DE3438454C2 - Verfahren zur Herstellung von Kupplungszahnrädern für Getriebe von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kupplungszahnrädern für Getriebe von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einem solchen aus der DE-AS 20 40 413 bekannten Verfahren, welches mit dem in der JP-AS 47-14696 übereinstimmt, wird in einem ersten Verfahrensschritt eine Rohform mit einem sich radial erstreckenden Flansch hergestellt. Dieser erste Ver­ fahrensschritt kann, abhängig von dem Bearbeitungszustand des gewählten Ausgangswerkstückes, mehrere Arbeitsgänge, z. B. Pressen und Fräsen, umfassen, wie es ausführlich in der JP-OS 58-120 433 dargestellt ist. In einem zweiten Verfahrensschritt werden in dem Flansch Anschrägungen vorgesehen, wobei die Gesamtabmessung des Flansches bei diesem Formvorgang nicht verändert wird. In einem dritten Verfahrensschritt werden von den Anschrägungen aus nach oben verlaufende Seitenflächen vorgesehen. Hierfür wird die Rohform in eine Preßvorrichtung eingelegt. Während des Arbeitsganges bewegt sich das aus dem Rohling herausgepreßte Material zwischen der oberen Stirn­ fläche der Matrize und der unteren Fläche des Stempels der Preßvorrichtung radial nach außen, wodurch eine Wandung gebil­ det wird. Der Abwärtsdruck des Stempels wird solange fort­ gesetzt, bis die Stärke der aus dem herausgepreßten Material gebildeten Wand einen vorbestimmten Wert erreicht. An diesem Punkt wird der Abwärtsdruck unterbrochen.

Die Wandung wird in einem weiteren Verfahrensschritt abge­ stanzt und anschließend in einem letzten Verfahrensschritt die umgekehrte Verjüngung ausgebildet.

Insgesamt sind zur Herstellung des fertigen Kupplungszahnrades also insgesamt fünf Verfahrensschritte erforderlich. Das bekannte Verfahren ist daher sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich Kupplungszahnräder für Getriebe von Kraftfahrzeugen mit weniger Aufwand herstellen lassen.

Die Aufgabe wird ausgehend von dem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Kupplungszahnrädern dadurch gelöst, daß ein Werkstück so in das erste Gesenk gedrückt wird, daß der Flansch radial auf eine vorher festgelegte Abmessung verlän­ gert wird und danach das Feinstanzen erfolgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind nur vier Arbeits­ schritte zur Herstellung des Kupplungszahnrades erforderlich. Es kann gegenüber dem aus der DE-AS 20 40 413 bekannten Ver­ fahren also ein Verfahrensschritt eingespart werden, so daß das Verfahren insgesamt weniger aufwendig ist. Dadurch, daß in dem zweiten Verfahrensschritt der Flansch radial auf eine vorher festgelegte Abmessung verlängert und somit die Flansch­ dicke verringert wird, können die Seitenflächen bei dem Fein­ stanzvorgang ausgebildet werden. Da die Ausbildung des Zahn­ formabschnitts durch den Feinstanz- bzw. Feinausformungsprozeß ausgeführt wird, wird die Zahnoberfläche eine Schlichtfläche und die Genauigkeit wird extrem hoch, was besondere Vorteile der Erfindung sind. Es ist nicht erforderlich, wie beim be­ kannten Stand der Technik die Seitenflächen durch einen Preß­ vorgang auszubilden, bei dem das Material zwischen Matrize und Stempel radial nach außen bewegt wird. Aus diesem Grund ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich, bei der Herstellung der Seitenflächen der Zahnform eine Wandung übrig zu lassen, damit die Rohform des Werkstückes nicht bricht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Axialschnitte durch ein Werkstück, an welchem die einzelnen Schritte des Verfahrens verdeutlicht sind,

