DE4306372C1

DE4306372C1 - Poly-V pulley hub-shaping method - involves pressing a round central mandrel to form cylindrical boss protruding from disc

Info

Publication number: DE4306372C1
Application number: DE19934306372
Authority: DE
Inventors: Udo Friese
Original assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Current assignee: WF Maschinenbau und Blechformtecknik GmbH and Co KG
Priority date: 1993-03-02
Filing date: 1993-03-02
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2013-03-03

Abstract

The method involves removing no swarf from the sheet-metal, which is shaped into a cup (2).It is then pressed round a central mandrel (5) into a cylindrical boss protruding from a disc. The boss is then opened up to accommodate a coaxial shaft. There can be a tool (3) on a main spindle (4) incorporating the mandrel and a chuck (15). A steady (8) opposite the mandrel secures the cup in place, and pressing (9), shaping and thickening rollers are successively brought to bear against it. ADVANTAGE - Simplicity, involving only one operation.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur spanlosen Herstellung einer Nabe eines die Nabe aufweisenden Getriebeteiles gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a method for chipless manufacture of a hub a the hub having transmission part according to the preamble of the main claim.

Als Zahnkränze ausgebildete oder als Riemenscheiben, insbesondere Poly-V-Riemenscheiben, ausgebildete Getriebeteile sind in grobem Umfang im Kraftfahr zeugbau im Einsatz und werden heute ausgehend von einer Ronde vielfach durch Drückverfahren herge stellt. Das Ausbilden der Verzahnungen und/oder der Rillen ist dabei ebenfalls im Druckverfahren mög lich, während der Einbau der erforderlichen Nabe Schwierigkeiten bereitet. Die eigentliche Nabe ist dabei im Bereich der Drehachse ein hülsenförmiges Teil der rotierenden Scheibe, der die Verbindung zu der durchgeschobenen Welle, Achse oder einem Zapfen herstellt.Designed as sprockets or as pulleys, especially poly-V pulleys Gearbox parts are largely used in motor vehicles tooling in use and are based today on of a blank in many cases by pressing poses. Forming the gears and / or the Creasing is also possible in the printing process Lich while installing the required hub Creates difficulties. The real hub is a sleeve-shaped in the area of the axis of rotation Part of the rotating disc that connects to the pushed shaft, axis or a pin manufactures.

Ein solches Bauteil wird beispielsweise in der US-PS 26 96 740 dargestellt und beschrieben.Such a component is used, for example, in the US-PS 26 96 740 shown and described.

Das Herstellen der Nabe eines Getriebeteiles erfolgt dabei im Stand der Technik dadurch, daß ein vorge fertigtes zylindrisches Hülsenteil mit dem Getriebe teil verbunden wird, wobei als Verbindung üblicher weise vier Verfahren eingesetzt werden, nämlich einmal ein Verlöten der beiden Bauteile, ein Ver schweißen der beiden Bauteile, die Verbindung der beiden Bauteile durch Reibschweißen und schließlich ist es möglich, das Getriebeteil auch durch ein Schmiedeverfahren herzustellen.The hub of a gear part is manufactured thereby in the prior art in that a pre Manufactured cylindrical sleeve part with the gear part is connected, being more common as a connection four methods are used, namely once a soldering of the two components, a Ver welding the two components, connecting the both components by friction welding and finally it is possible to use a gear part To produce forging processes.

Die drei erstgenannten Verfahrensweisen haben den Nachteil, daß durch die zwingend erforderliche Wärmebehandlung eine nachteilige Beeinflussung des eigentlichen Getriebeteiles auftritt, wobei - wenn ein Verschweigen erfolgt - ein nachträgliches Be arbeiten der Schweißnaht erforderlich ist. Der Kostenaufwand zur Herstellung der Nabe als Drehteil ist relativ hoch.The first three procedures have the Disadvantage that due to the mandatory Heat treatment adversely affects the actual transmission part occurs, whereby - if there is a silence - a subsequent loading work the weld is required. Of the Cost of manufacturing the hub as a turned part is relatively high.

Der durch die Wärmebehandlung bedingte Verzug des Getriebeteiles muß anschließend wieder durch be stimmte Bearbeitungsverfahren entfernt werden.The delay caused by the heat treatment Gear part must then be again by agreed processing procedures are removed.

