DK154270B - Smedefremgangsmaade til dannelse af et arbejdsemne bestaaende af to uafhaengigt og af forskellige materialer fremstillede dele. - Google Patents

Description

, DK 154270 B

i 5 Opfindelsen angår en smedefremgangsmåde til dannelse af et arbejdsemne bestående af to uafhængigt og af forskellige materialer fremstillede dele, som før smedningen indgriber i hinanden ved en af et hul og en tap dannet forbindelse, hvilke dele først opvarmes 10 og derefter forbindes med hinanden ved en fælles formændring i en smedesænke.

Ifølge en fra GB patentskrift nr. 1.265.137 kendt fremgangsmåde bliver to på smeltemetallurgisk måde 15 fremstillede dele, nemlig en aksel og et tandhjul, forbundet med hinanden ved smedning, hvorved delene kan bestå af forskellige materialer.

Det er desuden fra GB patentskrift nr. 963.013 kendt, 20 at forbinde en aksel og et hjul af samme materiale kvalitet med hinanden ved en sammenstukning af de dele, der skal forbindes, til dannelse af en formtilslutning til hinanden. I forbindelsesområdet er derved en lokalt begrænset modstandssvejsning mulig, u-25 den at der derved opstår nogen nævneværdig materialeflydning.

En anden fra US patentskrift nr. 3.678.558 kendt fremgangsmåde anviser fremstillingen af gearhjul af 30 to færdigformede dele, hvorved et pulvermetallurgisk fremstillet tandhjul forbindes med et smelternetallurgisk fremstillet tandhjul ved svejsning eller klæbning, uden at tandhjulene derved ændrer deres form.

DK 154270 B

2

Det er desuden fra US patentskrift nr. 3.727.999 kendt til fremstilling af et keglehjul, separat på pulvermetallurgisk måde at fremstille to tilsvarende formede, i hinanden passende ringe og forbinde dem 5 med hinanden. Derved bliver sammensætningen af legeringspulverne tilpasset efter den forskellige påvirkning af de to ringe som dele af det færdige keglehjul. Ringene bliver forbundet med hinanden ved en presningsoperation og kan fortættes yderligere ved en 10 følgende varmesmedning.

Endelig er det fra US patentskrift nr. 3.772.935 kendt, at fremstille arbejdsstykker med forskelligt påvirkede overflader ved, at to forskelligt sammen-15 satte sintermetalandele fyldes ublandet i en form, hvorefter de to pulverlag sammenpresses og sintres.

Opfindelsen har til formål at gøre smedningen af arbejdsemner, der er sammensatte af flere dele, fordel-20 agtig for et bredere anvendelsesområde, især at muliggøre en økonomisk kombination af enkle og komplicerede former til et arbejdsstykke under hensyntagen til forskellige krav til materialeegenskaber.

25 Denne opgave løses ved en fremgangsmåde af den omhandlede art, hvilken fremgangsmåde ifølge opfindelsen er særegen ved, at en af delene er et pulverma-tallurgisk fremstillet formlegeme med et konisk hul og den andel et smeltemetallurgisk formstykke med en 30 med tilsvarende form udført konisk tap, og at formlegeme og formstykke presses sammen under lukningen af de to smedesænken dannende sænkehalvdele, så formstykket helt eller delvist presses ind i formlegemet ligesom et pressestempel.

DK 154270 B

3

Den grundlæggende idé for opfindelsen er således at forbinde et sintret formlegeme og et smeltemetallur-gisk fremstillet formstykke, fortrinsvis af stål el-5 ler stålstøbegods, med hinanden ved en fælles defor-mering i smedesænken under materialeomformning.

Den omhandlede fremgangsmåde anvendes fortrinsvist ved fremstilling af et konisk tandhjul med aksel, 10 hvor det i den øvre sænkehalvdel anbragte og tandhjulets tandkrans dannende formlegeme ved lukningen af smedesænken føres mod det i den nedre sænkehalvdel optagne og tandhjulets aksel dannende formstykke.

