FR2600274A1

FR2600274A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SPROCKETS OF WHICH THE EDGE OF ATTACK OF THE TEETH SHAPES A ANGLE WITH A SHARP EDGE

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Publication number: FR2600274A1
Application number: FR8608788A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1987-12-24
Anticipated expiration: 2006-06-18
Also published as: FR2600274B1; DE3779495D1; EP0250312A1; EP0250312B1; JP2554334B2; DE3779495T2; ES2031917T3; JPS6357117A

Abstract

PROCEDE CARACTERISE EN CE QUE L'ON REALISE UNE EBAUCHE DE PIGNON, ON SOUMET LES DENTS DE CETTE EBAUCHE A UNE PREMIERE OPERATION DE MATRICAGE AYANT POUR EFFET DE FORMER SUR CE BORD D'ATTAQUE 3 UNE PREMIERE FACE INCLINEE PAR RAPPORT A L'AXE X-X DE LA DENT, CETTE PREMIERE FACE ETANT SECANTE DU PLAN MEDIAN DE LA DENT A OBTENIR, ON SOUMET LES DENTS A UNE SECONDE OPERATION DE MATRICAGE AYANT POUR EFFET DE FORMER, SUR CE BORD D'ATTAQUE, UNE SECONDE FACE INCLINEE PAR RAPPORT A L'AXE ET OPPOSEE PAR RAPPORT A LA PREMIERE, CETTE SECONDE FACE ETANT SECANTE DU PLAN MEDIAN DE LA DENT A OBTENIR ET ON SOUMET ENFIN LES DENTS A UNE TROISIEME OPERATION DE MATRICAGE AGISSANT SIMULTANEMENT SUR LES PREMIERE ET SECONDE FACES AINSI FORMEES.PROCESS CHARACTERIZED IN THAT WE MAKE A BLADE OF A PINION, THE TEETH OF THIS BLANK IS SUBJECTED TO A FIRST DIE-FORGING OPERATION HAVING THE EFFECT OF FORMING ON THIS LEADING EDGE 3 A FIRST FACE INCLINED WITH RESPECT TO AXIS XX OF THE TEETH, THIS FIRST FACE BEING SECAN OF THE MEDIAN PLANE OF THE TEETH TO BE OBTAINED, THE TEETH IS SUBJECTED TO A SECOND FORGING OPERATION HAVING THE EFFECT OF FORMING, ON THIS ATTACK EDGE, A SECOND FACE INCLINED WITH RESPECT TO THE TEETH. AXIS AND OPPOSED IN RELATION TO THE FIRST, THIS SECOND FACE BEING SECOND TO THE MEDIAN PLANE OF THE TEETH TO BE OBTAINED AND THE TEETH IS FINALLY SUBJECTED TO A THIRD OPERATION OF DAMAGING ACTING SIMULTANEOUSLY ON THE FIRST AND SECOND SIDES THUS FORMED.

Description

L'invention concerne un procédé pour la réalisation de pignons dont leThe invention relates to a method for producing pinions, the

bord d'attaque desleading edge of

dents forme un angle à arête vive. teeth form a sharp edge angle.

Les pignons de ce type sont,, par exemple, utilisés dans la construction de boites d-e vitesses, le bord d'attaque étant constitué par le bord des dents Sprockets of this type are, for example, used in the construction of gearboxes, the leading edge being constituted by the edge of the teeth

qui est dirigé vers,et qui engrène avec,un autre pignon. which is directed towards, and which meshes with, another pinion.

Ces deux pignons sont mobiles relativement et il est donc important de former sur le bord-d'attaque du pignon 10 considéré un angle à arête vive permettant à ces deux pignons de venir en prise l'un avec l'autre lors de leur These two pinions are relatively mobile and it is therefore important to form on the leading edge of the pinion 10 considered a sharp edge angle allowing these two pinions to engage with each other during their

déplacement relatif.relative displacement.

Jusqu'à présent, ce genre de pignons est réalisé par usinage et sont donc très onéreux. So far, this kind of pinions is produced by machining and are therefore very expensive.