Der Ausschußanteil nicht planlaufender Getriebeteile einer solchen Fertigungsstraße ist sehr hoch.The reject percentage of non-running gear parts such a production line is very high.

Der Einsatz geschmiedeter Getriebeteile ist kosten aufwendig und außerdem tritt eine unerwünschte Me tallverhärtung auf, d. h. das Gefüge wird ver ändert, so daß das nachträgliche Aufbringen der Profilierungen des Getriebeteiles, sei es als Zahnkranz, sei es als Rillen für Riemenscheiben, außerordentlich schwierig wird. Schließlich ver zundert die Oberfläche dieses Getriebeteiles, was zusätzliche Bearbeitungsschritte notwendig macht.The use of forged gear parts is expensive complex and also an undesirable me tall hardening on, d. H. the structure is ver changes, so that the subsequent application of Profiling of the gear part, be it as Sprocket, be it as grooves for pulleys, becomes extremely difficult. Finally ver tingles the surface of this gear part what additional processing steps are necessary.

Zusammenfassend ist also festzustellen, daß der bis herige Aufwand, um eine Nabe an einem relativ klei nen Getriebeteil festzulegen, sehr aufwendig ist, daß der Ausschußanteil bei der Fertigung hoch ist und unerwünschte Materialbeeinflussungen auftre ten, die die Lebensdauer des Getriebeteiles beein trächtigen können.In summary it can be said that the up to effort to attach a hub to a relatively small Determining a gear part is very complex, that the percentage of rejects in production is high and undesirable material influences occur that affect the service life of the gear unit can be pregnant.

Aus der Literaturstelle "Blech, Rohre, Profile 1980", Seite 660 ist es bekannt, Außenlamellenträger als Blechformteil herzustellen, wobei diese Außenlamel lenträger in zwei Preßdurchgängen gefertigt werden. Insgesamt sind zur Herstellung eines solchen Außen lamellenträgers 27 Bearbeitungsstufen erforderlich. Sie umfassen 10 Zieh-, 7 Kalibrier-, 2 Abstreck gleitzieh- und 7 Schneidvorgänge sowie 1 Stauchvor gang. Durch die Zieharbeiten wird das Gefüge ausein andergerissen, d. h. das Materialgefüge ermüdet. Außerdem sind Ziehvorgänge üblicherweise mit Unge nauigkeiten verbunden, die sich bei einem Getriebe teil nachteilig auswirken können.From the literature "Sheet metal, pipes, profiles 1980", Page 660 it is known to be outer disk carrier Manufacture sheet metal part, this outer lamella lträger be manufactured in two press passes. Overall, are required to manufacture such an exterior lamellar support 27 processing stages required. They include 10 drawing, 7 calibration, 2 ironing Sliding and 7 cutting processes as well as 1 upsetting process corridor. The structure is separated by the drawing work torn apart, d. H. the material structure is tired. In addition, pulling operations are usually uneven Accuracies associated with a transmission can adversely affect part.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren zu vereinfachen und in einem Ar beitsgang durchzuführen, ohne daß eine unerwünschte Beeinflussung des Materialgefüges des Getriebeteiles eintritt.The invention has for its object that to simplify generic methods and in an Ar carry out passageway without an unwanted Influencing the material structure of the gear part entry.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst.This object underlying the invention will solved by the teaching of the main claim.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in dem Unteranspruch erläutert.An apparatus for performing this method is explained in the subclaim.

Mit anderen Worten ausgedrückt wird im Gegensatz zum Stand der Technik - außer den bereits erwähnten Schmiedeverfahren und Ziehverfahren zur Herstellung des Getriebeteiles - ein einteiliges Getriebeteil erzielt, bei welchem durch entsprechende Drückmaß nahmen aus der um eine axiale Welle umlaufenden Ronde das Getriebeteil bei gleichzeitiger Herstellung der Nabe erzielt wird.In other words, in contrast to State of the art - except those already mentioned Forging and drawing processes for manufacturing of the gear part - a one-piece gear part achieved at which by appropriate pressure took out of the round disk that revolves around an axial shaft the transmission part at the same time Manufacturing the hub is achieved.