Fig. 2a den Längsschnitt einer fasenbildenden Vorrichtung,

Fig. 2b eine Teildraufsicht auf ein erstes Gesenk,

Fig. 2c das erste Gesenk in einem vertikalen Teilschnitt,

Fig. 3a eine Keilstanzvorrichtung,

Fig. 3b eine Teildraufsicht auf ein weiteres Gesenk,

Fig. 3c einen Teillängsschnitt einer Plattenhalterung,

Fig. 3d einen Teilquerschnitt der Plattenhalterung,

Fig. 4a in einem linken Halbschnitt eine eine umgekehrte Verjüngung ausbildende Vorrichtung zum Zeitpunkt des Nachuntengehens eines Pressenstößels, im rechten Halbschnitt zum Zeitpunkt des Hochgehens des Pressen­ stößels,

Fig. 4b eine Stempelpositionierungshülse und das Werkstück während des Positionierungsprozesses,

Fig. 4c die Stempelpositionierungshülse und das Werkstück nach Beendigung des Positionierungsprozesses.

Anhand von Fig. 1 wird ein plastischer Kaltbearbeitungs­ prozeß eines ringförmigen Produkts oder eines scheiben­ förmigen Produkts mit Keilzähnen erläutert. Beim Arbeits­ gang I wird ein Werkstück W verwendet, das in Axial­ richtung Stirnflächen 21c und 21e hat, ein Paßloch 21d, eine Umfangsfläche 21f mit Zylinderform und eine Umfangs­ fläche 21b mit konischer Form. Diese Abschnitte werden durch Kaltschmieden oder Warmschmieden eines unter Druck verformbaren Materials, wie einem Kohlenstoffstahl, einem Legierungsstahl oder dergleichen erzeugt. Im vorliegenden Fall hat das Werkstück W eine optimale Rohform im Hinblick auf Fließfähigkeit und dergleichen bezüglich der vorge­ sehenen Endform, die in Massenproduktion in wirtschaft­ licher Weise zu fertigen ist.

Das Werkstück W wird mit der in Fig. 2a gezeigten Anordnung in dem Arbeitsgang II von Fig. 1 so bearbeitet, daß ein zahnförmiger Abschnitt 22a, ein Fasenabschnitt 22b und eine konisch verjüngte Fläche 22c gleichzeitig an der Umfangsfläche 21f mit zylindrischer Form und an der konischen Umfangsfläche 21b durch eine fasenbildende Vorrichtung 30 ausgebildet werden. Die fasenbildende Vorrichtung 30 ist in Fig. 2a gezeigt. Die Fig. 2b und 2c stellen Details dieser Vorrichtung dar. Die fasenbildende Vorrichtung 30 hat eine Aufnahmebasis 31, einen Halter 32 für einen Metallkern, einen Metallkern 33, ein erstes Gesenk 34, einen Stempel 35, eine Ausstoßhülse 36 und eine Vielzahl von Ausstoßstiften 37. Der Stempel 35 und die Ausstoßstifte 37 sind vertikal in einer vorgegebenen Reihenfolge über einen Pressenstößel und einen nicht gezeigten Auswerfzapfen bewegbar. Die Aufnahmebasis 31 ist mit Löchern entsprechend der Vielzahl von Aus­ stoßstiften 37 versehen. Der Halter 32 für den Metall­ kern ist mit den Ausstoßstiften 37 entsprechenden Löchern und mit inneren Öffnungen versehen, in die ein Abschnitt 33a mit kleinem Durchmesser und ein Abschnitt 33b mit großem Durchmesser des Metallkerns 33 passen. Als Folge davon ist der Metallkern 33 stationär festgelegt. Der Metallkern 33 ist mit Basisabschnitten 33a und 33b versehen, die den inneren Öffnungen des Werkstücks W ent­ sprechen. Das Werkstück W ist konzentrisch zum Metallkern 33 angeordnet. Das erste Gesenk 34 ist mit einer inneren Öffnung 34a entsprechend einem Abschnitt der Ausstoßhülse 36 mit großem Durchmesser, einer vorgegebenen Abmessung, und mit einer geraden inneren Öffnung 34c als Fortsetzung von inneren Öffnungen 34b versehen und hat eine ebene Stirnfläche 34d sowie eine Nut 34e mit dreieckiger Querschnittsfläche, die radial im Bereich D1 bis D2 an der ebenen Stirnseite ausgebildet ist. Die Bodenlinie 34f der Nut 34e recht­ winklig zu der Achse ist eine Verlängerung der konischen inneren Öffnung 34b. Der Stempel 35 ist mit einer Preß­ fläche 35a rechtwinklig zur Achse und einer inneren Öffnung 35b mit einem Durchmesser versehen, der einer Außendurch­ messeroberfläche 33a des Metallkerns 33 entspricht. Die Ausstoßhülse 36 ist mit einer inneren Öffnung 36a ver­ sehen, die einem äußeren Durchmesserabschnitt 33a des Metallkerns 33 entspricht, sowie mit äußeren Durchmesser­ abschnitten 36b und 36c, die den inneren Öffnungen 34c und 34a der verschiedenen Durchmesser des ersten Gesenks 34 entsprechen.