On a également tenté de réaliser ces pignons par matriçage mais cela sans succès car il a été jusqu'à présent impossible d'obtenir des pignons dont les faces du bord d'attaque forment entre elles un angle à arête vive. La présente invention a pour but d'apporter une solution à ce problème et concerne à cet effet un procédé pour la réalisation de pignons dont le bord d'attaque des dents forme un angle à arête vive, caractérisé en ce que l'on réalise une ébauche de pignon, 25 on soumet les dents de cette ébauche à une premiere opération de matriçage ayant pour effet de former, sur ce bord d'attaque,une première face inclinée par rapport à l'axe X-X de la dent, cette première face étant sécante du plan médian de la dent à obtenir, on soumet les dents à une seconde opération de matriçage ayant pour effet de former, sur ce bord d'attaque, une seconde face inclinée 5 par rapport à l'axe et opposée par rapport à la première, cette seconde face étant sécante du plan médian de la dent à obtenir et on soumet enfin les dents à une troisième opération de matriçage agissant simultanément sur les première et seconde faces ainsi formées, afin de 10 constituer le bord d'attaque des dents délimité par deux faces planes formant entre elles un angle à arête vive We have also tried to produce these pinions by die-forging, but that without success because it has so far been impossible to obtain pinions whose faces of the leading edge form between them a sharp edge angle. The object of the present invention is to provide a solution to this problem and to this end relates to a method for producing pinions whose leading edge of the teeth forms a sharp edge angle, characterized in that a gable blank, the teeth of this blank are subjected to a first stamping operation having the effect of forming, on this leading edge, a first face inclined relative to the axis XX of the tooth, this first face being secant from the median plane of the tooth to be obtained, the teeth are subjected to a second stamping operation having the effect of forming, on this leading edge, a second face inclined 5 with respect to the axis and opposite with respect to the first, this second face being secant from the median plane of the tooth to be obtained and finally the teeth are subjected to a third stamping operation acting simultaneously on the first and second faces thus formed, in order to constitute the leading edge of the teeth delimited by two flat faces forming between them a sharp edge angle

situé dans le plan médian de la dent. located in the median plane of the tooth.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, la troisième opération de matriçage est suivie 15 d'une quatrième opération de matriçage intéressant les flancs des dents délimitant les zones inter-dents afin de former des flarncs des dépouilles orientées à l'opposé des According to another characteristic of the invention, the third stamping operation is followed by a fourth stamping operation involving the sides of the teeth delimiting the inter-tooth areas in order to form flanks of the bodies oriented opposite the

sommets à angle vif des bords d'attaque. sharp angles at the leading edges.

Suivant une-autre caractéristique de l'in20 vention, le pignon est réalisé par une opération de découpage, le bord d'attaque à angle vif étant réalisé sur la face du pignon opposée à la face d'attaque lors According to another characteristic of the invention, the pinion is produced by a cutting operation, the leading edge at a sharp angle being produced on the face of the pinion opposite to the leading face during

de l'opération de découpage.of the cutting operation.

L'invention est représentée à titre d'exemples 25 non limitatifs sur les dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation d'un pignon conforme à l'invention dont le bord d'attaque des dents forme un angle à arête vive, - la figure 2 est une coupe partielle suivant 30 AA de la figure 1, - les figures 3, 4, 5 et 6 sont des coupes d'une dent établies suivant A-A de la figure 1 et illustrant les opérations successives subies par cette dent The invention is shown by way of non-limiting examples in the accompanying drawings in which: - Figure 1 is an elevational view of a pinion according to the invention, the leading edge of the teeth forming a sharp edge angle, - Figure 2 is a partial section along AA of Figure 1, - Figures 3, 4, 5 and 6 are sections of a tooth drawn along AA of Figure 1 and illustrating successive operations suffered by this tooth

au cours de la fabrication du pignon. during the production of the pinion.

La présente invention a, en conséquence, pour but la réalisation par matriçage d'un pignon dont The object of the present invention is therefore to produce a pinion, for which

le bord d'attaque des dents forme un angle à arête vive. the leading edge of the teeth forms a sharp edge angle.

Ce pignon 1 comporte ainsi des dents 2 dont le bord d'attaque 3 estNorienté vers une face latérale du pignon, ce bord d'attaque étant délimité (voir figure 6) par deux faces planes 4 et 5 inclinées par rapport à l'axe X-X de la dent et formant entre elles une arête vive 6. L'axe X-X passant par le sommet 6 de la dent est, dans cet exemple, situé dans son plan médian et les deux 10 faces 4 et 5 d'inclinaison identique, sont symétriques This pinion 1 thus comprises teeth 2, the leading edge 3 of which is oriented towards a lateral face of the pinion, this leading edge being delimited (see FIG. 6) by two flat faces 4 and 5 inclined with respect to the axis XX. of the tooth and forming between them a sharp edge 6. The axis XX passing through the apex 6 of the tooth is, in this example, located in its median plane and the two faces 4 and 5 of identical inclination, are symmetrical

l'une par rapport à l'autre et forment un angle "C". one with respect to the other and form an angle "C".