Hierbei ist nicht nur erreichbar, daß in einem Ar beitsgang die Nabe des Getriebeteiles hergestellt wird, sondern es ist gleichzeitig möglich, daß gegenüber der Wanddicke der Blechplatine des Ge triebeteiles die Wanddicke der Nabe höher oder größer ist, so daß hier die erforderliche Festigkeit zur Übertragung des Drehmomentes erreicht wird.Here it is not only achievable that in an ar beitsgang manufactured the hub of the gear part , but it is also possible that compared to the wall thickness of the Ge drive part the wall thickness of the hub higher or is larger, so that here the required strength to transmit the torque is reached.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nach folgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in An embodiment of the invention will follow explained below with reference to the drawings. The Drawings show in

Fig. 1 eine aufgespannte Haube in einer Drückvorrichtung, in Fig. 1 a clamped hood in a pushing device, in

Fig. 2 die Verformung der Haube durch Drückrollen, in Fig. 2 shows the deformation of the hood by spinning rollers, in

Fig. 3 die Formung des extra zylindrischen Nabenteils durch Formrollen und in Fig. 3, the formation of the extra cylindrical hub part by forming rollers and in

Fig. 4 das Endverformungsstadium durch Einsatz von Verdickungsrollen zur Erzielung des zylindrischen Nabenteils. Fig. 4 shows the final deformation stage by using thickening rollers to achieve the cylindrical hub part.

In den Figuren ist eine Haube 2 gezeigt, die an einem Werkzeug 3 einer Hauptspindel 4 durch ein zum Werkzeug 3 gehörendes Spannfutter 15 festgelegt ist. Das Werkzeug 3 weist einen in axialer Richtung zentrisch vorspringenden Werkzeugstift 5 auf, der an der Innenseite der eingespannten Haube 2 anliegt oder zur Anlage kommt, wobei an der Außenseite der Haube 2 eiin Vorsetzer 8 anliegt.In the figures, a hood 2 is shown, which is fixed on a tool 3 of a main spindle 4 by a chuck 15 belonging to the tool 3 . The tool 3 has a tool pin 5 projecting centrically in the axial direction, which abuts or comes to rest on the inside of the clamped hood 2 , with a protector 8 resting on the outside of the hood 2 .

Die Ausrichtung der an die Haube 2 anschließenden Flansche 16 und 17, die bei der Darstellung in Fig. 1 parallel zum Werkzeugstift 5 und zur Achse der Hauptspindel 4 verlaufen, ist gleichgültig.The orientation of the flanges 16 and 17 adjoining the hood 2 , which in the illustration in FIG. 1 run parallel to the tool pin 5 and to the axis of the main spindle 4 , is immaterial.

Der in Fig. 1 eingezeichnete Doppelpfeil F₁ verdeutlicht die Bewegungsrichtung von Hauptspindel 4 und Vorsetzer 8 zur Festlegung der Haube 2. The drawn in Fig. 1 double arrow F₁ illustrates the direction of movement of the main spindle 4 and front 8 to fix the hood 2nd

Fig. 2 zeigt, daß durch den Angriff von Drückrollen 9 und 10 die Haube 2 in Richtung auf den zylindrischen Werkzeugstift 5 hin verformt wird, wobei dann durch Einsatz einer in Fig. 3 dargestellten Formrolle 11 die Verformung so weit fortgeführt wird, bis die Haube sich um den Werkzeugstift 5 herumgelegt hat. Hierbei hat sich die Haube 2 teilweise als Ronde 6 an die Oberseite des Werkzeuges 3 angelegt, während der verbleibende Teil der Haube 2 sich gemäß Fig. 3 wellenförmig um den Werkzeugstift 5 gelegt hat. Fig. 2 shows that the attack of spinning rollers 9 and 10, the hood 2 is deformed in the direction of the cylindrical tool pin 5 , with the use of a form roller 11 shown in Fig. 3, the deformation is continued until the hood has wrapped around the tool pin 5 . In this case, the hood 2 has partially applied as a round 6 to the top of the tool 3 , while the remaining part of the hood 2 has waved around the tool pin 5 according to FIG. 3.