Wenn das Werkstück W im Arbeitsschritt I von Fig. 1 auf den Metallkern 33 aufgepaßt und der Stempel 35 in Pfeil­ richtung durch einen nicht gezeigten Pressenstößel nach unten gedrückt wird, wird entsprechend dem Arbeitsschritt II die Stirnfläche 21e des Werkstücks W gegen die Preß­ fläche 35a des Stempels 35 gedrückt, die verjüngte Ober­ fläche 21b auf der anderen Seite mit ihrer Stärke längs der Oberfläche 34b in Axialrichtung zur Fläche 34f recht­ winklig zur Achse des ersten Gesenks 34 verschoben und, bei fortschreitendem Nachuntenschieben des Stempels 35 die Aufweitung bzw. Expansion auf eine vorher festgelegte Ab­ messung bewirkt, während die Nut 34e und die Bodenlinie 34f des dreieckigen Querschnitts rechtwinklig zu der Achse gefüllt werden. In gleicher Weise schreitet die Material­ füllung zwischen der konischen Innenöffnung 34b und dem Metallkern 33a in Axialrichtung fort. Das Material liegt schließlich an der oberen Stirnfläche der Ausstoßhülse 36 an, wodurch der Formvorgang abgeschlossen ist. Der obere Abschnitt 22b, der mit dem Innendurchmesser D1 endet, wird auf diese Weise an dem oberen Endabschnitt des konisch verjüngten Abschnitts ausgebildet, der von der oberen Stirnfläche 34d des ersten Gesenks 34 und der Dreiecksnut 34e auszubilden ist. Weiterhin wird eine konisch verjüngte Fläche 22c mit vorher festgelegter Abmessung am unteren Abschnitt des konisch verjüngten Abschnitts 21b des Werk­ stücks W entsprechend der konischen inneren Öffnung 34b des ersten Gesenks 34 und entsprechend dem Außendurchmesser 33a des Metallkerns 33 gebildet. Wenn das Werkstück W nach dem Arbeitsgang I in die Form nach dem Arbeitsgang II von Fig. 1 gebracht ist, wird als Ergebnis der Stempel 35 angehoben. Anschließend werden die Ausstoßstifte 37 durch den Auswerfzapfen nach oben geschoben. Die Ausstoß­ hülse 36 wird ebenfalls nach oben geschoben. Dementsprechend wird das Werkstück W, das im Arbeitsgang II die vorher festgelegte Form erhalten und die Abschrägung bzw. Fase aufweist, aus dem Metallkern 33 und dem ersten Gesenk 34 heraus­ gedrückt und auf einer Keilstanzvorrichtung für den nächsten Arbeitsgang III positioniert.

