deckfläche des fertigen-Werkstückes übereinstimmenden, den Preßraum in der Matrize abschließenden Stempel in einem Arbeitsschub ausgeschmiedet wird und daß das fertige Werkstück durch einen axial beweglichen Unterstempel ausgestoßen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen zylindrischer Rohling verwendet wird.
  3. 3. Preßvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Preßraum umschließende Matrize (1, 9) aus einem Ringstück besteht, welches in einem unten offenen Matrizenhalter (3) gelagert ist, und daß den unteren Abschluß des Preßraumes ein mit der unteren Deckfläche des fertigen Werkstiickes (7, 12) übereinstimmender Unterstempel (4, 14) bi rest, der zum Ausstoßen des Werkstückes (7, 12) axial bewegbar ist
  4. 4. Preßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenrlzeich- net, daß der Öffnungsquerschnitt der Innenverzahnung (2) der Patrize (1) in Ausstoßrichtung konisch verjüngt ist.
  5. 5. Preßvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (9) im Bereich des Preßraumes einen unteren Abschnitt mit Innenverzahnung (10) und einen oberen, im Durchmesser größeren Abschnitt mit glatter Wandung (13) aufweist.
  6. 6. Preßvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize im Bereich des Preßraumes einen unteren Abschnitt mit glatter Wandung und einen oberen, im Durchmesser größeren Abschnitt mit Tnnenverzahnung aufweist.
DE19782848091 1978-11-06 1978-11-06 Verfahren und vorrichtung zum warmpressen von werkstuecken mit stirnverzahnung, insbesondere stirnzahnraedern Withdrawn DE2848091A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782848091 DE2848091A1 (de) 1978-11-06 1978-11-06 Verfahren und vorrichtung zum warmpressen von werkstuecken mit stirnverzahnung, insbesondere stirnzahnraedern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782848091 DE2848091A1 (de) 1978-11-06 1978-11-06 Verfahren und vorrichtung zum warmpressen von werkstuecken mit stirnverzahnung, insbesondere stirnzahnraedern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2848091A1 true DE2848091A1 (de) 1980-05-14

Family

ID=6053988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782848091 Withdrawn DE2848091A1 (de) 1978-11-06 1978-11-06 Verfahren und vorrichtung zum warmpressen von werkstuecken mit stirnverzahnung, insbesondere stirnzahnraedern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2848091A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2482883A1 (fr) * 1980-05-21 1981-11-27 Wako Kk Procede de forgeage de precision a matrices closes
US4510788A (en) * 1983-06-21 1985-04-16 Trw Inc. Method of forging a workpiece
DE3718884A1 (de) * 1987-06-05 1988-12-29 K Lange Forschungsgesellschaft Verfahren und werkzeuge zum kalt-, halbwarm- und warmquerfliesspressen von werkstuecken mit genauen verzahnungen aus metall, vorzugsweise stahl
DE19523690A1 (de) * 1995-07-05 1997-01-16 Krupp Ag Hoesch Krupp Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von außenprofilierten Werkstücken
US5732586A (en) * 1996-09-19 1998-03-31 Ford Global Technologies, Inc. Cold extrusion for helical gear teeth
EP1110663A1 (de) * 1999-12-22 2001-06-27 O-Oka Corporation Zahnrad und Verfahren zur Herstellung von Zahnräder
CN110434265A (zh) * 2019-09-17 2019-11-12 哈尔滨工业大学 一种直升机用大模数直齿圆柱齿轮精密锻造冷精整成形方法及其模具

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2482883A1 (fr) * 1980-05-21 1981-11-27 Wako Kk Procede de forgeage de precision a matrices closes
US4510788A (en) * 1983-06-21 1985-04-16 Trw Inc. Method of forging a workpiece
DE3718884A1 (de) * 1987-06-05 1988-12-29 K Lange Forschungsgesellschaft Verfahren und werkzeuge zum kalt-, halbwarm- und warmquerfliesspressen von werkstuecken mit genauen verzahnungen aus metall, vorzugsweise stahl
DE19523690A1 (de) * 1995-07-05 1997-01-16 Krupp Ag Hoesch Krupp Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von außenprofilierten Werkstücken
DE19523690C2 (de) * 1995-07-05 1998-02-26 Plettac Umformtechnik Gmbh & C Verfahren zur Herstellung von Werkstücken mit einer profilierten Außenkontur
US5732586A (en) * 1996-09-19 1998-03-31 Ford Global Technologies, Inc. Cold extrusion for helical gear teeth
EP1110663A1 (de) * 1999-12-22 2001-06-27 O-Oka Corporation Zahnrad und Verfahren zur Herstellung von Zahnräder
CN110434265A (zh) * 2019-09-17 2019-11-12 哈尔滨工业大学 一种直升机用大模数直齿圆柱齿轮精密锻造冷精整成形方法及其模具
CN110434265B (zh) * 2019-09-17 2020-12-25 哈尔滨工业大学 大模数直齿圆柱齿轮精密锻造冷精整成形方法及其模具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3119455C2 (de) Verfahren zum Gesenkschmieden von Werkstücken
DE69830133T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Getrieberades
DE10159776C2 (de) Herstellung eines Gelenkinnenteils
DE2219856B2 (de) Verfahren zum Herstellen von in einem Arbeitsgang geschmiedeten Sinterschmiedewerkstücken
DE2065191A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung eines Schieberkerns fur einen Drehschieber Ausscheidung aus 2009891
DE4313712C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Anbringung einer Profilverzahnung auf einer Welle
DE68904702T2 (de) Verfahren zur herstellung eines ventilschiebers.
DE1577042C2 (de) Stauchwerkzeug zum Fertigformen der vorgeformten Ansatzstucke einer strom linienfarmigen Turbinen oder Ver dichterschaufel
DE2848091A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum warmpressen von werkstuecken mit stirnverzahnung, insbesondere stirnzahnraedern
DE3701703A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von kegelraedern
EP0022155B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Kegelzahnrädern
AT17771U1 (de) Werkzeug und verfahren zur herstellung eines schrägverzahnten sektorzahnrads und zugehöriges schrägsektorzahnrad
DE2953354C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines inneren Gelenkkörpers für ein homokinetisches Gelenk
EP0022154B1 (de) Vorrichtung zum spanlosen Herstellen von metallischen Kegelzahnrädern
WO2004094083A2 (de) Verfahren zur herstellung eines napfförmigen ringteiles mit innenverzahnung, napfförmige vorform und napfförmiges ringteil
DE2157874A1 (de) Verfahren zum Herstellen von schrägverzahnten Rohlingen durch Kaltfließpressen
DE813796C (de) Verfahren zum Kalibrieren von aus einem oder mehreren Stuecken bestehenden geschmiedeten Koerpern
EP2897745B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von rillenbolzen
DE10350152B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers
DE4240613C2 (de) Topfförmiges Werkstück mit einer axialen Innenverzahnung und einer radialen Stirnverzahnung, Verfahren zur Herstellung des Werkstücks und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE523111C (de) Vorrichtung zur Herstellung von Behaeltern mit verdickten Boden- und Randteilen und duenneren, zylindrischen Seitenwaenden
EP0244648A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Zahnrädern
DE1261735B (de) Verfahren und Vorrichtung zum spanlosen Warmherstellen von Zahnraedern durch Warmumformung
DE2452846B2 (de) Werkzeug zum entfernen eines grates in oder an durchbrechungen beliebiger querschnittsform eines werkstuecks
DE1527462C (de) Gesenkformen und Gesenk hierfür

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee