DE703370C

DE703370C - Pressing tool for hot pressing of gears

Info

Publication number: DE703370C
Application number: DE1935S0118612
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-06-09
Filing date: 1935-06-09
Publication date: 1941-03-07

Description

Preßwerkzeug zum Warmpressen von Zahnrädern Die Erfindung betrifft eine besondere Werkzeugausbildung für ein Warmpreßverfahren zur Herstellung von Zähnrädern, insbesondere aus Stahl und legierten Stählen.Pressing tool for hot pressing of gears The invention relates to a special tool training for a hot pressing process for the production of Gear wheels, in particular made of steel and alloy steels.

Zahnräder aus gewöhnlichen oder legierten Stählen werden auch heute noch nahezu ausschließlich durch spanabhebende Bearbeitung hergestellt, obwohl dieses Verfahren kostspielig ist, eine beträchtliche Werkstoffvergeudung bedingt und außerdem Erzeugnisse liefert, die hinsichtlich Faserbildung neuzeitlichen technologischen Anforderungen nicht genügen.Common or alloy steel gears are also used today still produced almost exclusively by machining, although this The process is costly, involves considerable waste of materials, and more Provides products that are technologically advanced in terms of fiber formation Requirements do not meet.

Es ist zwar schon wiederholt vorgeschlagen worden, Zahnräder durch Warmpressen im Gesenk herzustellen. Bei diesen Versuchen hat sich aber gezeigt, daß schwieriger verformbare Metalle, wie Stahl und legierte Stähle, der vollständigen Ausfüllung der Zahnform einen außerordentlich hohen Verformungswiderstand;entgegensetzen, so daß selbst bei Anwendung höchster Druckkräfte je Flächeneinheit die Ausbildung der Zahnform zu wünschen übrig läßt. Der große Kraftverbrauch und die damit zusammenhängende t`berbeanspruchung der Werkzeuge ließen die Wirtschaftlichkeit des Warmpreßverfahrens zweifelhaft erscheinen, so daß von diesem Verfahren bisher nur in Sonderfällen Gebrauch gemacht wurde.While it has been suggested repeatedly to put gears through To produce hot pressing in the die. However, these experiments have shown that more difficult to deform metals, such as steel and alloy steels, of the complete Filling the tooth form has an extraordinarily high resistance to deformation; oppose it, so that even with the application of the highest compressive forces per unit area the training the tooth shape leaves something to be desired. The great power consumption and the related Overuse of the tools made the hot pressing process less economical appear doubtful, so that this method has so far only been used in special cases have been done.

Es ist ferner schon ein Stauch- .oder Hämmerverfahren bekanntgeworden, bei welchem ein Werkzeug verwendet wird, dessen für die Zahnbildung bestimmten Hohlräume nach beiden Seiten des Werkstücks über die fertige Zahnform hinaus verlängert sind, der Werkstoff kann also nach beiden Seiten über die fertige Zahnform hinausfließen. Das Werkstück wird entweder auf beiden Seiten gleichzeitig oder abwechselnd zuerst auf der einen Seite, dann, nach dem Wenden des Gesenks mit dem Werkstück, auf der anderen Seite so lange durch Hammerschläge bearbeitet, bis die Zahnhohlräume des Gesenks vollkommen ausgefüllt sind. Bei der Anwendung eines Hämmcrverfahrens besteht die Notwendigkeit, dem Werkstoff Gelegenheit zumAusweichen zu geben, da bei der Verwendung eines allseitig geschlossenen Gesenks unkontrollierbare Drücke auftreten -würden, die Werkzeug und Presse gefährden. Da bei der spanlosen Verformung durch Hammerschläge der Werkstoff, wenn er dazu Gelegenheit hat, bevorzugt in der zur Richtung des Drucks entgegenesetzten Richtung ausweicht, so kann bei dem' bekannten Verfahren eine genaue Ausfüllung der Zahnform nur durch ein genügend lang fortgesetztes Hämmern auf beiden' Seiten erzielt werden. Einer solchen fortgesetzten Bearbeitung ist aber eine Grenze dadurch gesetzt, daß einerseits der Werkstoff erkaltet und andererseits das Werkzeug unzulässig erhitzt wird. Abgesehen davon, daß die wiederholte Bearbeitung auf beiden Seiten das G'erfahren außerordentlich umständlich macht, muß bei der Fertigbearbeitung des Rohzahnrades der überschüssige Werkstoff auf zwei Seiten durch spanabhebende Werkzeuge entfernt werden.Furthermore, an upsetting or hammering process has become known, in which a tool is used, its cavities intended for tooth formation are extended beyond the finished tooth shape on both sides of the workpiece, the material can flow beyond the finished tooth shape on both sides. The workpiece is either on both sides at the same time or alternately first on one side, then, after turning the die with the workpiece, on the the other side worked with hammer blows until the tooth cavities of the Are completely filled. When using a hammering process the need to give the material the opportunity to evade, since If a die is closed on all sides, uncontrollable pressures occur - would endanger the tool and the press. Since in the non-cutting deformation by Hammer blows the material, if it has the opportunity, preferably in the for Direction of pressure evades the opposite direction, so can with the 'known The only way to accurately fill in the tooth shape is to continue it for a sufficiently long time Hammering can be achieved on both 'sides. Such a continued processing but a limit is set by the fact that on the one hand the material cools and on the other hand, the tool is heated inadmissibly. Apart from the fact that she repeated Machining on both Pages the G'erfahren extremely cumbersome makes, the excess material must be used in the finishing of the raw gear can be removed on two sides by cutting tools.