Das beim Arbeitsgang II in die vorher festgelegte Form ge­ brachte Werkstück W, das mit der Fase versehen ist, wird in eine Keilzahnform durch Stanzen mit Hilfe der Keilstanz­ vorrichtung 40 von Fig. 3a gebracht, wobei die Keilzahn­ form eine Fläche 23c hat, die abwechselnd parallel zu dem großen Durchmesser 23a und dem kleinen Durchmesser 23b ist. Die Fig. 3b, 3c und 3d zeigen Details der Keilstanzvorrichtung 40.

Die Stanzvorrichtung 40 verwendet ein Feinstanzverfahren, so daß eine Zahnform mit hoher Präzision und hochgenauer Zahnfläche erhalten wird. Die Vorrichtung hat ein weiteres Gesenk 41, einen Gegenhalter 42, einen Stempel 43, einen Platten­ halter 44, einen Ausstoßstift 45, eine Vielzahl von Druck­ stiften 46 und 47 und eine Feder 48. Der Stempel 43 und der Ausstoßstift 45 werden vertikal in festgelegter Reihenfolge durch einen nicht gezeigten Pressenstößel und einen nicht gezeigten Auswerfer bewegt. Die Druckstifte 46 und 47 sorgen dafür, daß der Druck an dem Gegenhalter 42 und dem Plattenhalter 44 durch eine einen hohen Druck erzeugende Vorrichtung an­ liegt, beispielsweise mit Hilfe von Ölhydraulik oder Urethankautschuk, was nicht gezeigt ist.

Das Gesenk 41 hat eine radial ausgesparte Nut 41a mit dreieckigem Querschnitt, die dem Fasenvorsprung 22b mit dem im Arbeitsgang II ausgebildeten Querschnitt entspricht, einen Keilabschnitt 41b mit großem Durchmesser, einen Abschnitt 41c mit kleinem Durchmesser, wechselseitig parallele Zahnflächen 41d und eine innere Öffnung 41e, die dem Abschnitt des Gegenhalters 42 mit großem Durch­ messer entspricht. Der Gegenhalter 42 ist mit einem ver­ jüngten Abschnitt 42a entsprechend dem konisch verjüngten Abschnitt 22c des Werkstücks W beim Arbeitsschritt II, einer Vielzahl von Nuten 42b mit dreieckigem Querschnitt und einer radialen Form, die dem Fasenvorsprung 22b ent­ spricht, einem Keilzahnformabschnitt 42c, der in die Vertikal­ richtung nach dem Aufpassen auf die Keilzahnformabschnitte 41b, 41c und 41d des Gesenks 41 gleitet, und einem Ab­ schnitt 42d mit großem Durchmesser versehen, der die Rolle des Anschlags in Vertikalrichtung entsprechend der inneren Öffnung 41e spielt. Gleichzeitig mit dem Hochsteigen des Pressenstößels wird die Nut mit dreieckigem Quer­ schnitt des Gegenhalters 42 auf eine Höhe mit der der Nut 41a mit dreieckigem Querschnitt des Gesenks 41 durch einen Druckstift 46 gebracht. Der Stempel 43 besteht aus einer Keilzahnform 43a in Passung mit einem Spiel von fast Null bezüglich der Keilzahnformabschnitte 41b, 41c und 41d des Gesenks 41, wobei die Oberfläche 43b der oberen Stirnseite des Werkstücks W entspricht, während der Abschnitt 43c der inneren Öffnung 22g entspricht. Der Plattenhalter 44 ist mit einem inneren Keilzahnform­ abschnitt 44a, der in der Lage ist, in Vertikalrichtung entsprechend dem Keilzahnformabschnitt 43a des Stempels 43 zu gleiten, mit einem V-förmigen Ringvorsprung 44b längs des Zahn­ formabschnitts 44a und einer Druckaufnahmefläche 44c am Druckstift 47 versehen. Beim Arbeitsgang II wird dement­ sprechend der verjüngte Abschnitt 22c des Werkstücks W in die verjüngte innere Öffnung 42a des Gegenhalters 42 eingepaßt. Weiterhin wird der dreieckige Querschnitt 22b des Fasenabschnitts in Übereinstimmung zu dem Abschnitt 41a des Gesenks 41 und dem einen Dreiecksquerschnitt auf­ weisenden Nutenteil des Abschnitts 42b des Gegenhalters 42 gebracht, um die Positionierung zu bewirken. Der Platten­ halter 44 wird nach unten in Richtung der Pfeilmarkierung mit Hilfe des Stempels 43 und der Druckstifte 47 über den nicht gezeigten Pressenstößel geschoben bzw. ge­ drückt, wodurch die obere Stirnseite 22d des Werkstücks W im Arbeitsgang II von Fig. 1 gegen den V-förmigen ringförmigen Vorsprung 44b des Plattenhalters gedrückt wird. Der V-förmige Vorsprung 44b kommt dabei in Eingriff mit dem Abschnitt 22d des Werkstücks W, so daß die Oberfläche des Werkstücks W im Abschnitt 22d von der Preßfläche 43b des Stempels 43 und im Abschnitt 22 von der Fläche 42e des Gegenhalters 42 bedeckt wird, der von dem Druckstift 46 gegen das Werkstück W gedrückt wird. Das Stanzen erfolgt derart, daß man eine vorher festgelegte Keilzahnform erhält, und zwar mit Hilfe der Abschnitte 41b, 41c und 41d des Gesenks 41. Wenn die Keil­ zahnform im Arbeitsgang III von Fig. 1 ausgebildet ist, steigt der Stempel 43 wieder nach oben. Der Gegenhalter 42 wird durch die Druckstifte 46 nach oben geschoben. Wenn er eine vorher festgelegte Position erreicht hat, wird der Ausstoßstift 45 von dem Auswerfer nach oben gedrückt, wodurch das Werkstück W aus dem Gegenhalter 42 entnommen werden kann.

