FR2524354A1

FR2524354A1 - METHOD FOR MANUFACTURING DENTURE MOTION TRANSMISSION ELEMENT AND ELEMENT THUS OBTAINED

Info

Publication number: FR2524354A1
Application number: FR8205766A
Authority: FR
Inventors: Roger Ragot; Claude Wolf
Original assignee: Equipements Automobiles Marchal SA
Current assignee: Equipements Automobiles Marchal SA
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1983-10-07
Also published as: ES521168A0; DE3311528A1; ES8401870A1; JPS58181451A; FR2524354B1

Abstract

In a method of producing toothed metallic elements for the transmission of motion, in which in a first step of the method a collar is formed on at least one flat outer zone of a blank part of the element for the transmission of motion, which collar is essentially at right angles to the plane of the blank part, the collar is then worked in such a way that a hardened bead or flange results at the outer zone, the mechanical properties of which bead or flange are higher than those of the rest of the blank part, and then a tooth system for the transmission of motion is formed by the cutting-out, punching-out or the like of the bead or flange.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'ELEMENT DE TRANSMISSION DE MOUVE
MENT A DENTURE ET ELEMENT AINSI OBTENU.METHOD FOR MANUFACTURING MOTION TRANSMISSION ELEMENT
MENT TOOTHING AND ELEMENT THUS OBTAINED.

La présente invention a trait à un procédé de fabrication d'éléments de transmission de mouvement à denture, notamment de roues d'engrenages, de crémaillères et analogues. The present invention relates to a method of manufacturing gear transmission elements with teeth, in particular gear wheels, racks and the like.

Pour la fabrication d'éléments métalliques de transmission de mouvement à denture, il est nécessaire d'utiliser des métaux et des alliages présentant une dureté suffisante, étant donné que la denture, qui leur est conférée, sera soumise à un certain nombre de contraintes mécaniques. For the manufacture of metal elements for transmitting motion with teeth, it is necessary to use metals and alloys having sufficient hardness, since the teeth which are imparted to them will be subjected to a certain number of mechanical stresses. .

Pour de tels éléments de transmission, du type roue d'engrenage ou crémaillère, on utilise de préférence des aciers spéciaux ou traités relativement onéreux, ce qui rend leur prix de revient élevé.For such transmission elements, of the gear wheel or rack type, special steels or relatively expensive treated steels are preferably used, which makes their cost price high.

La présente invention se propose d'obvier à cet inconnient grace à un nouveau procédé de fabrication, selon lequel on peut fabriquer ces éléments à partir d'une simple tôle sans caractéristiques mécaniques élevées, en conférant à la zone de l'élément sur laquelle doivent être profilées les dents une dureté plus importante que sur le reste de l'élément. The present invention proposes to obviate this unknown thanks to a new manufacturing process, according to which these elements can be manufactured from a simple sheet without high mechanical characteristics, by conferring on the zone of the element on which must be profiled teeth a greater hardness than on the rest of the element.

L'invention vise plus précisément un procédé de fabrication d'éléments de transmission de mouvement à denture du type roue d'engrenage, crémaillère ou analogue, caractérisé par le fait que l'on forme dans au moins une zone d'extrémité d'une ébauche plane de l'élément de transmission de mouvement avantageusement découpée dans un flan de tale, un collet plié sensiblement à angle droit par rapport au plan de l'ébauche ; que lson soumet ce collet à un écrouissage par martelage de façon à réaliser dans cette zone d'extrémité un bourrelet à caractéristiques mécaniques plus élevées que sur le reste de l'ébauche ; que lton réalise par découpe de ce bourrelet une denture de transmission de mouvement et que l'on soumet éventuellement cette denture à une finition. The invention relates more precisely to a method of manufacturing gear transmission elements with teeth of the gear wheel, rack or similar type, characterized in that one forms in at least one end zone of a planar blank of the movement transmission element advantageously cut from a blank of the sheet, a collar folded substantially at right angles to the plane of the blank; that lson subjects this collar to hammer hardening so as to produce in this end zone a bead with higher mechanical characteristics than on the rest of the blank; that lton realizes by cutting this bead a toothing of transmission of movement and that one possibly subjects this toothing to a finish.