La première opération pour la confection de ce pignon consiste à découper une ébauche (non représentée) dans une plaque de métal, cette ébauche de pignon présen15 tant à sa périphérie des ébauches de dents de forme The first operation for making this pinion consists in cutting a blank (not shown) in a metal plate, this blank of pinion having, on its periphery, blanks of shaped teeth.

générale parallélépipédique.general parallelepiped.

Lors de cette opération de découpage fin, la plaque de métal présente un arrondi 7 sur les bords During this fine cutting operation, the metal plate has a rounded 7 on the edges

d'attaque du poinçon de découpage et le bord d'attaque 3 20 des dents sera formé sur la face opposée de l'ébauche. of the cutting punch and the leading edge 3 of the teeth will be formed on the opposite side of the blank.

Après découpage fin de l'ébauche, celle-ci subit une opération de rectification des deux faces & et 9 afin de former des faces parfaitement planes et d'écartement désiré, de façon que cette ébauche ainsi rectifiée puisse After fine cutting of the blank, it undergoes a rectification operation on the two sides & and 9 in order to form perfectly flat faces and desired spacing, so that this blank thus rectified can

subir favorablement les opérations ultérieures de matriçage. favorably undergo subsequent stamping operations.

- La première opération de matriçage consiste (voir figure 3) à former une première face plane inclinée 1D sur l'ébauche de dent, ce matriçage étant tel que cette - The first stamping operation consists (see Figure 3) in forming a first flat face inclined 1D on the tooth blank, this stamping being such that this

face plane 10 est sécante, par sa partie supérieure, de 30 l'axe X-X des dents comprenant leur plan médian. planar face 10 is intersecting, by its upper part, with the axis X-X of the teeth comprising their median plane.

Les dents du pignon subissent alors une seconde opération de matriçage illustrée sur la figure 4, selon laquelle on forme une seconde face 11 inclinée par rapport à l'axe X-X des dents, cette face 11 étant sécante de cet axe X-X de façon que le sommet 12 délimité par les deux faces 10 et 11, soit situé du côté de la face 10. On remarquera que, au cours de cette opération de matriçage de la face 11, la face 10 est légèrement déplacée et déformée et prend une forme concave comme cela est représenté en 101 sur la figure 4. Cela résulte de l'opération de repoussage du métal situé en 13, ce métal étant repoussé, d'une part, vers cette face 10, d'autre part, vers l'intérieur de la dent pour combler parfaitement les parties évidées de la matrice utilisée. 10 Le pignon subit ensuite une troisième opération de matriçage illustrée sur la figure 5, cette troisième opération intéressant simultanément les deux faces 101 et 11 afin de former les deux faces planes 4 et 5 du bord d'attaque 3 de la dent et afin de recentrer l'arête 12 qui devient l'arête 6 située dans le plan médian de la dent contenant l'axe X-X. Cette arête 6 est à angle vif et cela du fait des opérations successives préliminaires illustrées sur les figures 3 et 4 sans lesquelles The teeth of the pinion then undergo a second stamping operation illustrated in FIG. 4, according to which a second face 11 is formed inclined with respect to the axis XX of the teeth, this face 11 being intersecting with this axis XX so that the apex 12 delimited by the two faces 10 and 11, or located on the side of the face 10. It will be noted that, during this stamping operation of the face 11, the face 10 is slightly displaced and deformed and takes a concave shape like this is shown at 101 in FIG. 4. This results from the operation of pushing back the metal located at 13, this metal being pushed, on the one hand, towards this face 10, on the other hand, towards the inside of the tooth to perfectly fill the hollowed out parts of the matrix used. The pinion then undergoes a third forging operation illustrated in FIG. 5, this third operation simultaneously involving the two faces 101 and 11 in order to form the two flat faces 4 and 5 of the leading edge 3 of the tooth and in order to refocus the edge 12 which becomes the edge 6 located in the median plane of the tooth containing the axis XX. This edge 6 is at a sharp angle and this due to the preliminary successive operations illustrated in FIGS. 3 and 4 without which

une telle arête vive ne pourrait être obtenue. such a sharp edge could not be obtained.