Wie im vorstehenden beschrieben, kann die Form gemäß Arbeitsgang III von Fig. 1 erhalten werden. Bei diesem Arbeitsgang jedoch muß insbesondere, wie in den Fig. 3a, 3b und 3d gezeigt ist, zusätzlich zur Haltekraft des Gegenhalters 42 und des Plattenhalters 44, der mit dem V-förmigen ringförmigen Vorsprung 44b versehen ist, die Einstellung des Schneidspiels auf einen Wert gesetzt werden, der etwas kleiner als 0,1% bis 0,2% der Plattenstärke ist, wodurch die Kompressionsbeanspruchung am Umfang der Schergegend verbessert wird, wobei die abgescherte Fläche ohne Unter­ brechung in dem Keilzahnformabschnitt erhalten werden kann. Die geforderte Keilzahnformgenauigkeit kann deshalb nur mit diesem Arbeitsgang erreicht werden, es ist also möglich, Produkte zu gewinnen, ohne daß eine umgekehrte Verjüngungsform erforderlich ist.

Für das Werkstück W kann somit das Stanzen bzw. Schneiden der Keilzahnform im Arbeitsgang III zufriedenstellend im Hinblick auf die Zahnformgenauigkeit durch das Fein­ stanzen benutzt werden, wobei eine Gegenverjüngung zur Verhinderung des Herausziehens gleichzeitig mit dem Ineinandergreifen nicht erforderlich ist. Wenn jedoch eine umgekehrte Verjüngung benötigt wird, kann die Form­ vorrichtung 50 von Fig. 4a für die umgekehrte Verjüngung benutzt werden.