Wird nunmehr - wie dies die Fig. 4 zeigt - dieser wellenförmige Bereich um den Werkzeugstift 5 herum durch Verdickungsrollen 12 und 14 zusammengedrückt, erfolgt eine zylindrische Ausbildung des dann als Nabe dienenden Teiles der Haube 2, wobei die Wanddicke dieses zylindrischen Vorsprunges 7 größer sein kann als die Wanddicke der Ronde.If now, as shown in FIG. 4, this undulating region around the tool pin 5 is compressed by thickening rollers 12 and 14 , the part of the hood 2 then serving as a hub is cylindrical, the wall thickness of this cylindrical projection 7 being greater than the wall thickness of the round blank.

Natürlich ist es in diesem Verfahrensbereich möglich, durch Zurückziehen des Vorsetzers 8 ein Ausfließen des Materials zum f reien Ende des Werkzeugstiftes 5 hin zu erreichen, so daß es auch möglich ist, die Wanddicke des zylindrischen Vorsprunges 7 geringer zu gestalten als die Wanddicke der Ronde 6.Of course, it is possible in this area of the process to pull the material 8 towards the free end of the tool pin 5 so that it is also possible to make the wall thickness of the cylindrical projection 7 smaller than the wall thickness of the round blank 6 .

Die Zustellrichtung der Verdickungsrollen 12 und 14 wird durch die Pfeile F₂ in Fig. 4 verdeutlicht.The direction of advance of the thickening rollers 12 and 14 is illustrated by the arrows F ₂ in FIG. 4.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß durch den erfindungsgemäßen Vorschlag ein kostengünstiges Herstellungsverfahren für mit einer Nabe ausge rüstete Getriebeteile geschaffen wird, wobei keine Gefügeveränderungen innerhalb des Getriebeteiles bei seiner Herstellung bedingt werden, gleichzeitig die Möglichkeit gegeben wird, die Wanddicke der Nabe beliebig zu gestalten.In summary it can be stated that the proposal according to the invention an inexpensive Manufacturing process for with a hub equipped gear parts is created, with none Structural changes within the gear part of its manufacture, at the same time the Possibility is given to the wall thickness of the hub to design as you like.

Ausgehend von Fig. 4 der vorstehenden Erläuterungen ist es nunmehr notwendig, den zylindrischen Vor sprung 7 zu öffnen, damit dieser eine Welle oder einen Zapfen aufnehmen kann. Die Öffnung des zylin drischen Vorsprunges 7 kann entweder dadurch er folgen, daß der in Fig. 4 ersichtliche Wulst des zylindrischen Vorsprunges 7 abgeschnitten wird, aber es ist auch möglich, die Stirnwand des zylindrischen Vorsprunges 7 durch Bohrungen od. dgl. zu öffnen, so daß dann die endgültig erzielte Nabe den Wulst auf weist, der zur Festigkeit beiträgt. Anschließend an dieses Herstellungsverfahren kann dann die Bearbei tung der Flansche 16 und 17 für die Gestaltung des Getriebeteiles erfolgen.Starting from Fig. 4 of the above explanations, it is now necessary to open the cylindrical jump 7 before so that it can receive a shaft or a pin. The opening of the cylindrical projection 7 can either follow it by cutting off the bead of the cylindrical projection 7 shown in FIG. 4, but it is also possible to open the end wall of the cylindrical projection 7 through holes or the like that then the hub finally achieved has the bead which contributes to the strength. Following this manufacturing process, the processing of the flanges 16 and 17 for the design of the gear part can then take place.

Claims

1. A process for the non-cutting production of a hub of a gear part comprising the hub from a sheet metal plate, wherein the sheet metal plate is formed into a hood, characterized in that the hood ( 2 ) by pressing around a central tool pin ( 5 ) to one of a Round ( 6 ) in front of standing cylindrical projection ( 7 ) is formed and the cylindrical projection ( 7 ) is then opened to receive a coaxial shaft.

2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by a tool carried by a main spindle ( 4 ) ( 3 ) with a tool pin ( 5 ) and chuck ( 15 ), an opposite of the tool pin ( 5 ) arranged front end ( 8 ), the together with the tool pin ( 5 ) and the chuck ( 15 ) defines a hood ( 2 ) and these successively acting pressure roll ( 9 , 10 ), form rollers ( 11 ) and Ver thickening rollers ( 12 , 14 ).