Selon un mode de réalisation préféré du procédé de fabrication selon l'invention, on réalise l'écrouissage au moins en deux passes de r'#rteiage ; pendant l'opération de martelage, l'ébauche est appliq,lée sur une plaque de base fixe tandis que son collet est disposé entre deux contrepièces fixes dont une au moins a sa bordure à une certaine distance du collet de façon à permettre au métal de fluer dans 1 'espace vide pendant l'opération de martelage ; si les dents sont droites, on peut réaliser la phase de découpe des dents à 7'emporte-pièce et/ou la phase de finition des dents avec un emporte-pièce de lissage ; on prévoit un centrage d'indexation angulaire de l'ébauche pendant la phase de découpe et la phase de finition.On peut, par exemple, utiliser,pour former l'ébauche une t8le ayant une résistance à la traction de 35 kg/mm2, de façon à réaliser après l'opération d'écrouissage une zone destinée à la découpe de la denture dans laquelle le 2 métal a une résistance de 65 kg/mm
Dans une première variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, lors de l'opération de martelage, les deux contrepièces sont disposées chacune à une certaine distance du collet, de part et d'autre de celui-ci, de façon que la matière constituant la tale de l'ébauche flue de part et d'autre de la surface moyenne initiale du collet.According to a preferred embodiment of the manufacturing method according to the invention, the work hardening is carried out at least in two passes of r '# rteiage; during the hammering operation, the blank is applied to a fixed base plate while its collar is placed between two fixed parts, at least one of which has its edge at a certain distance from the collar so as to allow the metal to creep into the empty space during the hammering operation; if the teeth are straight, it is possible to carry out the phase of cutting the teeth with a cookie cutter and / or the finishing phase of the teeth with a smoothing cookie cutter; an angular indexing centering of the blank is provided during the cutting phase and the finishing phase. We can, for example, use, to form the blank a sheet having a tensile strength of 35 kg / mm2, so as to achieve after the hardening operation a zone intended for cutting the toothing in which the 2 metal has a resistance of 65 kg / mm
In a first implementation variant of the method according to the invention, during the hammering operation, the two counterparts are each placed at a certain distance from the collar, on either side of the latter, so that the material constituting the tale of the blank flowing on either side of the initial mean surface of the collar.

Dans une seconde variante de mise en oeuvre, lors de l'opération de martelage, la face externe du collet est accolée à une contrepièce. In a second implementation variant, during the hammering operation, the external face of the collar is attached to a counterpart.

Dans une troisième variante de mise en oeuvre de l'ow pération de martelage, la face interne du collet est accolée à une contrepièce. In a third variant of implementation of the hammering operation, the internal face of the collar is attached to a counterpart.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparattront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en se référant au dessin annexé. Other advantages and characteristics of the invention will become apparent on reading the following description given by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawing.

Sur ce dessin
- la figure 1 est une vue en coupe partielle d'une ébauche destinée à former un élément à denture selon l'invention
- la figure 2 est une vue d'une première variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention à partir de l'ébauche de la figure 1
- la figure 3 est une vue en coupe partielle d'une seconde variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, à partir de l'ébauche de la figure 1
- la figure 4 est une vue en coupe partielle d'une troisième variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, à partir de l'ébauche de la figure 1
- la figure 5 est une vue en élévation d'une roue d'engrenage obtenue selon le procédé de l'invention
- la figure 6 est une vue en coupe axiale de la roue d'engrenage de la figure 5
- la figure 7 est une vue partielle en perspective d'une crémaillère obtenue selon le procédé de l'invention.On this drawing
- Figure 1 is a partial sectional view of a blank intended to form a toothing element according to the invention
- Figure 2 is a view of a first variant implementation of the method according to the invention from the blank of Figure 1
- Figure 3 is a partial sectional view of a second variant implementation of the method according to the invention, from the blank of Figure 1
- Figure 4 is a partial sectional view of a third alternative embodiment of the method according to the invention, from the blank of Figure 1
- Figure 5 is an elevational view of a gear wheel obtained according to the method of the invention
- Figure 6 is an axial sectional view of the gear wheel of Figure 5
- Figure 7 is a partial perspective view of a rack obtained according to the method of the invention.