Diese Vorrichtung 50 ist zusammengesetzt aus einer Auf­ nahmebasis 51, aus einem Metallkernhalter 52, einem Metall­ kern 53, einem nächsten Gesenk 54 mit einer verjüngten Zahnfläche, einer zylindrischen Ausstoßhülse 55, einem Stempel 56, einer Stempelhülse 57 für die Positionierung, einem Stempelgehäuse 58, einem Stempelhülsenanschlag 59 und einer Vielzahl von Ausstoßstiften 60 sowie Schrauben­ druckfedern 61 und 62 mit unterschiedlichen Federkon­ stanten. Der Stempel 56 und das Stempelgehäuse 58 sind vertikal durch den nicht gezeigten Pressenstößel bewegbar. Der Ausstoßstift 60 ist vertikal in einer vorher fest­ gelegten Folge durch einen Auswerferzapfen bewegbar. Die Aufnahmebasis 51 ist mit Löchern versehen, die der Vielzahl von Ausstoßstiften 60 entsprechen. Der Metallkern­ halter 52 hat eine Vielzahl von Löchern, die identisch zu denen der entsprechenden Aufnahmebasis 51 sind, und innere Öffnungen für die Anpassung an einen Abschnitt 53a mit kleinem Durchmesser und einen Abschnitt 53b mit großem Durchmesser des Metallkerns 53, wodurch der Metallkern 53 stationär festgelegt ist. Der Metallkern 53 ist mit einem Basisabschnitt 53a entsprechend der inneren Öffnung 22g des Werkstücks W im Arbeitsschritt III von Fig. 1 versehen. Das Werkstück W ist konzentrisch zu dem Metallkern 53 positioniert. Das Gesenk 54 ist mit einem verjüngten Zahn 54a in gleicher Anordnung wie seine innere Öffnung versehen. Sein Zahnabschnitt besteht aus einer geraden Zahnfußfläche 54b, einer Zahnoberseite 54c und einer verjüngten Zahnseitenflächen 54d, wobei eine innere Öffnung 54f entsprechend einem Abschnitt 55c mit großem Durchmesser an der Ausstoßhülse 55 vorgesehen ist, die einen Abschnitt 55a hat, der dem Abschnitt 22a des Werk­ stücks W entspricht. Weiterhin ist ein Abschnitt 55b vor­ gesehen, der der Zahnfußfläche 54b des Gesenks 54 ent­ spricht. Ein Abschnitt 55c entspricht der inneren Öffnung 54f, ein Abschnitt 55d dem Abschnitt 53a mit kleinem Durchmesser des Metallkerns 53. Dazu gehören der Ausstoß­ stift 60 und eine Fläche 55e, die von der Feder 61 gestützt wird. Bei Führung durch den Keil 54a des Gesenks 54, die innere Öffnung 54f und den Abschnitt 53a mit kleinem Durchmesser des Metallkerns 53 wird eine Vertikalbewegung in Axialrichtung verursacht. In dem Zeitpunkt, in welchem der Stößel nach oben geht, erfolgt eine Halterung durch die Feder 61. Dabei ist der Ab­ schnitt 55a schwimmend an der oberen Stirnseite des Gesenks positioniert.

Der Stempel 56 hat eine Preßfläche 56a, 56b rechtwinklig in Axialrichtung, eine innere konische Öffnung 56c, einen dem Abschnitt 53a des Metallkerns mit kleinem Durchmesser entsprechenden Abschnitt 56d, einen Abschnitt 56e mit kleinem Durchmesser und einen Basisabschnitt 56f.

Die Stempelpositionierhülse 57 ist mit einer inneren Öffnung 57a entsprechend dem Stempelabschnitt 56e mit kleinem Durchmesser, einer Nut 57b zum Unterbrechen in Drehrichtung, einer Federaufnahmefläche 57c und Dreiecks­ nuten 57d versehen, deren Anzahl gleich der der Fasenab­ schnitte 22b des Werkstücks W ist. Die Hülse 57 ist vorher mit dem Keilzahnformabschnitt 54a des Gesenks 54 positioniert. Dementsprechend wird die Keilzahnform des Werkstücks W, die dem Metallkern 53 angepaßt ist, automatisch am Zahnformabschnitt 54a des Gesenks positioniert.