15 Nogle udførelsesformer ifølge opfindelsen skal nedenfor beskrives under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et lodret snit gennem smedesænken, 20 fig. 2 viser et aksialsnit gennem et konisk tandhjul med aksel, fig. 3 viser et aksialsnit gennem et pladehjulssegment med aksel, før smedningen, og 25 fig. 4 viser et aksialsnit gennem pladehjulssegmentet ifølge fig. 3, efter smedningen.

Fig. 1 viser et lodret snit gennem en smedesænke, der 30 består af en øvre sænkehalvdel 1 og en nedre sænkehalvdel 2. I en boring 3 i den nedre sænkehalvdel 2 er der anbragt en stålstav, som danner det færdige tandhjuls aksel 4. I sit nedre område 5 er boringens 3 diameter udvidet lidt. Mod den nedre endeflade 6 af

DK 154270B

4 stålstaven 4 ligger udkasteren 7 an. Den øvre sænkehalvdel er vist i to stillinger. Den venstre halvdel i fig. 1 viser udgangsstillingen før smedeslaget, medens den højre halvdel viser slutstillingen efter 5 smedeslaget. Den øvre sænkehalvdel indbefatter en krympering 8, i hvilken den egentlige matrice er anbragt centrisk. Stillingen af de to dele i hinanden sikres ved en på krymperingen fastgjort styreplade 10, hvis indre omfangsflade 11 samtidig tjener som 10 styreflade overfor en tilsvarende styreflade 12 i den nedre sænkehalvdel 2. Akslen 4 er i sit over boringen 3 i den nedre sænkehalvdel udadragende område 13 tilspidset konisk opad. Dens øvre endeflade er støttet mod den nedre endeflade af en centreringsbolt 14. Ho-15 vedet 15 af centreringsbolten 14 er med sin om gangsflade indført i en boring 16 i krymperingen 8 i sænkens lukkeretning (pil P). Den øvre endeflade af hovedet 15 er ved hjælp af en pladefjeder 17 støttet mod undersiden af en boringen 16 udadtil tillukkende 20 dækplade 18. Dækpladen 18 er anbragt i en tilsvarende inddrejning i krymperingen 3 og fastgjort til krymperingen. Af slidmæssige grunde er den centreringsbolten 14 førende del af matricen 9 dannet af en i forhold til matricen særskilt trykring 19.

25 På det koniske område 13 af akslen 4 er påsat en for-sintret tandkrans 20, der har form af en konisk ring. Afbildningen af den højre halvdel af den øvre sænkehalvdel viser, at efter medføringen af den øvre sæn-30 kehalvdel tinder tilsvarende deformering af pladefjederen 17 formindskes højden af den sintrede tandkrans med den på tegningen viste slaglængde i forhold til den på den venstre halvdel viste udgangsstilling. Den dermed forbundne volumenformindskelse modsvarer den

DK 154270B

5 tilstræbte fortætning af tandkransmaterialet. Den dermed forbundne materialeflydning i forbindelse med smedeophedningen bevirker en inderlig forbindelse af tandkransen 20 med akslen 4 i området ved dens ko-5 niske afsnit 13. Før smedningen bringes tandkransen og det øvre område af akslen, fortrinsvis ved induktiv opvarmning, op på en smedetemperatur på 1000-1300°C. Til opnåelse af en blank overflade sker opvarmningen formålstjenligt under beskyttelsesgas.

10 Heroverfor svinger sænkedelenes temperatur tilnærmelsesvis mellem 100 og 300°C. Naturligvis indføres der før hver smedeoperation på sædvanlig måde et smøremiddel ind i sænkessns graverede flade. Smedningen sker ved et enkelt smedeslag. Den valgte lukkede sæn-15 ke forhindrer dannelse af en grat. Efter løftning af den øvre sænkehalvdel 1 bliver det færdige arbejdsstykke fjernet fra den nedre sænkehalvdel 2 ved hjælp af udkasteren 7.

