DE954838C

DE954838C - Werkzeug zur Herstellung von Stirn-, Kegelzahnraedern und aehnlich gezahnten Formkoerpern, insbesondere aus Stahl, durch Kaltverformung

Info

Publication number: DE954838C
Application number: DEK18230A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinz Feldmann; Dipl-Ing Hans Fischer; Erich Happel; Friedrich Vogel
Original assignee: KABEL und METALLWERKE NEUMEYER
Current assignee: KABEL und METALLWERKE NEUMEYER
Priority date: 1953-05-28
Filing date: 1953-05-28
Publication date: 1956-12-20

Description

Werkzeug zur Herstellung von Stirn-, Kegelzahnrädern und ähnlich gezahnten Formkörpern, insbesondere aus Stahl, durch Kaltverformung Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Werkzeuges zur vorteilhaften Durchführung des durch das Patent 899 892 geschützten Verfahrens zur Herstellung von Stirn- und Kegelrädern aus Metall, insbesondere Stahl, ausgehend von aus- oder abgeschnittenen Rohlingen, die durch Kaltpressen zum gezahnten Werkstück oder zu einer Vorform mittels eines Preistempels verformt werden. Es hat sich gezeigt, daß gerade Stahl in kaltem Zustand der vollständigen Ausfüllung der Zahnform der Matrize einen-außerordentlich hohen Verformungswiderstand entgegensetzt, so daß die Herstellung von Zahnrädern mit besonders hoher Genauigkeit, schwierig ist. Der hohe Verformungswiderstand erfordert große Druckkräfte, die eine Überbeanspruchung der Werkzeuge und' damit kurze Standzeiten derselben zur nachteiligen Folge haben.
Zum Warmpressen von Zahnrädern ist bereits ein Werkzeug mit zentralem Verdrängerkörper und konzentrisch um sie verlaufenden Ringwulsten vorgeschlagen worden, um den radialen Werkstofffluß zwecks exakter Zahnbildung zu erhöhen bzw. zu beschleunigen. Ein derart ausgebildetes Werkzeug ist bei Kaltverformung nicht anwendbar, da die hierbei auftretenden spezifischen Drücke zu groß werden, so daß durch die hohe Beanspruchung des Werkzeuges leicht Beschädigungen bzw. Brüche desselben eintreten können.
Abgesehen davon ergeben zentrale Verdrängerkörper in Verbindung mit den konzentrisch dazu angeordneten Ringwulsten bei der Kaltverformung eine erhebliche Reibungserhöhung, so daß - eine exakte Zahnbildung nicht gewährleistet ist.
Gemäß der Erfindung sollen diese Schwierigkeiten durch eine besoüdere Ausbildung des Preßwerkzeuges beseitigt werden. Erreicht wird dies dadurch, daß der den axialen Preßdruck ausübende Stempel an seinem in den Werkstoff eindringenden Stirnende abgesetzt und mit einer schrägen Preßschulter versehen ist, die das Verdrängen des bildsamen Wer#ksloffees beim Preßvorgang in Richtung der Zahnhohlräume des Gesenkes unterstützt. Um beim Preßvorgang ein Hochsteigen des Werkstoffes im Gesenk zu verhüten, wird die äußere, gezahnte Ringzöne des Gesenkes in bekannter Weise durch einen Verschluß abgedeckt. Dieser Verschluß wird durch eine den Preßstempel umgebende Hülse gebildet, in der der Preßstempel unabhängig gleiten kann und die im bzw. vom Untergesenk passend geführt wird. Dadurch, daß der Preßstempel sowohl einen axialen als auch einen radialen Druck auf den Rohling ausübt, wird das Verdrängen des Werkstoffes begünstigt, so daß eine Ausformung der gezahnten Randzone im Untergesenk stattfindet. Auf diese Weise werden Zahnräder von hoher -Maßgenauigkeit erhalten. Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn der Preßstempel an seinem Stirnende mit einem besonderen Führungszapfen versehen wird, der in einer Bohrung des Untergesenkes passend geführt wird.
In der Zeichnung. sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt Abb. i ein Preßwerkzeug zur Herstellung von Zahnrädern, ausgehend von einem ungelochten Rohling, Abb.2 eine Draufsicht auf die Innenform des Untergesenkes in Pfeilrichtung A, Abb. 3 eine abgewandelte Ausführung des Preßwerkzeuges ebenfalls im Längsschnitt, ausgehend von einem gelochten Rohling.
Es bezeichnet i das Untergesenk, welehes mit einer gezahnten Randzone 2 entsprechend dem Profil des herzustellenden Zahnrades versehen -ist. Der Preßstempel 3 gleitet in einer axial beweglidh eingerichteten Hülse 4, die die äußere, gezahnte Randzone 2 des Formraumes des Untergesenkes i während des Preßvorganges abdeckt. Der Preßstempel3 besitzt eine -schräge Preßschulter 3', welche dazu bestimmt ist, die Verdrängung des bildsamen Werkstoffes des in das Untergesenk eingelegten Rohlings 5 in radialer Richtung zu unterstützen. Durch diese Ausbildung des Preßstempels ist die Gewähr gegeben, daß die gezahnte Randzone des Untergesenkes beim Verformen des Rohlings 5 durch den Preßstempel vom Werkstoff voll ausgefüllt wird, so daß Zähne von hoher Genauigkeit erhalten werden.
Das Preßwerkzeug in Abb. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform in Abb. i lediglich dadurch, daß der Preßstempel 3 mit einem Führungszapfen 3" versehen ist, der während des Preßvorganges in einem Führungsring 6 des Untergesenkes i passend geführt wird. Mit Hilfe dieser Einrichtung kann die Maßgenauigkeit der Zahnräder noch gesteigert werden. In das Untergesenk i ist hier ein ungelochter Rohling 5 eingelegt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Werkzeug zur Herstellung von Stirn-, Kegelzahnrädern und ähnlich gezahnten Formkörpern, insbesondere aus Stahl, ausgehend von aus- oder abgeschnittenen Rohlingen, die durch Kaltverformung zum gezahnten Werkstück oder zu einer Vorform mittels eines Preßstempels verformt werden nach Patent 899 892, wobei die gezahnte Ringzone der. Matrize durch einen Gesenkverschluß, vorzugsweise in Form einer Hülse, in deren Bohrung der Preßstempel unabhängig -gleiten kann, abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel (3) an seinem in den Werkstoff eindringenden Stirnende abgesetzt und mit einer schrägen Preßschulter (3') versehen ist.
2. Werkzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, däß der stirnendige Absatz des Preßstempels (3) als Führungszapfen (3") ausgebildet ist, der in einer Bohrung des Untergesenkes (i) geführt ist. In Betracht gezogene Dinckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 128 742; deutsche Patentanmeldung W 3522 Ib/49i (Patent,9i i 692).