Das Stempelgehäuse 58 ist mit inneren Öffnungen 58a und 58b entsprechend den Abschnitten 56e und 56f des Stempels 56, einer konvexen Nut 58c entsprechend der Nut 57b der Stempelpositionierhülse 57 und mit eine Kante bildenden Abschnitten 58d und 58e versehen. Als Anschlag wird der Stempelhülsenanschlag 59 verwendet, um ein Herausfallen der Stempelhülse zu verhindern. Weiterhin sind die Schraubendruckfedern 61 und 62 vorgesehen, wobei die Federkonstante der Feder 61 einen größeren Wert hat als die Federkonstante der Feder 62. Sie werden zur Positionierung des Keilzahns des Werkstücks W verwendet.

Wenn das Werkstück W das Stanzen bzw. Schneiden der Keil­ zahnform gemäß Arbeitsgang III durchlaufen hat, wird es frei in den Metallkern 53a eingepaßt, wie dies im rechten Halbschnitt von Fig. 4a gezeigt ist, und auf der oberen Stirnseite 55a der Ausstoßhülse 55 positioniert, die durch die Feder 61 schwimmend gehalten ist. Der Stempel 56 und das Stempelgehäuse 58 werden dann in Axialrichtung durch den Pressenstößel, der nicht gezeigt ist, nach unten gedrückt, wodurch der Dreiecksnutabschnitt 57d der Stempelpositionierhülse 57, die vorher mit der Keilzahnform des Gesenks positioniert worden ist, auf dem Fasenabschnitt 22b des Werkstücks W anliegt, wie dies in Fig. 4c gezeigt ist.

Da die Federkonstante der Feder 61, die die Ausstoßhülse 55 schwimmen läßt, größer ist als die der Feder 62 an der Stempelseite, wird eine vollständige Eingriffs­ positionierung vor dem Anliegen der Preßflächen 56a und 56b des Stempels 56 am Werkstück W ausgeführt, beginnend in der Phase, in welcher der dreieckige Nutabschnitt 57d der positionierenden Stempelhülse 57 und der Fasenabschnitt 22b des Werkstücks W mittels der Feder 62 aneinanderliegen, wie dies in Fig. 4b gezeigt ist. Wenn der Druck weiterhin anliegt und die Preßflächen 56a und 56b des Stempels 56 am Werkstück W angreifen, wird der Zahnformabschnitt des Werkstücks W in den Zahnformabschnitt des Gesenks 54 geschoben, während die Feder 61 gestaucht wird. Wenn, wie vorstehend beschrieben, das Eindrücken bzw. Einschieben in die vorher festgelegte Position fortschreitet, werden die wechselseitig parallelen geraden Zahnflächen 23c, die im Arbeitsgang III von Fig. 1 gestanzt bzw. ge­ schnitten sind, mit der sich verjüngenden Zahnfläche 24a, wie dies im Arbeitsgang IV gezeigt ist, durch die Zahn­ fußfläche 54b des verjüngten Zahns 54a des Gesenks und der Zahnoberseite 54c und der Zahnseitenfläche 54e der verjüngten Oberfläche ausgebildet. Wenn dementsprechend die Ausbildung der umgekehrten verjüngten Oberfläche ver­ vollständigt ist, geht der Stößel nach oben. Demzufolge steigen der Stempel 56 und die positionierende Stempel­ hülse 57. Die untere Stirnfläche 55e der Ausstoßhülse 55 wird durch die Vielzahl von Ausstoßstiften 60 und die Feder 61 nach oben gedrückt, wodurch das Werkstück W, das gemäß Arbeitsschritt IV in Fig. 1 bearbeitet worden ist, aus dem Gesenk 54 und dem Metallkern 53 entfernt wird.