Zum Unterschied von diesem bekannten Verfahren macht die Erfindung von einem Preßverfahren Gebrauch, bei dem in bekannter Weise der Werkstoff verhindert wird, entgegengesetzt zur Richtung des Preßdruckes längs des Preßstempels zu fließen. Das Erlinderische besteht darin, daß man bei Anwendung eines Preßverfahrens die für die Zahnbildung bestimmten Hohlräume des Gesenkes über die der fertigen Zahnform entsprechenden Abmessungen hinaus in Richtung des Preßdruckes so verlängert, daß der Werkstoff Gelegenheit erhält, in dieser Richtung über die Prehfot-ni hinauszufließen.The invention distinguishes itself from this known method use of a pressing process in which the material prevents it in a known manner is to flow opposite to the direction of the pressing pressure along the ram. The principle of the invention is that when using a pressing process, the Cavities of the die intended for tooth formation over those of the finished tooth shape corresponding dimensions also extended in the direction of the pressing pressure so that the material is given the opportunity to flow over the Prehfot-ni in this direction.

Durch die Erfindung werden die Hindernisse, welche der allgemeinen Anwendung des Warmpreßverfahrens für die Herstellung von Zahnrädern bisher entgegenstanden, beseitigt. Es wird nicht nur eine genaue Ausfüllung der Zahnform erzielt. sondern es Wird auch der Kraftverbrauch und die Abnutzung der Werkzeuge wesentlich vermindert. Gegenüber den bekannten Verfahren, bei denen ein der fertigen Zahnform entsprechendes Gesenk verwendet wird, besteht zwar der Nachteil eines geringen Mehraufwandes an Werkstoff. Diesem unbedeutenden Nachteil steht aber der Vorteil gegenüber, daß eine genaue Ausfüllung der Zahnform mit wesentlich geringerem Kraftaufwand und einer sehr ins Gewicht fallenden Schonung der \Vcrhzcuc erzie=l;. wird. Da die roh geprcl,-ten Zahnräder normalerweise eine spanabliebende Nachbearbeitung erfahren, so fällt die geringe Mehrbearbeitung durch Beseitig ut:g des überschüssigen Zähnewerkstoffs praktisch nicht ins Gewicht.The invention eliminates the obstacles, which of the general The use of the hot pressing process for the production of gears has hitherto been opposed, eliminated. It is not only an exact filling of the tooth shape is achieved. but It also significantly reduces the power consumption and tool wear. Compared to the known methods in which a tooth shape corresponding to the finished Die is used, although there is the disadvantage of a small additional expense Material. This insignificant disadvantage is offset by the advantage that a exact filling of the tooth shape with much less effort and a very significant protection of the \ Vcrhzcuc erzie = l ;. will. Since the raw checked Gears normally undergo post-machining that does not remove chips, so the little additional machining due to the elimination of the excess tooth material practically does not matter.

Gegenüber dein Hämmerverfahren bestellt der Vorteil, daß das Zahnrad durch einen einzigen einfachen Preßvorgang hergestellt und so ein 1Ielirfaclies der Leistung erzielt werden kann wie bei dem Hämmerverfahren, von dem Imstand abgesehen, daß der überschüssige Werkstoff bei dem Verfahren nach der Erfindung nur auf einer Seite durch spanabhebende Bearbeitung entfernt zu werden braucht.The advantage over your hammering process is that the gear wheel produced by a single simple pressing process and thus a 1Ielirfaclies the performance can be achieved as with the hammering process, apart from the ability, that the excess material in the method according to the invention only on one Page needs to be removed by machining.

Die warm gepreßten Zahnradrohlinge werden in bekannter Weise durch ein Kaltziehverfahren auf genaues Maß gebracht. Durch das Kaltziehen wird nicht nur eine große Formgenauigkeit, sondern gleichzeitig auch eine Härtung der Zahnflanken erzielt.The hot-pressed gear blanks are in a known manner by a cold drawing process brought to the exact size. Cold drawing will not only great dimensional accuracy, but also hardening of the tooth flanks at the same time achieved.