Selon un mode de réalisation du procédé de fabrication d'un élément de transmission de mouvement à denture selon l'invention, on forme sur une ébauche i de tle de dimension sensiblement égale à celle de l'élément, que l'on désire obtenir, un collet d'extrémité 2, que l'on soumet à une opération d'écrouissage par martelage selon la flèche fl de façon à le transformer en un bourrelet d'extrémité écroui dans lequel sera réalisé à l'emporte-pièce une décou- pe de la denture suivie d'une opération de finition avec un emporte-pièce de lissage. According to one embodiment of the method for manufacturing a toothed transmission transmission element according to the invention, a blank i of wire of dimension substantially equal to that of the element that is to be obtained is formed, an end collar 2, which is subjected to a hammering work hardening operation according to the arrow f 1 so as to transform it into a hardened end bead in which a die cut will be made teeth followed by a finishing operation with a smoothing cookie cutter.

Dans la variante de réalisation de l'opération de martelage schématisée sur la figure 2, on place l'ébauche 1 sur une plaque de base 3 fixe, alors que le collet 2 est disposé entre deux contrepièces fixes, dont l'une 4 est accolée au collet 2 tandis que l'autre 5 est disposée à une certaine distance du collet 2. Au martelage, le fluage du métal s'effectue vers la contrepièce 5 pour former le bourrelet 6a. Sur cette figure 2, la position du collet 2 avant le martelage est représentée en traits mixtes. In the variant embodiment of the hammering operation shown diagrammatically in FIG. 2, the blank 1 is placed on a fixed base plate 3, while the collar 2 is disposed between two fixed parts, one of which is joined at the collar 2 while the other 5 is disposed at a certain distance from the collar 2. At hammering, the creep of the metal takes place towards the counterpart 5 to form the bead 6a. In this figure 2, the position of the collar 2 before hammering is shown in phantom.

Dans la variante de réalisation de la figure 3, les contrepièces 4 et 5 disposées de part et d'autre du collet 2 ont une position différente par rapport audit collet elles sont placées à gale distance du collet 2 de façon que la matière puisse fluer des deux côtés de la position initiale du collet pour former un bourrelet 6b. Dans ce bourrelet 6b seront découpées les dents de l'élément de transmission de mouvement final. In the alternative embodiment of FIG. 3, the counterparts 4 and 5 arranged on either side of the collar 2 have a different position relative to said collar, they are placed at equal distance from the collar 2 so that the material can flow two sides of the initial position of the collar to form a bead 6b. In this bead 6b will be cut the teeth of the final movement transmission element.

Dans la variante de réalisation de la figure 4, la contrepièce 5 est accolée à la face interne du collet, alors que la contrepièce 4 est disposée à une certaine distance dudit collet ; de la sorte, la matière flue, au martelage, en direction de la contrepièce 4 pour former un bourrelet 6c, dans lequel seront découpées les dents de 1élément de transmission de mouvement. In the alternative embodiment of FIG. 4, the counterpart 5 is attached to the internal face of the collar, while the counterpart 4 is disposed at a certain distance from said collar; in this way, the material flowing, by hammering, in the direction of the counterpart 4 to form a bead 6c, from which the teeth of the movement transmission element will be cut.

Dans tous les cas, le martelage produit un fluage, qui entraine un écrouissage du métal et une augmentation importante de ses caractéristiques mécaniques. La partie de collet 2 qui flue entre les deux contrepièces remplit l'espace entre celles-ci pour former le bourrelet écroui la formation du bourrelet est de préférence réalisée en deux passes successives de martelage. In all cases, hammering produces a creep, which causes the metal to harden and a significant increase in its mechanical characteristics. The collar portion 2 which flows between the two counterparts fills the space between them to form the hardened bead the formation of the bead is preferably carried out in two successive hammering passes.

Lorsque l'on veut obtenir une roue d'engrenage, telle que celle représentée aux figures 5 et 6, il conviendra d'utiliser des contrepièces de forme cylindrique. Au contraire, lorsque l'on veut obtenir une crémaillère 9 comme représenté sur la figure 7, on utilise des contrepièces 4 et 5 linéaires. When it is desired to obtain a gear wheel, such as that shown in FIGS. 5 and 6, it will be advisable to use counterparts of cylindrical shape. On the contrary, when one wants to obtain a rack 9 as shown in FIG. 7, linear counterparts 4 and 5 are used.