20 Figur 2 viser et andet eksempel på dannelse og deformering af to dele, der sammen danner et konisk tandhjul med aksel. Den venstre halvdel af fig. 2 viser et snit gennem de i hinanden indførte dele inden smedningen, mens den højre halvdel på fig. 2 viser et 25 snit gennem det færdigsmedede arbejdsstykke. Akslen af det omtalte arbejdsstykke består af en smeltema-tallurgisk fremstillet stålstav, og det danner form-stykket som angivet i patentkravene. På den ene ende af skaftet er påsat den pulvermetallurgisk fremstil-30 lede, efter smedningen fortanding udvisende tandkrans, hvilken tandkrans svarer til "formlegemet" som angivet i patentkravene.

Akslens 4 koniske ende 13 er indført i en opad ind-

DK 154270B

6 snævrende konisk boring 28 i tandkransen 20. Ved prøvestykker dannede slibebilleder viser den tegnede, særlig stærkt fortandede forbindelselinje 29, som viser, at forbindelsen mellem delene har stor styrke.

5 Ved forbindelseslinjen 29 i fig. 2 bør det bemærkes, at den fra den indre ansats eller skulder 30 på det færdigsmedede arbejdsstykke forløber vinkelret på den mod skaftet vendte rygflade 31 af tandkransen 20. Et sådant forløb af forbindelselinjen 29 sikrer, at fir-10 bindelseslinjen intetsteds udmunder ved arbejdsstyk kets overflade uden for den indre ansats 30. Derved er mulighederne for dannelse af en overfladeridse i forbindelsesområdet mellem de to dele væsentligt formindsket .

15

Det i fig. 3 før smedningsoparationen viste, af to dele bestående tandsegment med aksel er fig. 4 vist i tilstanden efter smedningen i snit. Udgangsdelene før smedningen er ifølge fig. 3 en aksel 4, hvis konisk 20 af- eller neddrejede ende rager ind i en tilsvarende konisk boring 35 i et rå- eller udgangsemne 36 til det senere tandsegment. Udgangsemnet 36 består af forud presset eller sintret materiale. Akslen 4 er en smeltemetallurgisk fremstillet stålstav. Da forbin-25 delsen mellem de to rådele svarer til den i fig. 2 viste, fremkommer naturligt også i snit en på lignende måde forløbende forbindelseslinie 37. Forbindelseslinien 37 er et snit-slibebillede gennem forbindelsesfladen mellem de to rå-dele, hvis materialer i 30 området af denne forbindelsesflade er svejset uadskilleligt med hinanden. Væsentligt for fremkomsten af en sådan i forhold til længdeaksen af akslen 4 radialt udbuget forbindelseslinie 37 er den i området af de koniske forbindelsesflader af de to rå-dele ud-

DK 154270 B

7 øvede stukningsvirkning.

Claims (2)

1. Smedefremgangsmåde til dannelse af et arbejdsemne bestående af to uafhængigt og af forskellige materia- 5 ler fremstillede dele, som før smedningen indgriber i hinanden ved en af et hul og en tap dannet forbindelse, hvilke dele først opvarmes og derefter forbindes med hinanden ved en fælles formændring i en smedesænke, kendetegnet ved, at en af delene er et 10 pulvermetallurgisk fremstillet formlegeme med et konisk hul og den anden del et smeltemetal lurgisk fremstillet formstykke med en med tilsvarende form udført konisk tap, og at formlegeme og formstykke presses sammen under lukningen af de to smedesænken 15 dannende sænkehalvdele (1, 2), så formstykket helt eller delvist presses ind i formlegemet ligesom et pressestempel.

2. Smedefremgangsmåde ifølge krav 1, hvor der forar- 20 bejdes et konisk tandhjul med aksel, kende tegnet ved, at det i den øvre sænkehalvdel (1) anbragte og tandhjulets tandkrans (20) dannende formlegeme ved lukningen af smedesænken føres mod det i den nedre sænkehalvdel (2) optagne og tandhjulets ak- 25 sel (4) dannende formstykke.