Le pignon ainsi obtenu pourvu du bord d'attaque désiré, pourra éventuellement subir une opération complémentaire de matrigage,illustrée sur la figure 6, aSant pour effet de former des angles de dépouille D sur les faces latérales 14 et 15 situées en regard l'une de 25 l'autre des dents, et délimitant entre elles les zones inter-dents. Dans le cas d'une botte de vitesses, ces angles de dépouille D seront destinés à compenser les éventuels défauts de parallélisme des dents des pignons 30 engrenant l'un l'autre, compte tenu par exemple des jeux obligatoires. Lors des opérations successives de matriçage illustrées sur les figures 3, 4, 5 et 6, on met en oeuvte The pinion thus obtained provided with the desired leading edge, may possibly undergo a complementary stamping operation, illustrated in FIG. 6, with the effect of forming draft angles D on the lateral faces 14 and 15 located opposite one on the other side of the teeth, and delimiting between them the inter-tooth areas. In the case of a gear boot, these clearance angles D will be intended to compensate for any defects in the parallelism of the teeth of the pinions 30 meshing with one another, taking account for example of the required clearances. During the successive stamping operations illustrated in FIGS. 3, 4, 5 and 6, one implements

des matrices adaptées à chaque opération et, en particulier, 35 chaque matrice présente des parties mâles adaptées,délimi- dies adapted to each operation and, in particular, each matrix has suitable male parts, delimited

-5 tant les zones inter-dents du pignon et destinées à maintenir le métal constituant ces-dents lors des opérations de matriçage successives. En outre, les parties mâles des matrices délimitant les zones inter5 dents des pignons, sont de largeur réduite d'une opération à l'opération suivante, afin de permettre -5 both the inter-tooth areas of the pinion and intended to maintain the metal constituting these teeth during successive die-forging operations. In addition, the male parts of the dies delimiting the inter-tooth zones of the pinions are of reduced width from one operation to the following operation, in order to allow

l'introduction de la pièce dans la-matrice considérée. the introduction of the part into the matrix considered.

Egalement, dans l'exemple représenté, le bord d'attaque 3 est situé perpendiculairement à une face latérale du pignon. Cependant, toute autre inclinaison pourra être adoptée suivant le genre d'engrenage devant être réalisé, l'arête de ce bord d'attaque pouvant Also, in the example shown, the leading edge 3 is located perpendicular to a lateral face of the pinion. However, any other inclination may be adopted depending on the type of gear to be produced, the edge of this leading edge being able to

également être parallèle à l'axe du pignon. also be parallel to the pinion axis.

Dans les exemples ci-dessus décrits, on a 15 considéré que la zone centrale du pignon est pleine. In the examples described above, it has been considered that the central region of the pinion is full.

Cependant, bien souvent, dans le cas des boites de vitesses, ces pignons sont réalisés sous la forme de couronnes dentées et, dans ce cas, il est prévu conformément à l'invention, de réaliser initialement, éven20 tuellement au cours de l'opération de découpage fin, des perçages dans la zone centrale de l'ébauche, ces perçages servant de moyens de centrage pour le positionnement de l'ébauche au cours des opérations ultérieures et successives de matriçage. Lorsque le pignon 25 est réalisé, on lui fait alors subir une opération de découpage ayant pour effet de réaliser ce pignon sous la forme d'une couronne, comme cela est représenté sur However, very often, in the case of gearboxes, these pinions are produced in the form of toothed rings and, in this case, it is provided in accordance with the invention, to carry out initially, possibly during the operation. fine cutting, holes in the central area of the blank, these holes serving as centering means for positioning the blank during subsequent and successive stamping operations. When the pinion 25 is produced, it is then subjected to a cutting operation having the effect of producing this pinion in the form of a crown, as shown in

la figure 1.Figure 1.

Claims

1) Method for producing pinions, the leading edge of the teeth forming a sharp edge angle, characterized in that a pinion blank is produced, the teeth of this blank are subjected to a first stamping operation having the effect of forming, on this leading edge (3) a first face (10) inclined relative to the axis XX of the tooth, this first face being secant from the median plane of the tooth to be obtained, 10 the teeth in a second stamping operation having the effect of forming, on this leading edge, a second face (11) inclined with respect to the axis and opposite with respect to the first (10), this second face (11) being secant from the median plane of the tooth to be obtained and the teeth are finally subjected to a third stamping operation acting simultaneously on the first and second faces thus formed, in order to constitute the edge

etching (3) of the teeth delimited by two flat faces (4 and 5) forming between them a sharp edge angle (6) 20 located in the median plane of the tooth.

2) A method according to claim 1, characterized in that the third stamping operation is followed by a fourth stamping operation involving the flanks (14 and 15) of the teeth delimiting the inter-tooth areas in order to form teeth of draft (D) oriented opposite the sharp angles (6) of the edges

attack (3).

3) Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pinion is produced by a cutting operation, the

leading edge (3) at a sharp angle (6) being formed on the face of the pinion opposite to the leading face when

the cutting operation.

4) Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the

pinion undergoes, before the forging operations, a cutting operation having the effect of carrying out at least one drilling in the central area of the blank, this drilling serving as a centering means for the positioning of the blank during the operations of successive stamping and the pinion obtained after the stamping operations is subjected to a cutting operation having the effect of producing this pinion under

the shape of a toothed crown.