Pour chacun des modes de réalisation spécifiés ci-dessus, on attaque à ltemporte-pièce, lors de la phase de découpe, le bourrelet correspondant de façon à y faire apparaître une denture, après quoi on exécute une opération de finition avec un emporte-pièce de lissage. C'est ainsi qu'on peut obtenir, par exemple, une roue d'engrenage, du type de celle représentée sur les figures 5 et 6 avec une denture périphérique 8 comportant une pluralité de dents 8a et une zone périphérique interne de fluage 8b qui est un reste du bourrelet primitif écroui sur lequel a été découpée la denture 8. On peut également obtenir, comme représenté sur la figure 7, une crémaillère 9 comportant une denture 10 constituée par une pluralité de dents lOa. Pendant les phases de découpe et de finition spécifiées ci-dessus, l'ébauche à collet doit toujours être maintenue par indexage ; à cet effet, la roue 7 comporte centralement une lumière d'in dexage angulaire 7a de forme carrée. For each of the embodiments specified above, the corresponding bead is attacked with a cookie cutter, during the cutting phase so as to reveal teeth thereon, after which a finishing operation is carried out with a cookie cutter. smoothing. Thus it is possible to obtain, for example, a gear wheel, of the type shown in FIGS. 5 and 6 with a peripheral toothing 8 comprising a plurality of teeth 8a and an internal peripheral creep zone 8b which is a remainder of the primitive hardened bead on which the toothing 8 has been cut. It is also possible to obtain, as shown in FIG. 7, a rack 9 comprising a toothing 10 constituted by a plurality of teeth 10a. During the cutting and finishing phases specified above, the collar blank must always be maintained by indexing; for this purpose, the wheel 7 centrally comprises an angular indexing lumen 7a of square shape.

Comme matière constitutive de l'ébauche, on utilise par exemple une ttle d'acier ayant une résistance à la traction de 35 kg/mm2 ; après écrouissage, le bourrelet martelé présente une résistance de 65 kg/mm2, ce qui est suffisant pour assurer le bon comportement mécanique de l'élément fabriqué pendant une longue période d'usage. As the constituent material of the blank, use is made, for example, of a steel rod having a tensile strength of 35 kg / mm 2; after work hardening, the hammered bead has a resistance of 65 kg / mm2, which is sufficient to ensure the good mechanical behavior of the element produced during a long period of use.

I1 est bien entendu que les modes de réalisation ci-dessus décrits n'ont aucun caractère limitatif et pourront donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. It is understood that the embodiments described above have no limiting nature and may give rise to any desirable modifications, without departing from the scope of the invention.

Claims

1 - Method of manufacturing a metal element for transmitting movement with teeth, characterized in that one forms in at least one end region of a plane blank (1) of the movement transmitting element, a collar (2) folded substantially at right angles to the plane of the blank (1); that this collar (2) is subjected to hammering so as to produce in this end zone a bead (6a, ób, 6c) work hardened having higher mechanical characteristics than on the rest of the blank (1) ; and that a movement transmission toothing (8, 10) is produced by cutting out this bead.

2 - Method according to claim 1, characterized in that one obtains the blank (1) by cutting from a blank of tale.

3 - Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the teeth obtained by cutting are subjected to a finish.

4 - Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that one performs the work hardening in at least two hammering passes.

5 - Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that, during the hammering operation, the blank is applied (1) on a fixed base plate (3), while its collar (2 ) is arranged between two fixed counterparts (4, 5), at least one of which has its edge at a certain distance from the collar (2).

6 - Method according to one of claims 1 to 5, for producing an element with straight teeth, characterized in that the teeth are cut (8a, lOa) in the bead by means of a cookie cutter.

7 - Method according to one of claims 1 to 6, for producing an element with straight teeth, characterized in that one carries out the finishing phase of the teeth (Sa, lOa) by means of a cookie cutter smoothing piece.

8 - Method according to claim 3, characterized in that there is provided a centering (7a) for indexing the blank during the cutting phase and the finishing phase.

9 - Method according to claim 5, characterized in that, during the hammering operation, there are two counterparts (4, 5) each at a certain distance from the collar (2), on either side of this one.

10 - Process according to claim 5, characterized in that, during the hammering operation, a counter piece is placed against one of the faces of the collar (2).

ll - Metal element for transmitting movement with teeth, in particular a gear wheel or racks characterized in that it is obtained by the method according to one of claims 1 to 10.