Unter Bezugnahme auf das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Herstellungsverfahren sollen nun die Unterschiede gegenüber den bekannten Prozessen erläutert werden. Während bei dem Arbeitsschritt I beim herkömmlichen Verfahren eine Form von nahezu rechteckigem Querschnitt mit vorgegebener Abmessung verwendet wird, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren eine rohe, durch Vereinfachung des fertigen Endquerschnitts erzeugte Oberfläche eingesetzt, so daß dieser Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens eine wirtschaftliche Massenproduktion gestattet. Beim Arbeitsgang II wird beim herkömmlichen Prozeß nur der Fasenvor­ sprung ausgebildet. Demgegenüber wird erfindungsgemäß neben der vorher festgelegten Abmessung gleichzeitig der Fasenvorsprung geformt. Im Arbeitsschritt III wird beim herkömmlichen Prozeß die Zahnform zusammen mit der Schubwand und im Prozeß IV das Stanzen der Schub­ wand anders als der Zahnformabschnitt ausgeführt, während erfindungsgemäß die Bildung der Zahnform nach Arbeits­ gang III zusammen mit der Bildung der Schubwand nicht erforderlich ist und die Zahnform selbst durch den Feinstanzprozeß erreicht wird, so daß bereits hier ein Präzisionsprodukt hergestellt ist.

Bei dem herkömmlichen Arbeitsschritt V muß die Stirn­ fläche der gegenüberliegenden Seite der Fase bzw. Ab­ schrägung maschinell aufgrund des Einflusses eines er­ habenen Grates bearbeitet werden, der zum Zeitpunkt des Stanzens der Schubwand erzeugt wird. Gemäß der Erfindung wird die umgekehrte Verjüngungsform als Bodenform be­ nutzt. Wenn eine Abschrägung der Oberfläche von etwa 0,3 am Zahnformabschnitt der Stirnfläche der gegenüber­ liegenden Seite des Fasenvorsprungs bewirkt wird, können die geringfügigen Grate aufgrund des Feinstanzens auf einem Minimum gehalten werden, so daß eine spanabhebende Bearbeitung nicht erforderlich ist und die kalt ge­ schmiedete Oberfläche benutzt werden kann. Bei der Formvorrichtung 50 für die umgekehrte Verjüngung kann die Positionierung automatisch ausgeführt werden. Die Be­ arbeitbarkeit wird verbessert, da die Automatisierung des Arbeitsgangs möglich ist.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung von Kupplungszahnrädern für Getriebe von Kraftfahrzeugen durch Kaltverformung, bei dem

   • - ein insgesamt rundes, ringförmiges Werkstück (W) mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch (21a) an einem ihrer Enden aus einem durch Druck verformbaren Material hergestellt wird,
   • - das Werkstück (W) in ein erstes Gesenk (34) mit einem Form­ abschnitt gedrückt wird, der eine vorherbestimmte Größe und mehrere radiale Nuten mit dreieckigem Querschnitt aufweist, so daß gleichzeitig das Werkstück (W) mit einem vorherbe­ stimmten Querschnitt und der Flansch (21a) mit Fasenvor­ sprüngen (22a, 22b) versehen wird,
   • - die Fasenvorsprünge (22a, 22b) an dem Flansch (21a) mit einem weiteren Gesenk (41) feingestanzt werden, das eine Zahnform mit vorherbestimmter Größe aufweist, um den Fasen­ vorsprüngen (22a, 22b) eine entsprechende Kupplungszahnform (23a, 23b, 23c) zu geben, und
   • - die feingestanzte Kupplungszahnform (23a, 23b, 23c) in ein nächstes Gesenk (54) gedrückt wird, durch das eine umge­ kehrte Verjüngung an der Kupplungszahnform (24a) gebildet wird, durch die ein unbeabsichtigtes Lösen des Kupplungs­ eingriffs verhindert wird,
2. dadurch gekennzeichnet,

   • - daß das Werkstück (W) so in das erste Gesenk (34) gedrückt wird, daß der Flansch (21a) radial auf eine vorher festge­ legte Abmessung verlängert wird, und danach das Feinstanzen erfolgt.