In der Zeichnung ist in den Abb. t bis 3 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. t einen Längsschnitt des Werkzeugs mit eingesetztem Rohling.In the drawing, an embodiment is shown in Figs. T to 3 of the invention, namely Fig. t shows a longitudinal section of the tool with inserted blank.

Abli.2 eine Aufsicht des herzustellenden "Zahnrades, Abb.3 einen Längsschnitt des Werkzeugs und des Zahnrades nach beendigtem Preßvorgang.Abli.2 a top view of the "gear to be produced, Fig.3 a longitudinal section of the tool and the gearwheel after the pressing process is complete.

Auf der auf dem Pressentisch ruhenden Grundplatte t ist die mit der Innenverzahnung 3 versehene Preßform 2 befestigt. In dem Hahlraum der Preßform 2 ist auf der Grundplatte I der Einsatz 6 angeordnet, der mit einer der Innenverzahnung 3 der Preßform 2 entsprechenden Außenverzahnung 7 versehen ist. In dem dem Werkstück zugekehrten Ende ist die Verzahnung 7 schräg abgeschnitten, so tlaß der Werkstoff des zu pressenden Stahlblocks in der Verlängerung der Zähne über die fertige Zahnform hinausfließen kann. 5 stellt das mit der Bohrung .f versehene, auf Warmformtemperatur erhitzte Werkstück dar. Der Preßstempel8, der den Dorn 9 aufnimmt, ist mit der Außenverzahnung io versehen, welche die Lücken der Innenverzahnung 3 der Preßform 2 genau ausfüllt. t r stellt den Auswerfer dar, der nach dein Auspressen den Preßformeinsatz 6 anhebt.On the base plate t resting on the press table is the one with the Internal toothing 3 provided compression mold 2 attached. In the cavity of the mold 2 the insert 6 is arranged on the base plate I, with one of the internal teeth 3 of the mold 2 corresponding external toothing 7 is provided. In the the workpiece towards the end facing the toothing 7 is cut off at an angle, so the material tlaß of the steel block to be pressed in the extension of the teeth over the finished tooth shape can flow out. 5 puts the hole .f provided with it at thermoforming temperature heated workpiece. The press ram 8, which receives the mandrel 9, is with the external toothing io provided, which exactly fills the gaps in the internal teeth 3 of the mold 2. t r represents the ejector that lifts the mold insert 6 after it has been pressed out.

Beim Niedergehen des Preßstempels 8 dringt zunächst der Dorn 9 in die Bohrung 4 des runden Stahlblocks 5 ein. Sobald der Preßstempel 8 den Dorn 5 berührt, beginnt der Werkstoff des Blocks in die Lücken der inneren Verzahnung ; der Preßform zu fließen, wobei die genaue Ausfüllung der Zahnlücken der Preßform 2 dadurch wesentlich erleichtert wird, daß der Werkstoff, aus dem die Zähne gebildet werden, infolge der AbschrägIing der äußeren Verzahnung 7 des Preßformeinsatzes 6 in der Richtung der Zähne nach unten «-eiterfließen kann. Nach dem Zurückgehen des Preßstempels 8 bewegt der Auswerfer i t de» Preßformeinsatz 6 nach oben, wobei der fertige Zahnradrohling 12 ausgeworfen wird.When the ram 8 goes down, the mandrel 9 first penetrates the hole 4 of the round steel block 5. As soon as the ram 8 pushes the mandrel 5 touches, the material of the block begins in the gaps of the internal teeth; the mold to flow, with the exact filling of the tooth gaps of the mold 2 is made much easier by the fact that the material from which the teeth are formed due to the chamfering of the external toothing 7 of the die insert 6 can flow further downwards in the direction of the teeth. After going back of the ram 8 moves the ejector i t de »mold insert 6 upwards, with the finished gear blank 12 is ejected.

Nach dem Beizen des Zahnradrohlings wird dieser durch eine Ziehform gestoßen, wobei die gewünschte Genauigkeit der Zahnform und gleichzeitig eine Kalthärtung der Zahnflanken erzielt wird. Die durch die Abschrägung der Außenverzahnung 7 des Preßformeinsatzes 6 entstandenen Verlängerungswülste 1,; werden durch spanabhebende Bearbeitung beseitigt.After pickling the gear blank, it is drawn through a drawing die butted, with the desired accuracy of the tooth shape and at the same time a cold hardening the tooth flanks is achieved. The by the bevel of the external toothing 7 of the Die insert 6 resulting extension beads 1; are made by machining Editing eliminated.

Claims

1>. \ TE2'ZT <1NS1'RUCII: Pressing tool for hot pressing of gears, in which the teeth are generated by a single working stroke of the press ram and the material is prevented, opposite to the direction of the pressing pressure to flow along the ram, characterized in that the Tooth cavities of the die over the dimensions corresponding to the finished tooth shape are also extended in the direction of the pressing pressure, giving the material an opportunity is given to flow beyond the finished tooth shape.